不同有機肥與基質(zhì)長期配施對小麥根系生長及土壤改良效果的影響

摘要：為研究化肥減量與不同有機肥及基質(zhì)長期配施對小麥根系生長及土壤改良效果的影響。于2019—2023年，設置單施化肥（CK）、化肥+基質(zhì)（FA）、化肥減量+生物有機肥（FB）、化肥減量+羊糞（FS）、化肥減量+生物有機肥+基質(zhì)（FBA）、化肥減量+羊糞+基質(zhì)（FSA）6個處理，研究不同施肥處理對2022年苗期根系生長以及2023年灌漿期根系抗氧化能力與土壤結(jié)構(gòu)、團聚體穩(wěn)定性、養(yǎng)分含量、酶活性變化的影響。結(jié)果表明，與CK相比，化肥與不同有機肥或基質(zhì)配施能夠提高根系干重、根系活力以及根系過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）的活性，顯著降低根系丙二醛（MDA）含量（P<0.05）；均可提高土壤孔隙度、含水量以及0.250～2.000 mm、＞2.000 mm 粒徑團聚體質(zhì)量比例、團聚體幾何平均直徑（GMD）、平均重量直徑（MWD）值；能夠提高土壤速效鉀含量、速效磷含量以及蔗糖酶、堿性磷酸酶、CAT、脲酶的活性，降低土壤容重與pH值。其中，化肥與不同有機肥或基質(zhì)配施處理根系活力、根系POD活性以及土壤蔗糖酶、堿性磷酸酶、脲酶活性較CK顯著提高14.62%～72.94%、7.41%～15.68%、8.18%～28.85%、5.88%～20.59%、9.22%～26.24%，而MDA含量顯著降低5.02%～13.15%。FBA處理根系CAT、SOD活性、土壤孔隙度、含水量、速效鉀、堿解氮含量較CK分別顯著提高13.99%、12.04%、5.35%、5.66%、14.15%、5.80%。FSA處理根系干重、土壤團聚體GMD、MWD數(shù)值、速效磷含量以及過氧化氫酶活性較CK顯著提高31.03%、6.40%、11.17%、5.66%、6.94%，而土壤容重顯著降低5.48%。根系活力、抗氧化系統(tǒng)指標與土壤物理性質(zhì)及團聚體穩(wěn)定性指標間部分存在顯著或極顯著（P<0.01）相關(guān)關(guān)系。綜上所述，化肥與生物有機肥及基質(zhì)配施（FBA）在改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤團聚體穩(wěn)定性、養(yǎng)分含量以及酶活性，促進根系生長，提升根系抗逆性能力方面表現(xiàn)最好。

關(guān)鍵詞：有機肥；基質(zhì)；小麥根系；土壤改良；土壤結(jié)構(gòu)

中圖分類號：S512.104；S512.106 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）17-0065-08

收稿日期：2024-03-28

基金項目：河南省科技攻關(guān)項目（編號：142102110024）。

作者簡介：紀耀坤（1984—），男，河南商丘人，講師，主要從事生物技術(shù)教學與作物生理高效栽培措施研究。E-mail：15703703332@163.com。

