黄花苜蓿（Medicago falcata L.）因具有耐旱、抗寒等特点，是北方人工草地主要的建植物种，也是我国饲料类经济作物。磷是构成生命体的基本元素，是植物生长中所必需的元素。由于蒙古高原区的土壤磷素有效性弱，黄花苜蓿的产量通常较低。因此，探讨不同磷肥和磷水平下黄花苜蓿生长与土壤磷素间的关系至关重要。针对这一问题，本研究从磷肥、土壤与黄花苜蓿三个角度出发，研究以下科学问题：（1）不同磷肥和磷水平对土壤中各形态磷含量、总磷含量及速效磷含量有何作用，土壤中总磷含量与各形态磷含量间的关系如何；（2）不同磷肥和磷水平对黄花苜蓿体内氮磷含量有何作用，土壤磷及磷形态含量变化是否影响黄花苜蓿对土壤氮磷的吸收；（3）叶片作为植物重要的营养器官之一，从叶片微观结构出发研究不同磷肥和磷水平对黄花苜蓿生长有何作用；（4）不同磷肥和磷水平下影响苜蓿生长的主要因素。
　　本文以锡林浩特野生黄花苜蓿为研究对象，于呼和浩特市内蒙古大学原生命科学试验基地（2011-2013）和锡林浩特市毛登牧场内蒙古大学草地生态学研究基地（2012-2014）分别开展原位施肥试验。试验样地采用随机区组设计，设置7个施肥处理，分别为未施肥处理（CK）、9.6kgP·ha-1过磷酸钙肥（PⅠ-1）、14.4kgP·ha-1过磷酸钙肥（PⅠ-2）、19.6kgP·ha-1过磷酸钙肥（PⅠ-3）、9.6kgP·ha-1重过磷酸钙肥（PⅡ-1）、14.4kgP·ha-1重过磷酸钙肥（PⅡ-2）和19.6kgP·ha-1重过磷酸钙肥（PⅡ-3），每个处理设置五次重复，共35个试验小区。在试验期间，测量样地内黄花苜蓿的地上生物量、株高、茎生物量、叶生物量、茎叶比、叶片厚度、叶片栅栏组织厚度、叶片海绵组织厚度、氮含量、磷含量及土壤的氮含量、磷含量、有机磷形态、无机磷形态。初步结论如下：
　　土壤各磷形态与苜蓿磷均呈正相关关系，与苜蓿氮磷比均呈负相关关系，说明植物磷与土壤磷形态间关系密切。土壤全磷、土壤速效磷与各形态磷含量间均呈显著正相关关系，土壤磷形态的变化可为土壤磷含量变化提供依据。本试验中，随着植物生长，土壤中Ca8-P型无机磷和Ca10-P型无机磷在土壤中所占比例变化较大；同时，在有机态磷中，中等活性有机磷含量所占比例变化较大，说明这几种无机磷与植物生长的关系更密切。
　　施磷可以有效增加植物磷含量，同时也会降低植物体内的氮磷比。对土壤的全磷、全氮、氮/磷比与植物生长指标进行相关分析可知：施磷可以显著提高土壤磷含量，降低土壤氮磷比，但施用过多磷肥后导致土壤中磷含量过高、氮磷比较低，会直接影响植物对土壤氮元素的吸收利用，这也是高磷降低植物生长的主要原因。对土壤氮磷含量与植物生长进行分析可知，地上生物量、株高与土壤全氮含量呈显著负相关关系，与土壤全磷含量呈显著正相关关系，与速效氮呈显著负相关关系。因此施用磷肥促进苜蓿生长主要是通过提高土壤磷含量完成的。
　　原位试验结果表明，叶片厚度、叶片栅栏组织厚度随磷肥施用量的增加而呈先上升后下降的趋势，中等浓度磷素水平下叶片厚度、叶片栅栏组织最大。从种植第一年（2012年）至种植第三年（2014年）间，施用重过磷酸钙肥后，叶片厚度有显著下降的趋势，但播种第二年与种植第三年（2014年）间无差异。海绵组织随磷肥施用量的增加呈下降趋势，而比不施入磷肥的CK略高。对比过磷酸钙肥与重过磷酸钙肥间海绵组织厚度，其差异较小。叶片栅/海比随施入过磷酸钙肥水平增加呈先上升后下降的趋势，非施肥条件下叶片栅/海比随时间推移略有上升。CTR（叶片紧实度）随磷肥施用量的增加而呈下降趋势。磷肥种类对CTR（叶片紧实度）、SR（叶片疏松度）的作用不明显。
　　综上所述，黄花苜蓿生长变化与叶片厚度、叶片栅栏组织厚度的变化关系密切。黄花苜蓿氮磷含量所有指标中，起决定性作用的是苜蓿磷含量；在土壤各磷形态中，对苜蓿氮磷含量起决定性作用的是Ca8-P型无机磷、Fe-P型无机磷、Ca10-P型无机磷及活性有机磷和中等稳定性有机磷。土壤无机态磷中的Ca2-P型无机磷、Fe-P型无机磷及有机态磷中的活性有机磷对苜蓿生长的作用最为显著。
　　向土壤中施入无机磷肥后，最先增加土壤无机态磷中的Ca2-P型无机磷、Fe-P型无机磷、有机态磷中的活性有机磷含量进而提高土壤中磷含量，黄花苜蓿吸收利用土壤中的磷，微观结构中出现黄花苜蓿叶片厚度增大的现象，而宏观生长表现为黄花苜蓿地上生物量增加。这是无机磷肥能够增加黄花苜蓿生长的主要原因。