化肥优化减施杧果园磷钾养分平衡与环境风险

吴 昊，葛梅红，王烁衡，范声浓，王 瑞，林一凡，林 电

(1.海南大学热带作物学院，海口 570228；2.中国热带科学院环境与植物保护研究所，海口 570228)

【研究意义】目前，海南省是全国第二大杧果种植与生产省份[1]，且杧果树的种植面积居海南省水果第一位，占全省水果种植面积的30.12%[2]。果农为了提高经济效益，追求高质高产，盲目过量施肥，导致土壤养分大量盈余、增加了农业面源污染的隐患。因此,为贯彻海南省生态优先、绿色发展理念，探讨杧果园养分平衡情况及养分流失的环境风险具有重要意义。【前人研究进展】何翠翠等[3-4]对海南岛杧果园施肥现状及氮素盈余状况进行研究发现，磷肥过量施用占调查样本比例90%以上。海南岛杧果园整体存在氮素盈余情况，盈余率高达91.04%。钾肥投入存在明显不足现象，50%以上低于“合理”水平，缺少对环境风险量化方面的研究。万炜等[5]对山东省苹果主产区果园环境风险做了研究，氮、磷盈余量均超过环境风险阈值，分别对应中风险和高风险范围。李发林等[6]对福建省平和县蜜柚园土壤磷环境风险研究表明，50%以上蜜柚园磷素流失等级为高风险。姜远茂等[7]研究表明，河北、山东、陕西、山西4省果园的磷肥利用率仅为5.4%。林英等[8]研究发现，中国北方90% 桃园钾素过剩，其中72.23% 桃园钾素盈余量在0～1000 kg/hm2，17.78% 桃园钾素盈余量大于1000 kg/hm2，总体平均盈余量为625.05 kg/hm2。研究表明,磷肥输入过量会导致土壤中积累的可溶磷随地表径流或降水淋溶进入江河湖泊，造成严重的环境危害[9]。钟晓英等[10-11]对全国多地不同土壤类型的磷素流失风险研究显示，有效磷含量超过一定值后,土壤水溶性磷浓度会突然增加,造成径流磷流失加剧的现象,引起水体富营养化，且不同土壤类型磷素环境风险临界值也存在较大差异。王新军等[12]在河北平原菜地研究也表明,当有效磷含量超过50 mg/kg时,土壤水溶性磷含量会明显增加,带来污染隐患。【本研究切入点】目前关于养分资源综合管理，提高肥料利用率等研究较多，主要集中在小麦、水稻、玉米等农田粮食作物及氮素养分上，热带果园磷钾养分平衡相关研究较少，尤其是环境风险影响方面鲜有报道。近年来，果农由于缺乏科学的施肥技术及管理经验，为了增收，不仅使氮肥施用过量，同样使磷钾肥也存在过量施用问题，磷作为杧果树生长发育过程中不可缺少的营养调控元素，参与植物体内的多种代谢途径，对维持生态系统平衡有重要作用[13-15]。但是磷易被土壤吸附固定，造成局部富集，带来环境风险[16-17]。钾同样是果树生长发育过程中必需的营养元素之一。它与代谢过程密切关联,作为多种酶的活化剂,参与糖和淀粉的合成、运输等过程[18]。同时，速效钾作为可溶性养分，在土壤中具有较强的流动性，随降水、灌溉极易带来淋失风险。【拟解决的关键问题】本研究根据养分平衡收支模型，通过田间施肥试验、凋落物和修剪枝叶的收集、地表径流试验，多方面量化输入项和输出项的磷钾养分情况，探讨不同施肥模式下杧果园磷钾养分平衡情况，确定相对合理的施肥模式和施肥量，通过室内培养试验，确定养分投入和土壤环境风险临界值，为防止农业面源污染，科学施用磷钾肥提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点及土壤状况

试验时间为2020年6月至2021年7月，地点选在海南省乐东黎族自治县佛罗林场杧果基地(108°39′E,18°24′N)，年平均温度25 ℃，年降雨量1600 mm，光照充足，雨量充沛，干季和雨季分明，适宜杧果生长。佛罗林场杧果基地土壤属于海相沉积燥红土，质地为砂壤土。坡度<5°，近于平坦。试验地土壤基本肥力见表1。

