劍麻麻莖還田及配施不同水平氮肥對(duì)土壤肥力和劍麻生長(zhǎng)的影響

譚施北 習(xí)金根 鄭金龍 賀春萍 吳偉懷 梁艷瓊 黃興 李銳 易克賢

摘? 要? 為合理利用劍麻麻莖作有機(jī)肥還田，采用盆栽試驗(yàn)研究了麻莖單獨(dú)還田及配施不同用量氮肥對(duì)土壤理化性質(zhì)和劍麻生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，單加麻莖處理土壤有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量和土壤脲酶活性與空白對(duì)照相比均顯著提高，增幅分別達(dá)180.0%、46.8%、109.7%。麻莖配施不同水平尿素也明顯提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量和土壤脲酶活性。麻莖配施1/2用量尿素可顯著提高土壤轉(zhuǎn)化酶活性。麻莖配施1/4用量尿素明顯提高劍麻葉長(zhǎng)，分別比空白對(duì)照、單施尿素和單施麻莖處理提高60.9%、25.0%、22.5%。添加麻莖可以在一定程度上取代尿素的施用，在添加麻莖的情況下，不需要施用全量化肥。

關(guān)鍵詞? 劍麻麻莖;還田;氮肥;土壤肥力

中圖分類號(hào)? S563.8? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? A

Abstract? In order to return the sisal stalks properly as the organic fertilizer， a pot experiment was carried out to study on the effects of sisal stalks returned to soil with nitrogen fertilizer application on the soil fertility and sisal growth. The results showed that the soil organic matter content， alkali hydrolysable nitrogen content and the soil urease activity were significantly higher than that in the controls， increased by 180.0%， 46.8% and 109.7%， respectively. And the three indicators also increased significantly when using the sisal stalks combined with different amount of urea. Soil invertase activity was significantly higher thanthat in the controls by using the sisal stalks combined with 1/2 amount of urea. Sisal leaf length after sisal stalks returned to the soil with 1/4 amount of urea was significantly higher than that in the control， the single application of urea and the single application of sisal stalks by 60.9%， 25.0% and 22.5%， respectively. Sisal stalks could replace some urea， and it neednt use the full dose of urea when sisal stalks were returned to the field.

Keywords? sisal stalks; returned to the field; nitrogen fertilizer; soil fertility

DOI? 10.3969/j.issn.1000-2561.2019.05.002

劍麻（Agave sisalana perrine.）為龍舌蘭科（Agavaceae）龍舌蘭屬（Agave linnaeus）多年生草本植物，原產(chǎn)于墨西哥，是熱帶、亞熱帶地區(qū)主要的硬質(zhì)纖維作物[1]。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（FAOSTAT），2016年我國(guó)劍麻收獲面積達(dá)0.23萬hm2，干纖維產(chǎn)量達(dá)1.21萬t，世界劍麻收獲面積達(dá)33.13萬hm2，干纖維產(chǎn)量達(dá)29.85萬t。劍麻是葉纖維作物，生產(chǎn)上通過收割其成熟葉片進(jìn)行抽麻得到劍麻纖維。而劍麻植株僅有2%能夠被梳理成可用纖維，其余98%被作為垃圾丟棄[2]，其中就包括劍麻麻莖。劍麻麻莖是指莖部及部分殘留在莖部周圍的葉片基部，是劍麻主要的廢棄物。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，高產(chǎn)麻園7～11齡麻莖干重平均達(dá)11.5 kg/株（51.0 t/hm2），占整株干物質(zhì)含量的40.0%，干重最大的高達(dá)16.3 kg/株（72.4 t/hm2），占整株干物質(zhì)含量的46.0%[3]。如果按麻莖干重為51.0 t/hm2計(jì)算，2016年我國(guó)產(chǎn)生麻莖共11.73萬t，世界產(chǎn)生麻莖共1689.63萬t。檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，麻莖礦質(zhì)養(yǎng)分含量較高：N 1.2 g/kg、P 1.0 g/kg、K 6.0 g/kg、Ca 24.8 g/kg[4]。因此，如果將麻莖還田，我國(guó)僅2016年將有140.76 t N、117.30 t P、703.80 t K、2909.04 t Ca歸還農(nóng)田，世界將有2.03萬t N、1.69萬t P、101.35萬t K、41.90萬t Ca歸還農(nóng)田，數(shù)量非?？捎^。劍麻生長(zhǎng)周期一般為8～13 a，開花即被砍伐，葉片被收走做纖維后，剩下大量麻莖殘留田間。目前對(duì)麻莖開發(fā)利用的研究較少，加上麻莖難于搬運(yùn)，因此大部分麻莖被當(dāng)成有機(jī)肥還田，只有少量用作食用菌基質(zhì)和床墊原材料。關(guān)于麻莖還田，多年的生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，由于麻莖體積大、質(zhì)量高、降解緩慢，麻莖直接還田是麻莖較合理的處理方式，其對(duì)山地麻園劍麻產(chǎn)量的提高和土壤地力的穩(wěn)定均能起到重要作用[5-6]。但目前尚缺乏科學(xué)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)的支撐，對(duì)麻莖還田作用的認(rèn)識(shí)仍僅來自生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)麻莖合理肥料化利用的認(rèn)識(shí)則更少。因此，關(guān)于麻莖還田對(duì)劍麻產(chǎn)量和土壤地力的影響以及合理肥料化利用方式，迫切需要科學(xué)試驗(yàn)加以分析和論證。

