过量施用磷肥，土壤累积磷增加，磷肥当季利用率低。东北地区早春季节，玉米苗期易受低温胁迫，地膜覆盖保温保墒。2013～2017年和2018年分别在哈尔滨、公主岭进行田间试验，研究磷肥减施及苗期地膜覆盖下黑土土壤磷供应及转化机制。测定玉米生长、养分吸收及土壤磷供应状况;利用Tiessen磷分级法分析土壤不同形态磷素转化;利用磷脂脂肪酸(PLFA)、微型酶标板法和磷酸盐氧稳定性同位素技术(δ18OP)分析土壤微生物群落结构、酶活性及磷生物利用特征。选择NK、NPK、NPK+有机粪肥、NPK+秸秆还田4个处理，利用二维近程氢磷异核单量子相关谱核磁共振波谱技术(2D31P-1H HSQC NMR)鉴定长期施肥条件下黑土有机磷组分。主要结果如下:　　1.减磷及覆膜下玉米磷吸收。与75kg P2O5/hm2磷肥用量相比，连续5年减磷(60kg P2O5/hm2)处理玉米产量未受影响，磷肥偏生产力提高。不施磷第4年玉米产量开始降低，植株干物质积累量、磷含量、磷积累量下降。减磷苗期覆膜改善植株生长和磷素吸收积累。　　2.减磷及覆膜下土壤磷形态变化。与施磷处理相比，不施磷肥玉米根际土、非根际土速效磷含量较低，并呈逐年下降趋势;减磷处理第3年始土壤速效磷含量下降;减磷覆膜处理苗期非根际土壤速效磷明显高于根际土。与2013年玉米苗期相比，2016年收获期不施磷肥、减磷、减磷覆膜3个处理土壤中树脂、NaHCO3浸提态无机磷含量下降，不施磷肥与减磷+覆膜处理土壤中NaOH和1mol/L HCl浸提态无机磷含量下降，减磷+覆膜处理根际土降低幅度高于非根际土。与减磷（60kg P2O5/hm2）处理相比，减磷覆膜处理玉米苗期土壤树脂、NaHCO3和1mol/L HCl浸提态无机磷含量较高，NaHCO3和浓盐酸浸提态有机磷占总有机磷比例较低。　　3.减磷及覆膜下酶活性及微生物群落结构变化。与75kg P2O5/hm2磷肥用量相比，减磷和不施磷根际土酸性磷酸酶活性较低。与减磷处理相比，覆膜处理土壤酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、β-木糖苷酶活性升高，PLFA总量增加，微生物量磷较高。非根际土中细菌、真菌PLFA含量占总PLFA比例明显低于根际土壤，放线菌所占比例较高;覆膜处理非根际土中放线菌所占比例高于根际土。主成分分析结果表明:革兰氏阴性菌G-和真菌对根际土微生物群落贡献较大;非根际土中多为革兰氏阳性菌G+。土壤pH、速效磷与G+/G-呈正相关关系。　　4.土壤磷酸盐氧稳定性同位素(δ18OP)分析。与不施磷相比，施磷哈尔滨试验点根际土、非根际土的δ18OP未表现出明显变化，吉林试验点根际土中δ18OP较高。与减磷相比，减磷+覆膜处理非根际土和根际土δ18OP变化不明显。利用δ18OP和周围水体氧稳定性同位素(δ18Ow)间交换平衡方程温度T=111.4-4.3（δ18OP-δ18Ow）计算发现，覆膜下土壤δ18OP实测值和计算值接近，说明覆膜下生物对土壤磷利用率较高。　　5.二维核磁共振波谱技术应用。2D31P-1H HSQC NMR检测到长期单施NPK处理土壤有机磷化合物较少。NPK+秸秆还田土壤中检测到磷酸乙醇胺和β-磷酸甘油，这两种化合物在一维31PNMR图谱中重叠;NPK+有机粪肥处理土壤中检测到的含磷化合物种类较多。　　综上所述:磷肥减施5年产量未受影响，不施磷肥第4年玉米产量开始下降，植株干物质积累量、磷含量、磷积累量降低。不施磷与持续减磷处理，土壤中树脂、NaHCO3浸提态无机磷供应随年份延长呈现降低趋势;减磷覆膜改善苗期玉米植株生长和磷素吸收积累，苗期土壤中微生物数量增多，酶活性升高，土壤中较稳定无机磷形态及有机磷向高活性有效形态的无机磷转化可能受到促进。土壤磷酸盐氧稳定性同位素与二维液体31P-1H核磁共振波谱技术为土壤磷组分与转化提供了新的技术基础。