表1 土壤基础肥力情况Table 1 Soil basic fertility

1.2 供试材料及试验设计

1.2.1 田间试验 (1)施肥试验。果园供试果树品种为台农一号，株行距约为4 m×5 m，树龄20年，供试肥料主要为尿素(N 46.4%)、磷酸二氢钾(P2O552%，K2O 34.5%)、硫酸钾(K2O 52%)，有机肥为馕播王生物有机肥(N 1.53%、P2O54.42%、K2O 2.05%)，田间试验设置7个处理，分别是不施肥(NF)、仅施有机肥底肥(CF)、化肥常量沟施(A)、有机-无机配施沟施(OS)、水肥常量沟施(IWF)、水肥减量30%沟施(RA)、有机—无机配施水肥沟施(OWF)，在催梢期、催花期、果实膨大期分别施入催梢肥、催花肥和壮果肥， CF、OS、OWF处理的有机肥在催梢期一次性施入。每个施肥时期的水肥处理，按施肥量分 2 次施入，每次施水肥的灌水量均保持一致。在果树滴水线范围内，对角线挖固定长50 cm，宽 30 cm，深20 cm 的施肥沟2个。化肥处理(A)、仅施有机肥底肥处理(CF)、生物有机肥替代 20% N处理(OS)直接将肥料施在施肥沟内并混匀覆土。具体施肥量如表2所示。各处理设置 3 次重复，每个重复 5棵树，处理之间设立保护行。

表2 田间试验施肥方案Table 2 Field trial fertilization scheme (kg/hm2)

(2)凋落物收集。 每个处理选取3株相连且树体大小及长势相近的杧果树作为试验对象。在树下铺设孔隙较密的尼龙网，开花后收集花、梗、落果、采收果、修剪叶、修剪枝 的样品。称重、取样、杀青、烘干、粉碎后待用。

1.2.2 地表径流试验 果园地表径流试验点均选在生草覆盖均匀、不施肥的保护行之间，因为施肥沟面积占果树投影面积的比例较小，所以未考虑地表径流养分损失在不同施肥模式下的影响。根据果园所处的乐东县近五年气象局降雨监测数据，通过原位试验分析果园的产流条件，试验果园在大雨强度以下不会产生径流，每年大雨强度10次、暴雨强度7次，大暴雨强度3次，比较接近真实情况，结合气象数据资料反映，每次降雨强度设为3 h为宜。参考高小叶等[19]的试验设计，采用模拟自然降雨的方式，根据降水强度等级标准，设计大雨、暴雨、大暴雨共3种不同降雨强度处理。降雨量分别为10、16、32 mm/h，持续10 min，用水量分别为1.67、2.67、5.33 L。每个处理设置3个重复，每个重复1个小区，共9个小区，每个小区面积设计为1 m2(1 m × 1 m)。小区三面垂直嵌入挡板，入土10 cm，一面开口，挖深度为10 cm的向一侧微倾斜的弧形凹槽，铺上导流板，和土壤表面贴紧压实，导流板一侧再挖一个土坑以仅能放入径流液收集桶为宜，模拟降雨结束后，收集汇集在桶内的径流液，用量筒测量径流量，分取适量样液带回实验室用于磷、钾含量测定。

