近三十年农田土壤磷分子形态的研究进展

作者：刘 瑾，杨建军

单位：中国农业大学农学院；中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所

卷期：《土壤学报》2021年第58卷第3期，转载自土壤学报公号（2021年4月28日）

多年持续过量施肥导致土壤磷素累积，引发一系列农业生态环境问题。探求农学利用率高、环境风险低的农田磷素管理措施是推进我国化肥减量、增效，实现农业高质、高效、绿色可持续发展的关键。农田土壤磷的赋存形态决定迁移、转化及归趋过程，单单通过全磷或有效磷含量并不能全面、准确、长效地评估土壤磷的养分供应能力和生态环境风险，探索可持续的农田磷素管理措施迫切需要能够科学表征、准确认识土壤磷形态。针对该问题，近日在《土壤学报》“综述与评论”栏目发表的《近三十年农田土壤磷分子形态的研究进展》系统梳理和总结了国内外主要成果，并展望了土壤磷分子形态研究的未来发展趋势，供国内同行参考。

随着分析测试技术发展，农田土壤磷形态研究领域经历了最初以传统连续提取法为主的分级组分研究，到目前基于先进光谱技术的分子形态研究的发展历程。液相磷-31核磁共振技术（P-NMR）、基于同步辐射的X射线吸收近边结构谱技术（P-XANES）是当今土壤磷分子形态表征的主流技术（图1），分别促进了土壤多种有机磷和无机磷（铁磷/钙磷/铝磷）分子形态的有效识别。

图1 土壤磷形态表征方法发展示意图

借助Histcite软件进行引文网络分析，梳理了近三十年（1990—2019年）土壤磷分子形态研究发展历程中具有重大借鉴意义的关键性成果，基于此综述了该领域的发展脉络，归纳发现农田土壤磷分子形态研究最初主要借助P-NMR技术侧重有机磷分子形态表征，而后过渡至与同步辐射XANES以及X射线微探针技术相结合，实现了土壤磷分子形态的全面认识。多谱学技术联用推动土壤磷分子形态研究是未来的发展趋势。

图2 农田土壤磷分子形态研究领域小同行被引次数前25篇文献的引文编年图

注：图片左侧数据代表文献发表年，图中每个圆圈代表一篇文献，圆圈越大，代表影响力越大，其中代表性文献包括：

[26] Turner B L, et al. Soil Science Society of America Journal, 2003, 67: 497.

[28] Beauchemin S, et al. Journal of Environmental Quality, 2003, 32: 1809.

[68] Doolette A L, et al. Soil Science Society of America Journal, 2009, 73: 919.

[88] Kizewski F, et al. Journal of Environmental Quality, 2011, 40: 751.

[110] Liu J, et al. Journal of Environmental Quality, 2013, 42: 1763.

[130] Liu J, et al. Environmental Science & Technology, 2015, 49: 168.

[131] Kruse J, et al. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 2015, 178: 43.

中国农业大学农学院刘瑾副教授为论文第一作者，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所杨建军研究员为共同作者。该论文受到国家自然科学基金项目资助。