對(duì)其他作物秸稈的研究結(jié)果表明，秸稈是重要的有機(jī)肥源，秸稈還田可改良土壤物理性狀，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和多種酶活性，平衡各種礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，是培肥土壤和解決田間燃燒所產(chǎn)生的環(huán)境問題的重要方式[7-8]。但秸稈作為有機(jī)肥，與化肥相比存在養(yǎng)分含量較低、養(yǎng)分釋放緩慢、體積大等問題，無法滿足作物旺盛生長(zhǎng)期對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的迅猛需求[9]。此外，秸稈主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三大部分組成，C/N較高，為60～80，在土壤中難以被微生物分解，因而秸稈還田要配施一定比例的N肥，以調(diào)解土壤C/N比，加速秸稈分解、腐熟過程[8]。因此，作物生產(chǎn)中常將秸稈還田與化肥施用相結(jié)合，以滿足作物對(duì)養(yǎng)分的需求。研究表明，秸稈與化肥配施可以提高土壤過氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶和尿酶活性，提高細(xì)菌和真菌數(shù)量，還能明顯提高土壤有機(jī)碳、胡敏酸、胡敏素含量，提高壤氮、磷、鉀養(yǎng)分含量，促進(jìn)作物增產(chǎn)[10-12]。劍麻麻莖作為秸稈的一種，作為有機(jī)肥的優(yōu)缺點(diǎn)與大部分作物秸稈類似，均存在養(yǎng)分含量低、釋放緩慢、體積大等特點(diǎn)，麻莖還田也不足以提供劍麻生長(zhǎng)所需的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，必須與化學(xué)氮肥配合施用[13]。但麻莖與其他作物秸稈相比也有所不同，麻莖的體積和質(zhì)量更大、釋放更緩慢，劍麻生命周期也比其他作物更長(zhǎng)，養(yǎng)分吸收也有其特有規(guī)律。目前有關(guān)麻莖還田及配施氮肥對(duì)土壤改良和產(chǎn)量形成的影響尚缺乏科學(xué)研究。因此，本研究采用盆栽試驗(yàn)研究麻莖單獨(dú)還田及配施不同用量氮肥對(duì)土壤理化性質(zhì)和劍麻生長(zhǎng)的影響，以初步探索和論證麻莖還田的效果，為麻莖的合理肥料化利用以及劍麻生態(tài)栽培提供參考。

1? 材料與方法

1.1? 材料

劍麻假莖及殘留在其周圍的葉片基部，整體稱為麻莖。劍麻麻莖由3個(gè)部位組成。第1個(gè)為莖部，即劍麻的假莖，位于整個(gè)麻莖的中心，四周被殘留的葉基部包圍;第2個(gè)是已經(jīng)風(fēng)干的葉片基部，該部分靠近根部，是較早割葉殘留下來的葉片基部，由于割葉較早（4～10年前），已經(jīng)干枯;第3個(gè)是新鮮的葉片基部，該部位靠近劍麻假莖生長(zhǎng)端，由于剛割葉不久（1～3年前），殘留下來的葉片基部還未干枯。劍麻麻莖采自廣西陸川縣國(guó)營(yíng)紅山農(nóng)場(chǎng)劍麻園，麻齡為10年，種植劍麻品種為龍舌蘭雜種H.11648，大小行距分別為4、1 m，株距0.9 m，每667 m2種植劍麻296株。共采集3個(gè)麻莖的混合樣品，每個(gè)麻莖包括莖部、鮮葉基和干葉基3部分。莖部直徑平均約18.5 cm，葉基長(zhǎng)和寬均為14.5 cm。麻莖總干重平均為35.9 kg，其中鮮葉基占主要部分，占整個(gè)麻莖總干重的62.1%，其次為莖部，占33.7%，干葉基所占比重最小，僅為4.2%。由于干葉基所占整個(gè)麻莖的比例較小，且不同干葉基含水率不一，質(zhì)地亦堅(jiān)硬不好切割，因此，本研究?jī)H用莖部和鮮葉基作為試驗(yàn)材料。麻莖莖部、鮮葉基養(yǎng)分含量見表1。劍麻幼苗為健康吸芽，采自紅山農(nóng)場(chǎng)劍麻園，重量為（100±20）g。

