磷是作物生长发育中的必需元素,在农业生产中起着关键作用。磷素是我国西北地区农业生产的限制因子,为适应农业生产需求,目前磷肥资源消耗日益增加,但是磷肥当季利用率很低,在施入土壤后容易发生固定,造成磷肥等资源浪费,同时施入土壤的磷肥可能通过农田灌溉、地下水迁移等方式造成水体磷素积累,引起水体富营养化等环境生态问题。因此,深入了解土壤磷素在施肥后的赋存形态及其影响因素,对合理施用磷肥及磷肥资源高效利用具有重要意义。本论文在长期定位施肥的基础上,应用土壤农化分析方法,现代分子生物学手段,磷脂脂肪酸技术,研究了不同磷肥施用,不同氮肥施用,氮磷有机肥配施对土壤磷组分,土壤化学性质和土壤微生物特征。研究的重点为土壤磷组分的分布和驱动因素,磷素转化和土壤微生物的特征。所取得的主要结论如下:1.磷肥施用对黄土磷素赋存形态及其相关微生物的影响在不同磷素梯度添加后,土壤中无机磷约占全磷53.9%～71.8%,各处理无机磷含量随施磷量增加而显著提高,其中Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P含量显著增加。Ca10-P为无机磷的主要成分,约占无机磷57.8%～77.3%,其次为Ca8-P及Al-P,所占比例为7.76%～17.98%。土壤无机磷组分主要驱动因子为速效磷及pH。土壤有机磷总量为287.00～558.22 mg.kg-1,约占土壤总磷36.5%～43.5%,随磷素梯度供应而增加,中活性有机磷增量最为显著,其含量为227.63～503.71 mg·kg-1。各处理中活性有机磷所占比例最大。土壤有机磷组分主要驱动因子为速效磷。土壤细菌丰度随施磷水平增加而显著增高。土壤微生物基因丰度细菌>真菌>古菌>碱性磷酸酶基因≈磷转运蛋白。影响土壤微生物丰度的主要因素是全磷、速效磷、pH。2.氮肥供给对黄土磷素赋存形态及相关微生物过程的影响在不同氮素梯度添加后,土壤中无机磷约占全磷60.0%～71.9%,各处理无机磷含量差异不明显,与CK 比较,Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P含量显著增加。Ca10-P为无机磷的主要成分,约占无机磷55.43%～69.67%,其次为Ca8-P、Al-P及O-P,所占比例在2.57%～15.97%。土壤无机磷组分主要驱动因子为有机磷及pH。土壤有机磷总量为335.22～449.13 mg·kg-1,约占土壤总磷33.6%～41.2%,各处理总有机磷含量差异不明显。中活性有机磷增量显著增加,其含量为227.63～386.38mg·kg-1。各处理中活性有机磷所占比例最大。土壤有机磷组分主要驱动因子为速效磷和无机磷。土壤真菌丰度随施氮水平增加而显著增高。细菌、古菌及真菌土壤微生物基因丰度较高,高于碱性磷酸酶基因和磷转运蛋白两个数量级。影响土壤微生物丰度主要因素是速效磷。3.氮磷有机肥配施对土壤磷素转化及微生物特征的影响施氮磷及有机肥改变了土壤无机磷组分,土壤中无机磷约占全磷43.7%～70.3%。Ca10-P为无机磷的主要成分,约占无机磷57.30%～86.60%,其次为Ca8-P、A1-P及O-P,所占比例在4.90%～13.95%。PM、PNM处理Ca2-P、Ca8-P含量显著提高。PM、NM处理O-P及Ca10-P含量显著高于其余处理。土壤无机磷组分主要驱动因子为速效磷及有机磷。土壤有机磷总量为254.17～422.95 mg·kg-1,约占土壤总磷28.5%～44.6%。有机磷的迁移转化主要是由活性有机磷和中活性有机磷所贡献。PM、PNM处理活性有机磷、中活性有机磷含量显著增加。各组分有机磷占总有机磷比例依次为中活性有机磷、活性有机磷、高稳性有机磷、中稳定性有机磷。土壤有机磷组分主要驱动因子为速效磷及无机磷。土壤中细菌,古菌,真菌基因丰度较高。其中P、PN处理细菌丰度较高,PN、PNM处理土壤古菌丰度较高,PN处理土壤真菌的基因丰度最高。碱性磷酸酶基因丰度差异不明显。M处理中土壤磷转运蛋白基因丰度显著增加。全磷与土壤碱性磷酸酶基因丰度正相关,pH与微生物基因丰度呈负相关。4.土壤微生物群落结构与磷素组分的相关性分析氮肥配施有机肥、两种及以上肥料混合施肥后,相较于只施一种肥料和不施肥可以显著提高土壤中的微生物量。氮肥配施有机肥后可以提高土壤细菌、真菌、丛枝真菌、放线菌微生物群落含量。不同氮磷及有机肥添加后土壤细菌/真菌比差异不明显。不同氮磷及有机肥添加土壤微生物群落结构出现显著差异,冗余分析结果表明,pH、速效磷、无机磷是影响土壤微生物群落形成的重要因素,其中无机磷的作用尤为明显。土壤微生物群落结构与土壤磷组分关系密切,Ca8-P、Al-P是影响土壤微生物群落的重要因素,其中Ca8-P作用显著。活性有机磷、高稳性有机磷是影响土壤微生物群落的重要因素,其中活性有机磷的作用显著。