1.2.3 环境风险评价试验 通过确定磷钾养分投入风险临界值和土壤磷钾环境风险临界值的形式对土壤磷钾养分环境风险作出评价，土壤磷钾环境风险临界值是指当土壤磷素和钾素投入超过一定含量(临界值)时,土壤水溶性磷和速效钾含量突然增大,导致磷钾流失风险增加，此时土壤的有效磷和速效钾含量即为土壤磷钾环境风险临界值，磷钾养分投入量即为养分投入风险临界值。本文参考李发林等[6]的方法，采用室内模拟培养试验的土壤化学方法来测定土壤磷钾环境风险临界值。在果园不施肥的保护行之间，随机选择3个采样点，采样深度40 cm，取混合土样约2 kg自然风干混匀。设置10个浓度梯度水平，2个重复，重复1和重复2分别对应A1、A2,每个重复取50 g过2 mm筛的风干土放入100 mL烧杯，调节湿度至约50%的田间持水量，每个水平分别加入10 mL不同浓度梯度的KH2PO4溶液，磷浓度分别为0、0.439、0.877、1.755、2.632、3.510、4.387、5.265、6.581、8.774 g/L，使土壤加入磷量达到0、20、40、80、120、160、200、240、300、400 mg/kg水平，按照前述田间施肥沟设计方案和果园土壤容重指标换算后，相当于土壤施入化肥磷素(P2O5) 0、7.66、15.33、30.66、45.99、61.32、76.65、91.98、114.97、153.29 kg/hm2；根据溶液中磷钾的比例，加入钾量达到0、25.16、50.32、100.64、150.96、201.28、251.60、301.93、377.41、503.21 mg/kg水平，按照前述田间施肥沟设计方案和果园土壤容重指标换算后，相当于土壤施入化肥钾素(K2O) 0、5.07、10.15、20.29、30.44、40.59、50.74、60.88、76.11、101.47 kg/hm2。在恒温培养箱25 ℃下培养4 d后,取出风干。然后加水至田间持水量的1/2左右，培养4 d后再风干，此过程(加水-培养-风干)重复进行3次，确保土壤充分完成干湿交替。土壤风干后过2 mm筛,测定有效磷、可溶性磷和速效钾。

1.3 测定项目及方法

测定项目及方法如表3所示。

表3 养分分析方法Table 3 Nutrient analysis method

1.4 杧果园磷钾养分平衡理论与方法

本研究参考李书田等[20]的养分平衡理论方法，将果树与土壤视为一个系统，系统中磷钾养分的投入总量减去磷钾养分的支出总量得到磷钾养分的盈亏量。杧果园磷钾养分输入项可分为：肥料投入量、大气沉降量、灌溉水输入量，由于大气沉降和灌溉水输入进果园的磷钾养分很小[19]，所以本研究输入项仅考虑肥料投入量。输出项可分为：果树凋落物携出量、果实携出量、径流损失量、土壤淋溶损失量。

杧果园磷素平衡量化模型为：

TP=(OIP+CIP)-(LOP+BOP+FOP+ROP)

(1)

式中，OIP为有机肥磷素输入量；CIP为化肥磷素输入

量；LOP为凋落物磷素携出量；BOP为修剪枝叶磷素携出量；FOP为果实磷素携出量；ROP为地表径流磷素损失量；TP为磷素平衡总量，在本研究中包括大气沉降量、灌水输入量、土壤淋溶损失量。

同理，杧果园钾素平衡量化模型为：

TK=(OIK+CIK)-(LOK+BOK+FOK+ROK)

(2)

式中，OIK为有机肥钾素输入量；FIK为化肥钾素输入量；LOK为凋落物钾素携出量；BOK为修剪枝叶钾素携出量；FOK为果实钾素携出量；ROK为地表径流钾素损失量；TK为钾素平衡总量，在本研究中包括大气沉降量、灌水输入量、土壤淋溶损失量。

1.5 数据整理

数据的处理和方差分析分别用Excel 2019和SPSS 26 完成，图表的制作主要由GraphPad Prism 8 完成。

2 结果与分析

2.1 磷钾养分平衡

2.1.1 磷素养分平衡 从表4～5可知，不同施肥处理磷素养分盈余量和盈余率从大到小排序为：A>IWF>OS>OWF>RA>CF，不施肥对照处理(NF)表现为磷素养分亏缺。化肥常量沟施处理(A)的磷盈余量和盈余率显著高于其他处理，达67.04 kg/hm2、63.36%，有机—无机配施处理OWF、OS磷盈余量和盈余率低于化肥处理IWF、A，其中OWF、OS、IWF处理间差异不显著。水肥减量30%沟施处理(RA)和仅施有机底肥处理(CF)盈余量和盈余率显著低于处理OS、OWF、A、IWF，说明RA、CF处理磷素投入量相比其他施肥处理不易引起因磷素盈余带来的环境风险。其中仅施有机底肥处理(CF)盈余量和盈余率最低，分别仅为7.22 kg/hm2、15.55%。杧果园磷素养分径流损失量10.74 kg/hm2占各施肥处理磷素养分投入的比值范围是10.15%～23.14%，其中占RA处理和CF处理磷素养分投入的比值较大，分别为14.50%、23.14%。如采用RA、CF处理的施肥模式，应加强水土保持工作，降低因径流引起磷的损失。不施肥处理(NF)磷素养分表现为亏缺，亏缺量达35.23 kg/hm2,与其他处理差异显著,应增施磷肥。

