????磷是所有生物體生長發(fā)育和繁殖必需的重要礦質(zhì)營養(yǎng)元素。隨著人類對食品和木材等物質(zhì)的需求持續(xù)增加，當(dāng)前人類對無機磷肥料的需求也不斷增加，全世界的磷肥年消耗量已從1961年的500萬噸磷增至2020年的2500萬噸磷，并可能在2050年增至2700萬噸磷（約等于6000萬噸磷肥）。磷肥的生產(chǎn)原料主要為磷礦石（84~90%），而當(dāng)前全球磷礦石的儲量只夠維持50至400年，因此人類對磷肥需求的增長面臨著嚴重的資源短缺挑戰(zhàn)。與此同時，磷肥的低效利用（利用率往往低于15%）導(dǎo)致了水體磷含量升高，引發(fā)水體富營養(yǎng)化，成為很多地區(qū)的主要環(huán)境問題。為了緩解磷資源的供需矛盾和由此引發(fā)的環(huán)境問題，迫切需要深入認識無機磷肥在陸地生態(tài)系統(tǒng)中的去向和主要影響因素。

????中國科學(xué)院華南植物園磷素研究方向建立了一個關(guān)于磷添加實驗中磷肥去向的全球數(shù)據(jù)庫，整理了磷肥在植物吸收、土壤滯留和淋溶流失方面的占比，納入了1972年至2021年間發(fā)表的274篇論文中的987組觀測數(shù)據(jù)。基于此數(shù)據(jù)庫，量化分析了施用磷肥的去向，并運用MetaForest分析方法，綜合分析了不同地點磷肥去向差異的影響因素。研究發(fā)現(xiàn)，就全球平均水平而言，只有大約12.6%的無機磷肥被植物吸收利用，67.2%的無機磷肥滯留在土壤中，另有約4.4%的無機磷肥從生態(tài)系統(tǒng)中流失掉。而且，存留在土壤中的磷肥大部分以非活性無機磷形式存在。因子分析結(jié)果表明，過量施肥是導(dǎo)致植物磷肥利用率下降的主要原因，土壤pH和容重也是影響磷肥利用效率和磷肥去向的重要原因。這些研究結(jié)果增加對陸地生態(tài)系統(tǒng)磷循環(huán)過程的認識，對于農(nóng)田磷肥管理具有重要指導(dǎo)意義。

????相關(guān)研究成果已近期發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Cell子刊One Earth (IF_5yr?=18.1)上。華南植物園磷素研究方向羅先真博士為該論文的第一作者，溫達志研究員和侯恩慶研究員為論文通訊作者。該項研究得到國家自然科學(xué)基金優(yōu)青項目和廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金等項目的共同資助。文章鏈接：https:///www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590332224003270

????該研究是我園磷素研究方向在磷添加實驗系列研究中的一個重要部分。前期相關(guān)研究包括磷添加對植被生產(chǎn)力的影響（全球空間分布特征：Nature Communications（2020） https://www.nature.com/articles/s41467-020-14492-w；緯度格局：Ecology Letters （2021） https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/ele.13761；對土壤氮動態(tài)的影響：Earth’s Future（2022） https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2021EF002479；對土壤有機碳庫的影響：Soil Biology and Biochemistry（2023） https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071723002201

圖1. 全球無機磷肥去向的平均估計

圖2. 影響無機磷肥去向因子的重要性排序