农业系统中的土壤磷管理对粮食安全和生态安全具有重要意义。加拿大东部地处高纬度寒冷地区，休闲季节低温积雪对土壤微生物和磷循环可能具有影响，研究该地区不同农业管理措施对土壤磷和微生物特性的影响及其二者之间关系，对探明该地区土壤磷供应机制、揭示土壤磷平衡趋势，制定可持续发展的土壤管理模式具有实际意义。　　 本研究以加拿大魁北克省加拿大农业部LAcadie试验站1992年建立起来的长期大豆-玉米轮作系统为研究平台，探讨在高施氮水平下，二种耕作模式(传统耕作和免耕)和三种施磷水平(0，17.5和35 kg P ha-1)对土壤磷和微生物特性的影响，揭示土壤有效磷供应与土壤微生物之间的关系。主要结果如下：　　 (1)不同耕作模式下土壤磷平衡与有效磷之间的关系基于土壤磷输入(施磷)和输出(作物移出)数据，估计了1992-2010年大豆-玉米轮作系统土壤磷平衡。结果表明，不施磷和施17.5 kg P ha-1时，二种耕作模式土壤磷为亏缺，而施35 kg P ha-1时，二种耕作模式土壤磷为盈余。在土壤磷亏缺下二种耕作模式土壤有效磷与累计磷盈亏量(Bcum)之间呈显著正相关，而土壤磷盈余下土壤有效磷与Bcum之间无相关。与传统耕作相比，免耕在施磷条件下能提高土壤有效磷含量。　　 (2)不同耕作模式和施磷水平对土壤磷组分及其变化规律的影响本研究采集4个时期(2001、2007年秋季，2002、2008年春季)的表层(0-15cm)土壤，评价土壤总磷和磷组分在休闲季变化(秋季到次年春季)、6年间变化(2001/2002年与2007/2008年)及其与耕作模式和施磷水平之间关系。研究表明，①二种耕作模式中施磷能显著提高土壤无机磷组分(Resin-P、NaHCO3-Pi、NaOH-Pi和HCl-P)，而对有机磷组分影响不显著。②免耕在施磷水平下能显著提高土壤Resin-P含量。③6年间表层土壤总磷含量下降达13％，休闲季是其下降主要时期。休闲季土壤总磷下降以土壤稳定态磷和中度活性磷组分(Residual-P、HCl-P和NaOH-Po)为主。在适量施磷下，免耕模式比传统模式更有利于缓解休闲季节部分土壤磷组分下降。　　 (3)土壤微生物特性的季节变化及影响因素采集2009年10月、2010年2月和4月土壤研究大豆收获后休闲季土壤微生物特性(微生物生物量、酶活性和群落组成)变化；采集2010年4月、7月和10月土壤研究玉米生长季土壤微生物特性变化。结果表明，土壤微生物碳、微生物氮、碱性磷酸酶和土壤微生物群落组成在作物生长季的夏季(7月)最低，这是由于7月土壤湿度过低。一年中，在冬季土壤微生物量，碱性磷酸酶以及真菌、细菌和丛枝菌根生物量不是最低，说明冬季土壤低温不是该地土壤微生物生长的主限因子。耕作模式对土壤微生物影响区域主要在0-10cm土层，免耕下土壤微生物量(微生物碳、氮、磷)、酶活性(脱氢酶和碱性磷酸酶)和群落组成(包括细菌、真菌以及丛枝菌根)大于传统耕作；而在表层土壤施磷仅提高土壤微生物磷含量。可见，耕作模式对土壤微生物的效应大于施磷。　　 (4)土壤微生物特性与土壤磷变化之间的关系采用冗余度分析评价了二种耕作模式下在生长季(2010年4月-10月)和休闲季(2009年10月-2010年4月)土壤微生物特性与土壤磷变化之间的关系。结果表明，在生长季节，传统耕作模式下土壤有效磷与土壤微生物磷和碱性磷酸酶正相关，与其他土壤微生物指标相关性小；而在免耕模式下，土壤有效磷与所有微生物指标显著相关。在休闲季节，在免耕模式下大部分土壤微生物指标(土壤微生物碳、氮、磷，细菌、真菌、丛枝菌根生物量)与无机磷和有效磷呈正相关，但是在传统耕作模式下其仅与有机磷呈正相关。推测免耕模式下土壤有机磷矿化为主，而传统耕作模式下则以生物磷固持为主。免耕模式中土壤磷与微生物的密切程度高于传统耕作，免耕模式比传统耕作更易于在微生物作用下促进土壤有效磷库累积。　　 综上所述，免耕模式下土壤微生物特性与土壤磷之间的密切程度高于传统耕作模式。与传统耕作相比，免耕模式减缓了土壤有效磷库的下降程度。免耕模式结合适量施磷可以维系土壤有效磷的长期供应。