表4 不同施肥模式下磷素养分P2O5盈亏量Table 4 Surplus content of phosphorus nutrient P2O5 under different fertilization patterns (kg/hm2)

表5 不同施肥模式下磷素养分P2O5盈余率Table 5 Surplus rate of phosphorus nutrient P2O5 under different fertilization patterns (%)

输出项结果显示，磷素输出量和输出占比排序为修剪枝叶>地表径流>凋落物>采收果。

2.1.2 钾素养分平衡 从表6～7可知，钾素盈余量从大到小排序为A>IWF>OS>OWF>RA，对照处理NF和CF表现为钾素严重亏缺。化肥常量沟施处理(A)盈余量和盈余率最高，分别达142.96 kg/hm、49.49%，有机—无机配施水肥处理(OWF)和水肥减量30%沟施处理(RA) 盈余量和盈余率显著低于化肥常量沟施处理(A)，其中水肥减量30%沟施处理(RA) 盈余量和盈余率最低，分别为68.72 kg/hm2、33.99%，从环境角度，说明这种施肥模式钾素投入量相比其他处理更加合理，不易引起钾素盈余带来的环境风险。有机—无机配施水肥处理(OWF)盈余量和盈余率显著低于水肥常量处理(IWF)，有机—无机配施处理(OS)盈余量和盈余率显著低于化肥常量沟施处理(A)，可能是因为OWF、OS处理采收果和修剪枝叶钾素养分带出量更多，造成总的钾素养分输出量多于A、IWF处理，导致盈余量和盈余率显著低于A、IWF处理。反映了有机—无机配施处理果树枝叶生长和果实发育吸收的钾素养分显著多于仅施化肥处理，侧面说明配施有机肥处理相比仅施化肥处理显著促进了果树对钾素养分的吸收，建议A、IWF处理配施有机肥，降低化肥钾素投入比例，提高果树对钾素养分的吸收。仅施有机底肥的对照处理(CF)和不施肥对照处理(NF)钾素亏缺量分别高达123.34、133.09 kg/hm2，与其他施肥处理差异极显著，说明CF、NF处理钾素投入远不够果树正常生长需求，需增施钾肥。水肥减量30%沟施处理(RA)采收果钾素带出量显著低于有机—无机配施处理OS、OWF，主要原因是产量低导致的。佛罗果园钾素养分径流损失量8.86 kg/hm2，占各施肥处理钾素养分投入的比值较小(对照处理NF、CF钾素养分0投入或投入远小于正常果树生长对钾素养分的需求量，因此未参与比较)。

表6 不同施肥模式下钾素养分K2O盈余量 Table 6 Surplus content of phosphorus nutrient K2O under different fertilization patterns (kg/hm2)

表7 不同施肥模式下钾素养分K2O盈余率 Table 7 Surplus rate of phosphorus nutrient K2O under different fertilization patterns (%)

输出项结果显示，钾素输出量和输出占比排序为采收果>修剪枝叶>凋落物>地表径流。

2.2 不同施肥模式下杧果园环境风险评价

2.2.1 磷素投入风险临界值和土壤磷素风险临界值的确定 对果园土壤取样, 并进行土壤添加磷素的室内培养试验,测定土壤可溶性磷和有效磷的变化，确定土壤磷素淋失临界值。从图1可知，土壤可溶性磷随土壤有效磷含量增加而增加,当土壤有效磷含量增加超过一定值时，土壤可溶磷含量增速明显加快,图中两根分段斜线A1、A2均有 1处明显的突变点(拐点),当土壤磷素添加量达120 mg/kg对应的有效磷含量分别为101.30、106.25 mg/kg时，斜率K值明显变大，每增加1 mg/kg有效磷，可溶性磷含量分别多增加0.103、0.106 mg/kg，此时对应的土壤可溶磷含量分别为5.03、5.24 mg/kg。说明当土壤有效磷含量达到一定值后，土壤中可流失的磷素会急剧增加，造成土壤磷素的较大淋失。这个拐点对应的土壤有效磷含量,即可定义为土壤磷素环境风险临界值。因此，可将有效磷含量101.30 mg/kg和106.25 mg/kg的平均值103.78 mg/kg确定为土壤磷素环境风险临界值。土壤磷素添加量120 mg/kg相当于水肥磷素P2O5投入45.99 kg/hm2，即单次施肥P2O5投入量超过45.99 kg/hm2，会造成磷素流失风险。45.99 kg/hm2可定义为磷素投入风险临界值。该值与各施肥处理采收果、凋落物、修剪枝叶和地表径流磷素携出量之和相当(表4)，一定程度上说明杧果树对磷素养分的需求较小。