1.2? 方法

1.2.1? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)? 采用盆栽土培試驗(yàn)，基質(zhì)土壤為南方磚紅壤，采自中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物所試驗(yàn)基地，其理化性質(zhì)：pH 5.6，有機(jī)質(zhì)含量為1.8 g/kg，堿解氮含量為37.1 mg/kg，全磷含量為0.03 g/kg，全鉀含量為0.5 g/kg，速效鉀含量為30.4 mg/kg。塑料盆規(guī)格為底徑16.5 cm、上口徑20.5 cm、高16.0 cm。肥料均為市售農(nóng)用化肥。試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理，每處理重復(fù)9次，試驗(yàn)處理及方法見表2。參考前期試驗(yàn)得出盆栽條件下劍麻年生長(zhǎng)量及植株含氮量，并由此估算出本試驗(yàn)全量化學(xué)氮肥施用量（以純N計(jì)）為0.23 g/株。麻莖施用量以占塑料盆體積約1/3為宜，每盆麻莖用量為鮮重420 g/株，其中莖部為120 g/株，鮮葉基300 g/株，莖切成1 cm長(zhǎng)短小塊，葉切成1 cm寬長(zhǎng)條。定植時(shí)分兩層加入盆中。每盆均施過磷酸鈣（以P2O5計(jì)）0.16 g/株，氯化鉀（以K2O計(jì)） 0.60 g/株，以補(bǔ)充磷、鉀肥。麻莖作基肥加入，定植30 d施入化肥，一次性施入。分別在施肥后120、240、360 d采樣。第120和240天只取土樣，取樣時(shí)，將盆內(nèi)土壤倒入托盤內(nèi)，注意將根系土壤抖盡，然后將托盤內(nèi)土壤混勻、鋪平，用棋盤法采集土樣，用鮮土立即測(cè)定土壤生物活性，然后風(fēng)干后待測(cè)土壤理化性質(zhì)。

1.2.2? 測(cè)定指標(biāo)與方法? 120、240、360 d土壤樣品均測(cè)定如下理化指標(biāo)，以分析不同處理土壤理化性質(zhì)變化情況，包括：pH、有機(jī)質(zhì)含量、全氮、全磷、全鉀含量、堿解氮、速效鉀含量。

由于采樣時(shí)間間隔較長(zhǎng)，氣候條件差異較大，對(duì)土壤生物活性影響較大。因此，比較不同采樣時(shí)間土壤生物活性意義不大，只需比較同一采樣時(shí)間不同處理土壤生物活性，因此選取240 d土壤樣品測(cè)定那個(gè)生物活性，測(cè)定指標(biāo)包括：過氧化氫酶活性、脲酶活性、轉(zhuǎn)化酶活性、微生物量碳氮。由于劍麻生長(zhǎng)較緩慢，短時(shí)間內(nèi)生物學(xué)形態(tài)差異不明顯，因此只選取360 d劍麻植株樣品測(cè)定其生長(zhǎng)指標(biāo)和葉片營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，包括：葉數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬、地上部鮮重、地上部干重、根干重以及全氮、全磷、全鉀含量。上述指標(biāo)均按常規(guī)測(cè)定方法[14]測(cè)定，其中，土壤過氧化氫酶活性以20 min內(nèi)單位土重消耗的H2O2的質(zhì)量來表示，單位為mg/g;脲酶活性以每單位土重產(chǎn)生的NH4+-N毫克數(shù)表示，單位為mg/g;轉(zhuǎn)化酶活性以24 h內(nèi)單位土重生成的葡萄糖毫克數(shù)表示，單位為mg/g。

1.3? 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft office Excel 2010軟件分析數(shù)據(jù)并繪圖，采用JMP 10統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 麻莖還田配施氮肥對(duì)土壤pH的影響

由表3可見，不同處理土壤pH變化范圍在5.98～7.13之間，其中麻莖配施全量尿素處理（St+N1）在第360天最小，而麻莖配施1/4尿素處理（St+N1/4）在第240天最大。從3次采樣平均值看，單加麻莖處理（St）土壤pH與單施尿素（N1）及對(duì)照（N0）之間差異均不顯著。在添加麻莖的基礎(chǔ)上配施不同用量尿素，從第120天和3次采樣平均值看，St+N1/4處理土壤pH顯著高于St+N1。這說明，單獨(dú)添加麻莖及配施尿素對(duì)磚紅施低水平氮肥比配施高水平氮肥更有利于提高土壤pH，對(duì)改良酸性土壤有一定作用。隨著時(shí)間延長(zhǎng)土壤pH總體呈先增后減的趨勢(shì)，其原因還有待進(jìn)一步研究。

2.2? 麻莖還田配施氮肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

由表4可見，土壤有機(jī)質(zhì)含量變化范圍在3.1～13.2 g/kg之間，其中，單施尿素處理（N1）土壤有機(jī)質(zhì)含量在第240天最小，單加麻莖處理（St）在第360天最大。St土壤有機(jī)質(zhì)含量在第120、240、360天以及3次采樣平均都顯著高于N0和N1，3次采樣平均增幅分別比N0和N1高180.0%、197.0%，增幅非常明顯。而添加不同用量尿素處理（St+N1/4、St+N1/2、St+N1）在第120、240、360天以及3次采樣平均也均顯著高于N1和N0，3次采樣平均分別比N0增加了142.9%、191.4%、140.0%，比N1增加了157.6%、209.1%、154.5%，增幅也非常大。說明添加麻莖以及麻莖配合尿素施用均能明顯提高磚紅壤的有機(jī)質(zhì)含量，而且效果非常顯著。而添加不同用量尿素處理之間以及單加麻莖之間有機(jī)質(zhì)含量差異不顯著，說明添加尿素并不影響麻莖對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的改良效果。隨著時(shí)間延長(zhǎng)，添加麻莖處理土壤有機(jī)質(zhì)含量呈明顯上升趨勢(shì)，而未添加麻莖處理變化不明顯。說明麻莖還田對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的提高效果將會(huì)持續(xù)一段時(shí)間，并且隨著時(shí)間推移其作用效果越明顯。

