土壤无机磷（Pi）溶解和有机磷（Po）矿化是植物和微生物生长的有效磷来源，是土壤-植物系统磷循环的重要过程。土壤无机磷和有机磷组分的变化影响磷的生物有效性。根据溶解度大小，无机磷可分为：1）不稳定无机磷：活性无机磷（Ca₂-P）、中度闭蓄态无机磷（Ca₈-P、Al-P、Fe-P）；2）难降解的稳定性无机磷：闭蓄态磷（O-P）、Ca₁₀-P。土壤有机磷可分为不稳定性有机磷和稳定性有机磷，其中不稳定性有机磷容易被矿化，生物有效性高，容易转化为无机磷；而稳定性有机磷难以被化学或生物学过程降解。氮添加影响土壤无机磷和有机磷组分间的转化，然而，氮化合物类型影响土壤磷组分转化的机制尚不清楚。

韩兴国/姜勇团队依托内蒙古额尔古纳草甸草原2014年建立的氮化合物添加模拟实验平台，系统研究了(NH₄)₂SO₄、NH₄NO₃和尿素添加对土壤无机磷和有机磷组分的影响，发现随氮添加量的增加，土壤活性无机磷和中度闭蓄态无机磷增加，难降解无机磷含量降低。无机磷组分的转化主要归因于氮化物添诱导的土壤酸化，酸化促进了难溶性无机磷向活性无机磷和中度闭蓄态无机磷组分的转化。土壤活性有机磷含量随3种氮化合物添加量的增加而降低，而土壤稳定性有机磷含量则不受氮添加量的影响。3种氮化合物添加均会增加土壤Olsen-P含量，表明氮添加在一定程度上可缓解草甸草原生态系统磷限制。尿素添加处理下土壤活性无机磷含量的增加量显著高于(NH₄)₂SO₄和NH₄NO₃添加处理，表明尿素在提高土壤磷有效性方面比另两种氮化合更强。与添加NH₄NO₃或尿素相比，添加(NH₄)₂SO₄增加土壤中度闭蓄态无机磷含量，原因是(NH₄)₂SO₄的土壤酸化强度更高，难降解无机磷组分更容易活化。上述结果表明，研究草原土壤磷组分和磷有效性对氮添加的响应，应考虑氮化合物类型的影响。

上述结果近期被国际环境科学期刊Journal of Environmental Management接受发表。河北大学生命科学学院刘贺永研究员为第一作者，姜勇教授为通讯作者，韩兴国教授、王汝振教授、张雨雪博士、姜良超博士、博士生李秋桦、硕士生李春波、张佳运、姬虹、廖银鸿、马晓梦为共同作者。该项研究得到国家自然科学基金项目（32101320、32271677、32222056）、河北省自然科学基金创新群体项目（C2022201042）、河北省教育厅青年拔尖人才项目（BJK2024136）、河北大学青年拔尖人才项目（QNTD202409）等资助。

     论文信息：Liu HY, Li CB, Zhang JY, Ji H, Liao YH, Ma XM, Li QH, Zhang YX, Jiang LC, Wang RZ, Han XG, Jiang Y*. 2024. Differential responses of soil phosphorus fractions to varied nitrogen compound additions in a meadow steppe. Journal of Environmental Management, 369: 122337 https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2024.122337 (Q1, IF: 8.0)

图1  不同形态的氮化合物对土壤交换性Ca²⁺（a）、土壤有效Fe²⁺（b）、土壤pH值（c）的影响。数据为平均值±标准误差（N=8）。小写字母表示对于同一种类型N化合物添加下，N添加量之间存在显著差异。大写字母表示3种N化合物类型之间存在显著差异（下同）

图2  不同氮化合物添加对土壤活性无机磷（a）、中度闭蓄态无机磷（b）、难降解的稳定性无机磷（c）的影响

图3 不同氮化合物添加对土壤活性有机磷（a）、稳定性有机磷（b）含量的影响

图4 不同氮化合物添加对土壤Olsen-P（a）、总无机磷（b）、总有机磷（c）含量的影响

图5 不同氮化合物添加下植物地上磷吸收量

图6 土壤磷组分与土壤化学性质间关系的冗余分析（RDA）。排序图显示了位点得分和约束变量得分；土壤化学性质由红色箭头表示，土壤磷组分由蓝色箭头表示

图7  添加3种氮化合物对植物地上磷吸收量分配的影响。变异分为以下几个部分：土壤无机磷组分的纯效应，包括土壤活性无机磷、中度闭蓄态无机磷和难降解无机磷（X1）；土壤有机磷组分的纯效应，包括土壤活性有机磷和土壤稳定态有机磷（X2）；以及土壤无机磷组分和有机磷组分的联合效应（X3）