图1 杧果园土壤有效磷与可溶性磷含量关系Fig.1 Relationship between soil available P and soluble P content in mango orchard

2.2.2 杧果园土壤磷素环境风险等级划分 土壤磷素环境风险临界值是土壤可溶性磷含量开始激增所对应的土壤有效磷含量,大于该含量,就会出现较大的磷素流失,小于该含量,磷素流失量会明显变小。因此,为了评价不同施肥模式下土壤磷素环境风险,结合园地土壤养分丰缺指标(试行)，把果园土壤磷素环境风险分为3个级别(表8)，土壤有效磷含量小于适宜标准上限30 mg/kg时，定为低风险; 土壤有效磷含量大于丰富标准下限30 mg/kg且小于土壤磷素环境风险临界值时, 因磷素流失量较小，定为中风险；土壤有效磷含量大于土壤磷素环境风险临界值时，存在磷素大量流失,定为高风险。

表8 杧果园土壤磷素环境风险分级Table 8 Environmental risk classification of soil phosphorus in mango orchard (mg/kg)

2.2.3 不同施肥处理土壤磷素环境风险评价 从表9可知，除不施肥处理NF含量基本不变以外，其余施肥处理NF含量均明显增加，土壤有效磷盈余量从大到小排序为 IWF>A>OWF>OS>RA>CF>NF，不施肥处理(NF)和仅施有机底肥处理(CF)土壤有效磷盈余量显著低于其他施肥处理，水肥常量沟施处理(IWF)土壤有效磷盈余量显著高于水肥减量30%沟施处理(RA)，土壤处理IWF、A土壤有效磷盈余量高于OWF、OS处理，但差异不显著。参照风险分级(表8)可知，施肥前，A处理属于低风险范围，其他处理属于中风险范围，经过一年施肥管理后， CF、RA、NF处理仍属于中风险范围， A、IWF、OS、OWF处理变为高风险等级，说明CF、RA施肥处理相比A、IWF、OS、OWF施肥处理环境风险更小。

表9 不同施肥处理土壤有效磷含量变化Table 9 Changes of soil available phosphorus content under different fertilization treatments (mg/kg)

2.2.4 钾素投入风险临界值和土壤钾素淋失临界值的确定 对果园进行土壤取样, 进行添加钾素的室内培养试验,分析土壤钾素添加量和速效钾的变化,确定土壤钾素淋失临界值。从图2可知，土壤速效钾随土壤钾素添加量的增加而增加,当土壤钾素添加量增加超过一定值时,土壤速效钾含量增速明显加快，图中两根分段斜线A1、A2均有 1处明显的突变点(拐点)，当土壤钾素添加量高于100.64 mg/kg时，斜率K值明显变大，每增加1 mg/kg钾素，速效钾含量分别多增加0.998、0.886 mg/kg，此时对应的土壤速效钾含量分别为145.72、 142.23 mg/kg说明当土壤钾素添加量达到一定值后，土壤中的速效钾会急剧增加，造成土壤钾素的较大淋失。这个拐点对应的土壤速效钾含量，即可定义为土壤钾素淋失临界值。因此，可将拐点速效钾含量142.23和145.72 mg/kg的平均值143.98 mg/kg确定为土壤钾素环境风险临界值。土壤钾素添加量100.64 mg/kg相当于水肥K2O投入20.29 kg/hm2，即单次施水肥K2O投入量超过20.29 kg/hm2，会造成钾素流失风险，20.29 kg/hm2可定义为钾素投入风险临界值。该值远低于各施肥处理采收果、凋落物和修剪枝叶的钾素携出量(表6)，一定程度上说明果园土壤保持钾肥能力较差。要满足杧果树对钾素养分的需求，需少量多次施钾肥。