2.3? 麻莖還田配施氮肥對(duì)土壤堿解氮含量的影響

由表5可見，不同處理土壤堿解氮含量為23.6～45.2 mg/kg，其中，不施尿素不加麻莖對(duì)照（N0）在第240天最小，麻莖配施1/2尿素處理（St+N1/2）在第120天最大。單加麻莖處理（St）土壤堿解氮含量在第120、240、360天均顯著高于單施尿素處理（N1）和N0，3次采樣平均值分別比N1和N0提高了37.4%、46.8%。由此可見，麻莖還田可顯著提高磚紅壤的堿解氮含量，從而提高土壤氮素供應(yīng)能力。此外，麻莖配施不同用量尿素處理（St+N1/4、St+N1/2、St+N1）土壤堿解氮含量也顯著高于N0，3次采樣平均值分別提高了48.7%、52.1%、58.9%。但麻莖配施不同用量尿素處理以及單加麻莖處理之間，以及N1和N0處理土壤堿解氮含量差異均不顯著。這說明麻莖是提高土壤堿解氮的主要因素，對(duì)堿解氮的提高效果優(yōu)于單獨(dú)施用尿素。隨著時(shí)間延長(zhǎng)，堿解氮含量變化不顯著，這說明添加麻莖能在試驗(yàn)期間內(nèi)穩(wěn)定提高磚紅壤堿解氮含量，這種供氮效果并沒有在試驗(yàn)后期減弱。

2.4? 麻莖還田配施氮肥對(duì)土壤全磷含量的影響

由表6可見，不同處理土壤全磷含量變化范圍在0.08～0.23 g/kg之間，其中，麻莖配施1/4尿素處理（St+N1/4）在第120天最小，麻莖配施全量尿素處理（St+N1）在第360天最大。第120、240、360天以及3次采樣平均土壤全磷含量不同處理之間差異均不顯著。隨著時(shí)間延長(zhǎng)，土壤全磷含量變化也不明顯。這說明麻莖還田對(duì)磚紅壤全磷含量的影響不顯著。

2.5? 麻莖還田配施氮肥對(duì)土壤全鉀含量的影響

由表7可見，不同處理土壤全鉀含量變化范圍在0.11～0.51 g/kg之間，其中，麻莖配施1/2尿素處理（St+N1/2）在第120天最小，麻莖配施全量尿素處理（St+N1）在第240天最大。從3次采樣平均值看，單加麻莖處理（St）和麻莖配施1/2尿素處理（St+N1/2）土壤全鉀含量顯著小于N0，減小幅度均為15.0%，這說明在添加麻莖或者麻莖配施一半用量的尿素后，土壤的全鉀含量有所降低。麻莖配施不同尿素處理之間土壤全鉀含量差異不顯著，說明不同用量尿素對(duì)麻莖還田條件下土壤全鉀含量影響不顯著。隨著時(shí)間延長(zhǎng)，全鉀含量在240 d后大幅提高。

2.6? 麻莖還田配施氮肥對(duì)土壤速效鉀含量的影響

由表8可見，不同處理土壤速效鉀含量變化范圍在47.7～132.1 mg/kg之間，其中，麻莖配施1/4尿素處理（St+N1/4）在第120天最小，麻莖配施1/2尿素處理（St+N1/2）在第360天最大。單加麻莖（St）在第120天土壤速效鉀含量顯著高于單施尿素（N1）處理和對(duì)照（N0），但在第240和360天差異不顯著。這說明麻莖還田前期可有效提高土壤速效鉀含量，但在后期這種作用消失。麻莖配施尿素處理中，St+N1/4處理土壤速效鉀含量總體較大。隨著時(shí)間延長(zhǎng)，各處理土壤速效鉀含量均呈下降趨勢(shì)。結(jié)果表明，單加麻莖對(duì)磚紅壤速效鉀含量的提高起到一定作用，而配施1/4用量的尿素之后效果更顯著。

2.7? 麻莖還田配施氮肥對(duì)土壤過氧化氫酶活性的影響

由表9可見，不同處理土壤過氧化氫酶活性變化范圍在10.3～14.3 mg/g之間。單施尿素（N1）、單加麻莖（St）及對(duì)照（N0）之間土壤過氧化氫酶活性總體差異不顯著。不同尿素用量配施處理（St+N1/4、St+N1/2、St+N1）以及單加麻莖處理（St）之間過氧化氫酶活性差異不顯著。各處理土壤過氧化氫酶活性均呈下降趨勢(shì)。隨著時(shí)間延長(zhǎng)，過氧化氫酶活性呈下降的趨勢(shì)。因此，可以初步判斷添加麻莖對(duì)土壤過氧化氫酶活性影響不顯著。