通信作者：趙莉霞，高級農(nóng)藝師，主要從事作物生理栽培與技術(shù)推廣工作。E-mail：zhaolixia06@163.com。

小麥是我國第二大糧食作物，據(jù)統(tǒng)計，2020年我國小麥種植面積為2 373萬hm2，產(chǎn)量可達 13 425萬t，占我國糧食總產(chǎn)量的20.05%，其高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性對保障我國糧食安全具有重要意義［1-2］。新中國成立以來，我國小麥產(chǎn)量實現(xiàn)跨越式提升，從之前的單產(chǎn)1 500 kg/hm2提升到現(xiàn)在的 5 850 kg/hm2，這不僅僅依靠小麥優(yōu)良品種選育，更是依賴化肥的增產(chǎn)作用［3-4］。有研究表明，小麥生長前中后期需氮量均較多，但氮肥投入過多不僅會降低肥料利用率，浪費自然資源，還會造成土壤板結(jié)、養(yǎng)分失衡、土壤酸化、面源污染等問題［5-6］。目前，我國氮肥施用量占全球總量的30%～40%，但我國氮肥利用率明顯低于農(nóng)業(yè)發(fā)達國家，由此表明，現(xiàn)階段我國小麥高產(chǎn)仍是以化肥高投入為前提［7-8］。因此，如何優(yōu)化施肥對緩解過多施肥帶來的資源和環(huán)境壓力以及提升土地生產(chǎn)力，保障我國糧食安全，促進我國農(nóng)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展具有重要意義。有研究表明，有機無機肥配施能夠改善土壤物理結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力以及促進根系吸收與利用［9］。張然等的研究表明，與單施化肥處理相比，有機無機肥配施能夠降低土壤飽和導水率、容重，提高土壤團聚體穩(wěn)定性［10］。吳憲等的研究表明，化肥減量配施有機肥與作物秸稈可以顯著提高土壤全氮和有機質(zhì)的含量，促進大粒徑團聚體形成，提高土壤團聚體平均重量直徑（MWD）與幾何平均直徑（GMD）值［11］。李明靜等的研究表明，與對照不施肥或單施化肥處理相比，施入蓖麻餅粕有機肥可以顯著增加土壤全氮、速效鉀、堿解氮的含量以及土壤蔗糖酶、磷酸酶、脲酶的活性［12］。

生物有機肥具有肥效釋放緩慢、肥效時間長以及營養(yǎng)豐富等特點，施入土壤中能夠改善土壤環(huán)境，提高土壤有益微生物代謝活性以及土壤酶活性［13-14］。發(fā)酵羊糞多由作物秸稈、羊糞等腐熟而成，施入土壤中可以提高土壤透氣性，改善土壤微生物菌群比例，提高土壤養(yǎng)分供應能力［15-16］?；|(zhì)具有孔隙結(jié)構(gòu)豐富、比表面積大等特點，施入土壤中能夠提高土壤蓄水透氣性，提高土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，促進作物根系養(yǎng)分吸收與利用，提高土壤養(yǎng)分供應能力［17-18］。當前，關(guān)于有機無機肥配施的研究多集中在作物生長生理以及土壤肥力方面［19-20］，而關(guān)于化肥減量與不同有機肥及基質(zhì)配施對小麥根系生長及土壤改良效果影響的研究并不多，且大多數(shù)地區(qū)土壤類型、氣候條件等均有差異。因此，本研究以豫東地區(qū)長期小麥—玉米輪作田為研究對象，通過化肥減量與生物有機肥、羊糞、基質(zhì)配施，分析不同處理條件下小麥根系生長、抗氧化能力與土壤物理結(jié)構(gòu)、團聚體穩(wěn)定性、養(yǎng)分含量及酶活性的變化規(guī)律。旨在為豫東地區(qū)小麥—玉米輪作田化肥減量增效提供合理優(yōu)化施肥依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

該試驗于2019—2023年在商丘職業(yè)技術(shù)學院李樓示范基地 （ 116°15′E，39°28′N） 進行。該地位于河南省東部，年均氣溫14.0 ℃，年均降水量 650～750 mm，年均日照時長2 200 h，無霜期210～215 d，屬于暖溫帶半濕潤季風性氣候。供試土壤為潮土，基礎土壤（0～20 cm）理化性質(zhì)：有機質(zhì)含量9.85 g/kg，堿解氮含量63.52 mg/kg，速效磷含量38.47 mg/kg，速效鉀含量143.24 mg/kg，容重 1.44 g/cm3，孔隙度49.38%，pH值8.12。

1.2 試驗設計

試驗設單施化肥（CK）、化肥+基質(zhì)（FA）、化肥減量+生物有機肥（FB）、化肥減量+發(fā)酵羊糞（FS）、化肥減量+生物有機肥+基質(zhì)（FBA）、化肥減量+發(fā)酵羊糞+基質(zhì)（FSA）6個處理，每處理3次重復，小區(qū)面積為60 m2（6 m×10 m）。CK、FA處理化肥用量均為N 210 kg/hm2、P2O5 150 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2；FB、FS、FBA、FSA處理化肥用量均為N 105 kg/hm2、P2O5 75 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2；基質(zhì)、生物有機肥、發(fā)酵羊糞用量分別為7.5、1.5、30 t/hm2。70%化肥作為基肥，30%化肥在小麥拔節(jié)期進行追肥，基質(zhì)、生物有機肥、發(fā)酵羊糞均作為基肥施入。玉米季種植按照當?shù)剞r(nóng)民習慣種植。