图2 杧果园土壤钾素添加量与速效钾含量关系Fig.2 Relationship between the amount of potassium added in the soil of mango orchard and the content of available K

2.2.5 杧果园土壤钾素环境风险等级划分 土壤钾素淋失临界值是土壤钾素添加量达到一定值后，土壤的速效钾含量激增,大于该含量,就会出现较大的钾素流失，小于该含量，钾素流失量会明显变小。因此，为评价不同施肥模式下土壤钾素环境风险, 结合园地土壤养分丰缺指标(试行)，把果园土壤钾素环境风险分为3个级别(表10)，土壤速效钾含量小于适宜标准上限120.00 mg/kg时,定为低风险；土壤速效钾含量大于丰富标准下限120.00 mg/kg 且小于土壤钾素环境风险临界值时, 因钾素流失量较小，定为中风险；土壤速效钾含量大于土壤钾素淋失临界值时，存在钾素大量流失,定为高风险。

表10 杧果园土壤钾素淋失风险分级Table 10 Risk classification of potassium leaching from mango orchard soil (mg/kg)

2.2.6 不同施肥处理土壤钾素环境风险评价 从表11可知，经过催梢期、催花期、果实膨大期的施肥后，除不施肥处理(NF)、仅施有机肥处理(CF)土壤速效钾含量有所下降以外，其余施肥处理含量均明显增加。有机—无机配施处理(OS)、有机—无机配施水肥处理(OWF)钾素盈余量分别显著低于A、IWF处理的情况下，土壤速效钾盈余量却高于化肥常量沟施处理(A)、水肥常量沟施处理(IWF),虽然差异不显著，但说明有机—无机配施处理OS、OWF不仅促进了果树钾素养分的吸收，也提高了土壤钾素有效性。仅施化肥处理A、IWF可能由于保水保肥能力较弱，投入的速效钾浓度高导致随降水发生淋溶下渗，造成土壤速效钾含量低于配施有机肥处理的结果。参照表7风险分级可知，施肥前，NF、CF、A、OS、RA、OWF处理属于低风险范围， IWF处理属于高风险等级；经过一个生产周期施肥管理后， NF、CF、A、RA处理仍属于低风险范围，但NF、CF处理土壤速效钾盈余量为负数，养分平衡也表现为亏缺(表6)，应增加钾肥投入， OWF处理变为中风险等级， IWF、OS处理为高风险等级。说明OWF、OS处理施肥模式导致土壤速效钾含量偏高存在钾素流失风险。而IWF处理由于土壤本底值过高导致风险等级居高不下，建议大幅降低化肥钾素投入。A、RA处理土壤速效钾盈余量差异不显著，但A处理钾素养分平衡表现为盈余量和盈余率最高，显著高于RA处理，综合来看水肥减量30%沟施处理(RA)相比其他处理钾素投入量更合理。

表11 不同施肥处理土壤速效钾含量变化Table 11 Changes of soil available potassium content under different fertilization treatments (mg/kg)

3 讨 论

近年来，果农为了提高经济效益，追求高产，盲目过量施用化肥，很少施用有机肥，由于缺乏科学的施肥及管理知识，产量不增反降，土壤磷钾养分大量盈余，不仅增加了农业面源污染风险，也破坏了正常的土壤结构，果树高产更难实现。

化肥优化减施模式下，磷素养分P2O5盈余量在7.22～67.04 kg/hm2，盈余率在15.55%～63.36%，结果明显低于刘晓霞[21]山东苹果主产区不同种植年限苹果园P2O5平均盈余量416.28 kg/hm2、卢树昌等[22]河北省调查果园P2O5平均盈余量269.5 kg/hm2和万炜等[5]栖霞市苹果园磷肥盈余量和盈余率分别达484.75 kg/hm2、85.12%的研究结果。说明，化肥优化减施模式相比传统果园施肥磷素养分盈余风险明显更小。 A、IWF、OS、OWF处理磷素养分盈余率为54.32%～63.36%，土壤有效磷含量却已经超过环境风险临界值，存在较大的风险。这与有些专家认为的与氮肥相比，磷肥具有较高的后效性，磷肥的盈余率允许超过80%[23-24]结论不符。邓兰生等[25]研究水肥一体化模式下，不同质地土壤中有效磷的移动性和磷浓度对磷移动距离的影响中发现，移动性大小顺序为：砂壤土>轻壤土>重壤土，而佛罗果园土壤质地为砂壤土，相比其他质地的土壤，磷素流失风险可能更大。