2.8? 麻莖還田配施氮肥對(duì)土壤脲酶活性的影響

由表10可見，不同處理土壤脲酶活性變化范圍在0.12～1.10 mg/g之間，其中，單施尿素處理（N1）總體最小，僅為0.31 mg/g，單加麻莖處理（St）總體最大，高達(dá)0.65 mg/g。單加麻莖處理（St）在第120、240、360天以及3次采樣平均土壤脲酶活性都顯著大于單施尿素處理（N1）和對(duì)照（N0），其中3次采樣平均分別比（N1）和對(duì)照（N0）提高了116.7%、109.7%。從各次采樣和3次采樣平均值看，不同尿素用量配施處理（St+N1/4、St+N1/2、St+N1）土壤脲酶活性均顯著高于對(duì)照，其3次采樣平均值分別比N0提高了64.5%、100.0%、96.8%，提升幅度較大。由此可見，添加麻莖有助于土壤脲酶活性的提高，并且效果十分顯著。但不同尿素用量處理與單加麻莖處理（St）之間差異不顯著，這說明麻莖配施尿素對(duì)土壤脲酶活性的影響不顯著。隨著時(shí)間延長(zhǎng)，各處理土壤脲酶活性總體呈先增后減的趨勢(shì)。

2.9? 麻莖還田配施氮肥對(duì)土壤轉(zhuǎn)化酶活性的影響

由表11可見，從3次取樣平均值看，麻莖配施1/4尿素處理（St+N1/4）土壤轉(zhuǎn)化酶活性顯著高于其他處理，第120、360天均顯著高于對(duì)照（N0），3次采樣平均值比N0提高了291.2%。但麻莖配施中水平和高水平尿素對(duì)土壤脲酶活性的提高并不顯著，說明麻莖配施低水平尿素有利于土壤脲酶活性的提高。而單加麻莖處理（St）與單施尿素處理（N1）及對(duì)照（N0）土壤轉(zhuǎn)化酶活性差異不顯著。這說明單獨(dú)添加麻莖對(duì)土壤脲酶的影響不顯著。

2.10? 麻莖還田配施氮肥對(duì)土壤微生物量碳氮的影響

由表12可見，不同處理土壤微生物量碳變化范圍在15.0～61.6 mg/kg之間，其中，空白對(duì)照（N0）最小，僅為15.0 mg/kg，而麻莖配施1/2尿素處理（St+N1/2）最大，其次為單加麻莖處理，分別高達(dá)61.6、43.5 mg/kg，比對(duì)照提高了310.7%、190.0%。土壤微生物量氮變化范圍在13.6～34.1 mg/kg之間，單加麻莖處理（St）最大，高達(dá)34.1 mg/kg，比對(duì)照提高了55.0%。但不同處理土壤微生物量碳、氮差異均未達(dá)到顯著水平，可能是分析測(cè)試方法誤差較大所導(dǎo)致。但總體上看添加麻莖后土壤微生物碳氮具有增加的趨勢(shì)，確切的結(jié)論還需進(jìn)一步研究。

2.11? 麻莖還田配施氮肥對(duì)劍麻生長(zhǎng)的影響

由表13可見，與單施尿素處理（N1）相比，單加麻莖處理（St）葉數(shù)顯著降低，僅為9片，但與空白對(duì)照（N0）差異不顯著。麻莖在與尿素配施后，不同水平尿素處理葉數(shù)均有所增加，達(dá)到10片，與N1相當(dāng)，但與St差異未達(dá)到顯著水平。St劍麻葉長(zhǎng)顯著大于N0，增幅達(dá)31.3%，與N1相當(dāng)。在麻莖與尿素配施后，不同水平尿素處理葉長(zhǎng)均有所增加，其中配施低水平尿素處理（St+N1/4）增加最顯著，其葉長(zhǎng)分別比N0和N1提高了60.9%、25.0%。不同處理葉寬差異不顯著。雖然添加麻莖能促進(jìn)劍麻葉片長(zhǎng)度的提高，但同時(shí)并未有效提高劍麻葉片數(shù)量。因此，正如試驗(yàn)結(jié)果所示，添加麻莖及其配施不同水平尿素處理劍麻地上部生鮮重和干重與N0和N1相比差異并不顯著。添加麻莖條件下，劍麻根系干重均有所下降，特別是麻莖配施低水平（St+N1/4）和高水平（St+N1）尿素處理根系干重下降最顯著，分別比N0下降了72.6%、59.5%?？傮w來看，添加麻莖對(duì)劍麻葉片長(zhǎng)度的增加具有一定的促進(jìn)作用，并且與尿素配施后效果更好。但添加麻莖對(duì)劍麻葉片數(shù)量的提高效果不大，并且對(duì)根系生長(zhǎng)具有一定的抑制作用。因此，添加麻莖及配施尿素對(duì)劍麻地上部生物量的影響不顯著。

2.12? 麻莖還田配施氮肥對(duì)劍麻葉片養(yǎng)分含量的影響

由表14可見，不同處理劍麻葉片全氮含量為7.1～13.5 g/kg，其中單加麻莖處理（St）和麻莖配施不同尿素水平處理（St+N1/4、St+N1/2、St+N1）劍麻葉片全氮含量與不施肥對(duì)照（N0）及單施尿素處理（N1）相比均有所提高，但差異未達(dá)到顯著水平。不同處理劍麻葉片全磷含量為1.4～ 2.5 g/kg，其中St、St+N1/4、St+N1/2、St+N1處理全磷含量則顯著大于N1和N0。全鉀含量不同處理之間差異不顯著。可見，添加麻莖有助于劍麻葉片全磷含量的提高，但對(duì)葉片全氮、全鉀含量影響不顯著。