供試小麥為濟麥22（生育期為10月25日至翌年6月5日，小麥播種量為84 kg/hm2）；供試化肥為尿素（N含量46%）、硫酸鉀（K2O含量50%）、過磷酸鈣（P2O5含量12%）；供試基質(zhì)由畜禽糞便、蘑菇渣、小麥秸稈等腐熟發(fā)酵而成（有機質(zhì)含量≥25%，有效活菌數(shù)≥2.0億 CFU/g）；供試生物有機肥由河北中創(chuàng)豐農(nóng)生物技術(shù)有限公司提供（有機質(zhì)含量≥40%，有效活菌數(shù)≥0.2億 CFU/g）；供試羊糞由小麥秸稈、羊糞等腐熟發(fā)酵而成（有機質(zhì)含量≥36%，氮、磷、鉀含量≥4%）。

1.3 樣品采集與測定方法

1.3.1 根系生物量、根系活力測定

于小麥苗期（2022年11月）采集根系樣品測定其干物重。每個小區(qū)采集連續(xù)10株0～30 cm植株根系，帶回實驗室水洗后放入鼓風干燥箱中烘干至恒重，然后稱其干物質(zhì)重。并于灌漿期（2023年5月）采集10株 0～30 cm植株根系，用于根系活力、丙二醛含量及抗氧化酶活性測定。其中，根系活力、丙二醛含量、過氧化氫酶（CAT）活性、過氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性分別采用TTC法、硫代巴比妥酸法、紫外吸收法、愈創(chuàng)木酚法、氮藍四唑光還原法測定［21-22］。

于小麥灌漿期（2023年5月）采集0～20 cm土壤樣品。每個小區(qū)利用土鉆采集多個樣點，混勻后撿出雜物后帶回實驗室，一部分沿土壤裂縫輕輕掰開，風干后利用套篩進行分級；一部分自然風干，用于土壤理化性質(zhì)的測定；其他放入4 ℃冰箱，用于土壤酶活性的測定。另外，通過環(huán)刀采集0～20 cm土壤樣品，用于土壤孔隙度、含水量、容重的測定［23］。其中，土壤孔隙度、含水量、容重均采用環(huán)刀法測定；土壤團聚體采用干篩法進行測定，土壤團聚體GMD、MWD的計算公式參考王興等的文獻［24-25］；土壤pH值、速效鉀含量、速效磷含量、速效氮含量分別采用水土比法、火焰光度計法、鉬銻鈧比色法、堿解擴散法進行測定［26］；土壤蔗糖酶、堿性磷酸酶、過氧化氫酶、脲酶的活性分別采用3，5-二硝基水楊酸比色法、磷酸苯二鈉比色法、高錳酸鉀滴定法、苯酚鈉-次氯酸鈉比色法進行測定［27］。

1.4 數(shù)據(jù)處理與計算

采用 WPS 校園版軟件進行數(shù)據(jù)計算與作圖，采用SPSS 18.0軟件進行差異性檢驗與相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥措施對小麥根系生長及抗氧化系統(tǒng)的影響

2.1.1 根系干重與根系活力

由圖1可知，不同施肥措施對小麥根系干重和根系活力產(chǎn)生明顯影響。與CK相比，不同有機肥或基質(zhì)處理均顯著提高根系干重和根系活力（P<0.05）。其中，F(xiàn)SA處理根系干重最高，較CK顯著提高31.03%，F(xiàn)BA處理次之，均顯著高于FA、FB、FS處理。各處理小麥根系干重表現(xiàn)為FSA＞FBA＞FS＞FA＞FB＞CK。不同有機肥或基質(zhì)處理根系活力較CK顯著提高14.62%～72.94%。其中，F(xiàn)BA處理最高，F(xiàn)SA處理次之，均顯著高于其他處理。各處理小麥根系活力表現(xiàn)為FBA＞FSA＞FB＞FS＞FA＞CK。

