【目的】通过探明长期施磷对新疆农田磷素肥力演变、土壤磷的转化及磷肥肥效的影响,为新疆农田合理施用磷肥与磷素养分高效利用提供理论依据。【方法】通过收集1949-2012年各类统计资料及科技文献中的有关新疆农田作物产量、农田磷肥施用量及磷肥利用率的63年数据资料,对其随年代演变进行统计分析,并对磷肥利用率的数据进行Meta分析。在石河子垦区选取15组(耕地+荒地)样点采样分析,对比长期施肥土壤与荒地相比土壤磷素累积及磷素转化状况,验证长期施肥对新疆农田磷素状况影响。【主要结果】(1)六十余年以来新疆小麦、玉米和棉花的单位面积产量均随年代推移而增加,且明显表现为稳步上升(1949-1980)、快速上升(1981-1997)和缓慢上升三个阶段(1998-2012)。新疆化肥和磷肥的单位面积施用量均随年代推移而逐步增加,单位面积化肥和磷肥施用量分别从1979年的35.4 kg/hm2和8.3kg/hm2增加到2012年的376.1 kg/hm2和95.5 kg/hm2;年均递增量分别是10.6kg/(hm2·a)和2.8 kg/(hm2·a),年递增率则分别为7.4%及7.7%。小麦、玉米和棉花的化肥和磷肥的偏生产力均随着年代的增加而逐渐降低,如小麦、玉米和棉花的化肥偏生产力分别从1979年的44.2 kg/kg、61.2 kg/kg和9.3 kg/kg,降低到2012年的14.2 kg/kg、18.4 kg/kg和5.5 kg/kg,其年均递减率分别为3.4%、3.6%和1.6%。3种作物的磷肥偏生产力从1979年的189.1 kg/kg、262.0 kg/kg和39.8 kg/kg减少到2012年的72.5 kg/kg、55.9 kg/kg和21.5 kg/kg,其年均递减率则分别为3.6%、3.8%和1.8%。Meta分析表明磷肥利用率呈现逐年上升趋势,1981-2012年的32年磷肥利用率的平均值是18.2%(中位数17.9%,n=334),年均递增率则为1.7%。(2)通过采样分析可知土壤速效磷含量随着施肥量的增加,随着施肥年限的增加而增加,都呈现出线性相关关系(P<0.001);速效磷占全磷的比例随着种植年限增加而增加(P<0.001)。长期施用磷肥显著的增加了0-20cm土层的土壤速效磷含量,土壤速效磷和全磷均随着土层深度的增加而下降。农田和荒地的高活性无机磷(Resin-P和Na HCO3-P)和中活性无机磷(Na OH-P)占无机磷总量百分比含量农田小于荒地;相反的,非活性无机磷(HCl-P和Residue-P)农田高于荒地。农田和荒地无机磷组分含量均表现为:HCl-P>Residue-P>Na HCO3-P>Na OH-P>Resin-P。【结论】新疆磷肥施用量随着施磷年代明显增加,但磷肥增产效益却随年代增加而下降。磷肥利用率较低且随着年代呈现微弱递增趋势,而磷肥占施肥总量的比例随着年代推移而增加。同时新疆地区磷肥品种随着年代推移呈由低浓度向高浓度演替的趋势,且施用方法由单纯基施逐渐向基施加追施的施肥方式转变。长期施肥显著影响耕层速效磷含量;0-30cm土壤全磷和速效磷含量均随施肥年限增加而增加;0-30cm活性无机磷含量增加,所占无机磷组分有所下降。