3? 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，單加麻莖、單施尿素或兩者配施均未對(duì)土壤酸堿度產(chǎn)生明顯影響。一般來說，秸稈還田會(huì)導(dǎo)致土壤pH下降[15-16]，而秸稈配施化肥還田則可以提高土壤pH[17]?？赡苁怯捎谠囼?yàn)所用尿素和麻莖用量較少，加上土壤緩沖性能的影響[18]，短期內(nèi)難以顯著改變土壤的酸堿度。大量研究結(jié)果表明，秸稈還田可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，增大土壤碳庫[19]。本試驗(yàn)中，凡添加麻莖的處理土壤有機(jī)質(zhì)含量均顯著提高，并且時(shí)間越長(zhǎng)，有機(jī)質(zhì)含量越高，說明添加麻莖對(duì)麻園土壤有機(jī)庫儲(chǔ)量的增加效果非常顯著，這與前人的研究結(jié)果一致[20-21]。而不施肥對(duì)照和單施氮肥處理由于沒有有機(jī)物質(zhì)的添加，其土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著低于添加麻莖處理，并且隨著時(shí)間延長(zhǎng)基本保持在較低水平。除有機(jī)質(zhì)含量外，添加麻莖對(duì)土壤堿解氮含量的提高效果也很明顯，這與小麥秸稈還田的作用效果一致[22-24]。本研究還發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)添加麻莖對(duì)土壤堿解氮的提高效果大于單獨(dú)施加全量尿素的處理。麻莖單加和配施尿素對(duì)土壤全磷、全鉀和速效鉀含量影響均不明顯，可能是因?yàn)楸驹囼?yàn)所用磚紅壤全磷和全鉀含量都極低，而麻莖作為有機(jī)物料，磷、鉀含量不高，短期內(nèi)無法明顯改變土壤的磷、鉀含量。

土壤微生物是土壤重要的組成部分，秸稈還田能給土壤帶來微生物繁殖所需的碳、氮，大量研究表明秸稈還田可提高土壤微生物量碳氮[25]。對(duì)玉米秸稈還田的研究發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)添加玉米秸稈或玉米秸稈配氮還田均能提高土壤微生物碳含量，表明土壤中的微生物條件發(fā)生了很大改善[26-27]。本研究中，不同處理之間土壤微生物量碳氮在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上雖未達(dá)到差異顯著水平，但添加麻莖處理在不同時(shí)間均有所提高，這與前人的研究結(jié)果類似。土壤酶是土壤新陳代謝的重要因素，它與生活著的微生物細(xì)胞一起推動(dòng)著物質(zhì)轉(zhuǎn)化。土壤脲酶能酶促有機(jī)質(zhì)分子中肽鍵的水解，其活性可以表征土壤的氮素狀況[28]。研究表明，水稻、玉米、小麥、棉花、甘蔗等作物秸稈還田均能提高土壤脲酶活性[29-33]。本研究發(fā)現(xiàn)，土壤脲酶活性在劍麻麻莖單加或配施尿素時(shí)均顯著提高，這與前人的研究結(jié)果一致。前人研究結(jié)果表明，土壤脲酶活性對(duì)不同施氮水平的響應(yīng)存在差異，有隨著施氮水平增加而提高的[34-35]，也有隨著施氮水平提高差異不顯著的[36-38]，還有呈下降趨勢(shì)的[39]，可能因土壤類型不同存在不同的變化趨勢(shì)。本研究發(fā)現(xiàn)，單純施氮肥處理土壤脲酶活性并未增加，與不施肥處理接近。此外添加麻莖對(duì)過氧化氫酶的影響并不明顯，這與玉米秸稈還田對(duì)過氧化氫酶的影響效果一致[40]。

從研究結(jié)果看，添加麻莖對(duì)劍麻葉片數(shù)量的增加并未起到促進(jìn)作用，反而表現(xiàn)出了負(fù)面的效果。麻莖與尿素配施后，葉片數(shù)量也并未顯著提高。添加麻莖也在一定程度上抑制了劍麻根系的生長(zhǎng)，這可能與麻莖碳氮比有關(guān)。一般認(rèn)為，秸稈C/N為25/1較為合理，若秸稈C/N較高，還田后腐解過程中往往出現(xiàn)微生物和作物爭(zhēng)奪氮素的現(xiàn)象，造成作物不同程度的減產(chǎn)[41]。本研究用麻莖C/N較高，高達(dá)217/1。由于本研究中尿素施用量只按劍麻生長(zhǎng)所需而定，并未考慮調(diào)節(jié)秸稈碳氮比，因此，秸稈配施不同尿素水平處理秸稈C/N也較高，配施低、中、高水平尿素處理C/N分別為191/1、172/1、144/1，這可能成為麻莖還田對(duì)劍麻促生效果不顯著的重要因素。因此，在麻莖還田條件下，氮肥用量應(yīng)該如何調(diào)整還有待進(jìn)一步研究。但添加麻莖對(duì)劍麻葉片長(zhǎng)度的促生效果顯著，尤其是在與低水平尿素配施后效果最佳?？傮w來看，雖然添加麻莖對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量、脲酶活性等土壤理化指標(biāo)以及劍麻葉片長(zhǎng)度均具有一定的提升效果，但對(duì)劍麻根系干重、葉片數(shù)量的增加具有一定的抑制作用，而表現(xiàn)在地上部生物量上，添加麻莖與對(duì)照差異并不顯著。從劍麻葉片養(yǎng)分含量看，不同處理葉片養(yǎng)分含量并未低于劍麻養(yǎng)分缺乏臨界值[42]。總之，關(guān)于添加麻莖對(duì)劍麻生物量提高不明顯的原因還有待深入研究。在減少尿素用量的情況下，添加麻莖后劍麻并未出現(xiàn)養(yǎng)分缺乏的問題，劍麻地上部氮、磷含量與對(duì)照和單施尿素相比反而有所提高。因此，從營(yíng)養(yǎng)的角度看，添加麻莖可以在一定程度上取代尿素的施用，在添加麻莖的情況下，不需要施用全量化肥。