钾素输出量和输出占比为采收果最高，说明果实对钾的需求量大，这与程宁宁[26]对金煌、红金龙杧果树不同器官养分积累研究结果基本一致。而磷素输出量和输出占比为采收果最小，则与其研究结果相反，分析原因可能是品种之间，果实对磷素养分需求存在较大差异。

有机—无机配施处理OS、OWF相比仅施化肥处理显著促进了果树对钾素养分的吸收，这与廖逸宁等[27]对板栗园土壤肥力及根系功能性状研究发现有机无机配施处理不仅提高了土壤速效养分含量，还有效提高了吸收根比例，促进了果树对养分的吸收结论相符合。可能因为配施有机肥改变了土壤细菌和真菌的群落结构，提高了土壤酶活性[28-30]，改善了土壤物理结构所致[31]。

董艳红等[32]研究发现：降雨量较大时，钾素淋溶量大小的主要决定因素是速效钾，降雨量较小时，钾素淋溶量大小的主要决定因素是土壤质地，砂粒含量越多，K+淋溶量越大。本文A、IWF处理由于仅施水肥且钾素投入量大，IWF处理土壤速效钾本底值高，加上果园土壤质地为砂壤土，保水保肥能力较弱，大量钾素养分很可能随降水发生淋溶下渗，造成土壤速效钾含量低于配施有机肥处理的结果。

周炜等[33]对沼液配施有机肥发现，稻田磷钾径流损失量研究结果与本文果园磷钾地表径流损失量结果近似。与李发林等[34]对坡地果园磷素径流损失量研究结果存在较大差异，这可能与降雨条件、土壤性质、坡度有关[35-36]。

钟晓英等[10-11]对全国多地不同土壤类型的磷素流失风险研究发现，不同土壤类型磷素环境风险临界值存在较大差异，其中海南海口砖红壤有效磷含量超过80.69 mg/kg 临界值时, 土壤可溶性磷含量会迅速增大，李发林等[6]对福建蜜柚山地果园养分流失风险研究结果显示磷素环境风险临界值为96.3 mg/kg，与本文土壤磷素风险临界值近似。

胡小璇等[37]研究认为，综合考虑杧果产量、品质、土壤肥力及经济效益，化肥减施33%情况下，配施约 12 600 kg/hm2生物有机肥处理表现最佳，未涉及环境风险研究。本研究显示，配施生物有机肥的OWF、OS处理磷素养分盈余量和土壤有效磷含量比仅施化肥处理低。加上杧果树对磷素养分需求较小，建议选用含磷量低的生物有机肥。

本文研究确定的单次施肥磷钾投入风险临界值和土壤磷钾环境风险临界值是基于水肥的施肥方式和质地为砂壤土的杧果园，未涉及其他施肥模式和土壤类型，环境风险临界值适用范围较为局限，值得进一步深入研究。

4 结 论

(1)有机肥配施化肥可以提高土壤钾素有效性，并促进果树对钾素养分的吸收。

(2)佛罗果园磷素养分比钾素养分更易流失，应做好水土保持工作，防止磷素养分流失造成面源污染。

(3)从磷钾养分平衡和环境风险评价角度综合来看，水肥减量沟施处理(RA)磷钾养分投入最均衡，在保障果树养分正常供应的前提下，环境风险最小，但仍有优化空间，如采用有机无机配施的施肥模式，可能促进果树对钾素养分的吸收，提高产量。

(4)采用本研究的沟施模式，每次化肥磷素投入量不超过45.99 kg/hm2为宜。杧果树果实对钾素养分需求较大，每次化肥钾素的投入不能超过20.29 kg/hm2，可以采用少量多次的形式供给养分。