麻莖體積大，質(zhì)量高，劍麻生產(chǎn)中有條件的農(nóng)場(chǎng)，特別是在山地麻園，常用挖土機(jī)將整個(gè)麻莖直接深埋于地下還田，但條件比較差的農(nóng)場(chǎng)和私人種植戶還無法進(jìn)行麻莖深埋，多數(shù)只能將麻莖挖出后丟棄與麻園地表。此外，由于麻莖表面還殘留著一層葉片基部，該部分含有較高的劍麻纖維，在田間難于降解，這使得麻莖未能有效用作有機(jī)肥還田，也在一定層度上影響到了劍麻的日常栽培管理。因此，麻莖的還田技術(shù)乃至肥料化利用技術(shù)還有進(jìn)一步研究。

綜上所述，單加麻莖土壤有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量和土壤脲酶活性平均高達(dá)9.8 g/kg、38.6 mg/kg、0.65 mg/g，與對(duì)照相比分別顯著提高了180.0%、46.8%、109.7%。麻莖配施1/4用量尿素可顯著提高土壤轉(zhuǎn)化酶活性，高達(dá)70.8 mg /g，比對(duì)照提高291.2%。麻莖配施1/4用量尿素明顯提高劍麻葉長(zhǎng)，分別比對(duì)照、單施尿素和單施麻莖處理提高60.9%、25.0%、22.5%。由此可以得到初步結(jié)論，添加麻莖可以在一定程度上取代尿素的施用，在添加麻莖的情況下，不需要施用全量化肥。

參考文獻(xiàn)

裴超群， 陶玉蘭， 李海連. 龍舌蘭科植物資源調(diào)查報(bào)告[J]. 廣西熱作科技， 1997（1）： 15-21.

閆志英， 劉曉風(fēng)， Tong B， 等. 劍麻廢液沼氣發(fā)電工程技術(shù)分析[J]. 中國(guó)沼氣， 2008（4）： 27-29， 37.

習(xí)金根， 鄭金龍， 賀春萍， 等. 不同麻齡劍麻大中量營(yíng)養(yǎng)元素分配及地上部養(yǎng)分累積特性的研究[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)， 2013， 34（4）： 596-601.

習(xí)金根， 鄭金龍， 易克賢. 高產(chǎn)劍麻的養(yǎng)分累積特性[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2012， 40（11）： 87-89.

江? 倫. 國(guó)有紅山農(nóng)場(chǎng)劍麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 廣西熱帶農(nóng)業(yè)， 2009（3）： 55-58.

黃富宇. 廣西農(nóng)墾劍麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)工程， 2010， 34（4）： 105-106.

高利偉， 馬? 林， 張衛(wèi)峰， 等. 中國(guó)作物秸稈養(yǎng)分資源數(shù)量估算及其利用狀況[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2009， 25（7）： 173-179.

安豐華， 王志春， 楊? 帆， 等. 秸稈還田研究進(jìn)展[J]. 土壤與作物， 2015， 4（2）： 57-63.

寧川川， 王建武， 蔡昆爭(zhēng). 有機(jī)肥對(duì)土壤肥力和土壤環(huán)境質(zhì)量的影響研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)， 2016， 25（1）： 175-181.

錢海燕， 楊濱娟， 黃國(guó)勤， 等. 秸稈還田配施化肥及微生物菌劑對(duì)水田土壤酶活性和微生物數(shù)量的影響[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)， 2012， 21（3）： 440-445.

楊濱娟， 黃國(guó)勤， 徐? 寧， 等. 秸稈還田配施不同比例化肥對(duì)晚稻產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2014， 34（13）： 3779-3787.

袁嫚嫚， 鄔? 剛， 胡? 潤(rùn)， 等. 秸稈還田配施化肥對(duì)稻油輪作土壤有機(jī)碳組分及產(chǎn)量影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2017， 23（1）： 27-35.

許能琨， 余讓水， 孫光明， 等. 氮磷鉀鈣鎂肥不同用量對(duì)劍麻產(chǎn)量質(zhì)量和礦質(zhì)組分的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)， 1994， 15（1）： 39-45.

魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社， 1999： 302-315.

徐國(guó)偉， 段? 驊， 王志琴， 等. 麥秸還田對(duì)土壤理化性質(zhì)及酶活性的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2009， 42（3）： 934-942.

劉繼培， 張? 揚(yáng)， 崔廣祿， 等. 秸稈還田對(duì)土壤理化性質(zhì)及小麥產(chǎn)量的影響[J]. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2017， 21（6）： 44-48， 98.

孫衛(wèi)民， 楊濱娟， 錢海燕， 等. 秸稈還田配施不同配比化肥對(duì)晚稻產(chǎn)量及土壤肥力的影響[J]. 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)， 2012， 2（12）： 16-21.

胡? 敏， 向永生， 魯劍巍.石灰用量對(duì)酸性土壤酸度及大麥幼苗生長(zhǎng)的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2016， 49（20）： 3896-3903.

張雅潔， 陳? 晨， 陳? 曦， 等. 小麥-水稻秸稈還田對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)組成及不同形態(tài)氮含量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2015， 34（11）： 2155-2161.

Saffih-Hdadi K， Mary B. Modeling consequences of straw residues export on soil organic carbon[J]. Soil Biology & Biochemistry， 2008， 40（3）： 594-607.

Lou Y L， Xu M G， Wang W， et al. Return rate of straw residue affects soil organic C sequestration by chemical fertilization[J]. Soil & Tillage Research， 2011， 113（1）： 70-73.

韓新忠， 朱利群， 楊敏芳， 等. 不同小麥秸稈還田量對(duì)水稻生長(zhǎng)、土壤微生物生物量及酶活性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2012， 31（11）： 2192-2199.

王? 磊， 陶少?gòu)?qiáng)， 夏? 強(qiáng)， 等. 秸稈還田對(duì)土壤氮素養(yǎng)分及微生物量氮?jiǎng)討B(tài)變化的影響[J]. 土壤通報(bào)， 2012， 43（4）： 810-814.

劉艷慧， 王雙磊， 李金埔， 等. 棉花秸稈還田對(duì)土壤速效養(yǎng)分及微生物特性的影響[J]. 作物學(xué)報(bào)， 2016， 42（7）： 1037-1046.

李文革， 李? 倩， 賀小香. 秸稈還田研究進(jìn)展[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2006（1）： 46-48.

南雄雄， 田霄鴻， 張? 琳， 等. 小麥和玉米秸稈腐解特點(diǎn)及對(duì)土壤中碳、氮含量的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2010， 16（3）： 626-633.

龐荔丹， 孟婷婷， 張宇飛， 等. 玉米秸稈配氮還田對(duì)土壤酶活性、微生物量碳含量及土壤呼吸量的影響[J]. 作物雜志， 2017（1）： 107-112.

林先貴. 土壤微生物研究原理與方法[M]. 北京： 高等教育出版社， 2010： 243-250.

路怡青， 朱安寧， 張佳寶， 等. 免耕和秸稈還田對(duì)土壤酶活性和微生物群落的影響[J]. 土壤通報(bào)， 2014， 45（1）： 85-90.

胡乃娟， 韓新忠， 楊敏芳， 等. 秸稈還田對(duì)稻麥輪作農(nóng)田活性有機(jī)碳組分含量、酶活性及產(chǎn)量的短期效應(yīng)[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2015， 21（2）： 371-377.

單? 穎， 田路園， 鄒雨坤， 等. 調(diào)節(jié)碳氮比對(duì)甘蔗葉還田后土壤無機(jī)氮、微生物量氮、水溶性有機(jī)碳含量和脲酶活性的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)， 2017， 38（11）： 2003-2007.

劉艷慧， 王雙磊， 李金埔， 等. 棉花秸稈還田對(duì)土壤微生物數(shù)量及酶活性的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào)， 2016， 31（6）： 151-156.

閆慧榮， 曹永昌， 謝? 偉， 等. 玉米秸稈還田對(duì)土壤酶活性的影響[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2015， 43（7）： 177-184.

郭天財(cái)， 宋? 曉， 馬冬云， 等. 施氮量對(duì)冬小麥根際土壤酶活性的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2008（1）： 110-114.

王? 楠. 氮素用量對(duì)玉米田土壤微生物學(xué)特性及有機(jī)碳組分特征的影響[D]. 長(zhǎng)春： 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2015.

孫建平， 湯? 利， 續(xù)勇波， 等. 施氮對(duì)小麥蠶豆間作根際土壤脲酶活性的影響[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2015， 30（3）： 464-470.

沙海寧， 孫? 權(quán)， 周? 明， 等. 氮素供應(yīng)對(duì)土壤酶活性及設(shè)施番茄生理抗性和產(chǎn)量的影響[J]. 北方園藝， 2010（7）： 9-11.

李? 濤， 何春娥， 葛曉穎， 等. 秸稈還田施氮調(diào)節(jié)碳氮比對(duì)土壤無機(jī)氮、酶活性及作物產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2016， 24（12）： 1633-1642.

蘇潔瓊， 李新榮， 鮑婧婷. 施氮對(duì)荒漠化草原土壤理化性質(zhì)及酶活性的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2014， 25（3）： 664-670.

陳強(qiáng)龍. 秸稈還田與肥料配施對(duì)土壤氧化還原酶活性影響的研究[D]. 楊凌： 西北農(nóng)林科技大學(xué)， 2009.

李? 濤， 何春娥， 葛曉穎， 等. 秸稈還田施氮調(diào)節(jié)碳氮比對(duì)土壤無機(jī)氮、酶活性及作物產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2016， 24（12）： 1633-1642.

余讓水， 林? 苾， 許能琨， 等. 龍舌蘭雜種11648號(hào)麻主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)缺乏癥研究[J]. 中國(guó)麻作， 1991（1）： 37-41.