2.1.2 根系抗氧化系統(tǒng)

由圖2可知，不同施肥措施能夠顯著改變根系CAT、POD、SOD的活性以及MDA含量累積。與CK相比，不同有機肥或基質(zhì)處理均可提高根系CAT、POD、SOD的活性，顯著降低根系MDA含量。其中，F(xiàn)BA處理根系CAT、SOD活性均最高，根系CAT活性較CK、FB、FS處理分別顯著提高13.99%、5.45%、7.70%，與FA、FSA處理相比差異不顯著；根系SOD活性較CK、FA、FS處理分別顯著提高12.04%、7.62%、8.96%，與FB、FSA處理相比均差異不顯著。各有機肥或基質(zhì)處理根系POD活性較CK顯著提高7.41%～15.68%。其中，F(xiàn)SA處理根系POD活性最高，較FA、FB、FS處理分別顯著提高7.70%、7.30%、5.31%；FBA處理次之，顯著高于FA處理。各有機肥或基質(zhì)處理的根系MDA含量較CK顯著降低5.02%～13.15%，F(xiàn)SA處理的MDA含量最低，F(xiàn)BA處理次之，均顯著低于FA、FB、FS處理。

2.2 不同施肥措施對土壤物理性狀和含水量的影響

由圖3可知，連續(xù)多年采用不同施肥措施后能夠顯著影響土壤孔隙度、含水量及容重。與基礎土壤相比，不同施肥措施土壤孔隙度與容重表現(xiàn)出不同的變化。其中，除CK容重高于基礎土壤外，其他有機肥或基質(zhì)處理孔隙度均升高，而不同施肥處理的土壤容重表現(xiàn)出與孔隙度相反的變化。與CK相比，不同有機肥或基質(zhì)處理均可提高土壤孔隙度和含水量，降低土壤容重。其中，F(xiàn)BA處理的土壤孔隙度最高，F(xiàn)SA處理次之，較CK分別顯著提高5.35%、5.06%，其他處理間均無顯著差異。FBA處理土壤容重最低，較CK顯著降低5.48%，與其他有機肥或基質(zhì)處理相比均無顯著差異。FBA、FSA處理均能提高土壤含水量，其中，F(xiàn)BA處理土壤含水量較CK顯著提高23.01%，且顯著高于FA、FB、FS處理。而FB、FS處理土壤含水量較FBA、FSA處理顯著降低。

2.3 不同施肥措施對土壤團聚體組成分布與穩(wěn)定性的影響

2.3.1 團聚體組成分布

由圖4可知，不同施肥措施能夠顯著影響土壤團聚體組成。其中，0.250～2.000 mm粒徑團聚體比例最高，為土壤總重的35.32%～39.12%，其次是0.053～＜0.250 mm粒徑團聚體，為24.94%～30.91%，而＜0.053 mm粒徑團聚體比例最低，僅為11.52%～13.46%。與CK相比，不同有機肥或基質(zhì)處理均可顯著提高 0.250～2.000 mm、＞2.000 mm粒徑團聚體比例。其中，F(xiàn)SA處理0.250～2.000 mm粒徑團聚體比例顯著高于FS處理，而FBA處理＞2.000 mm粒徑團聚體比例均顯著高于FA、FB、FS處理。對于 0.053～＜0.250 mm、＜0.053 mm粒徑團聚體比例而言，不同有機肥或基質(zhì)處理均較CK顯著降低。其中，F(xiàn)BA處理2種粒徑團聚體比例均顯著低于FA、FB、FS處理。

2.3.2 不同施肥措施對團聚體穩(wěn)定性的影響

由圖5可知，不同施肥措施對土壤團聚體穩(wěn)定性指標產(chǎn)生顯著影響。與CK相比，不同有機肥或基質(zhì)處理均可不同程度地提高土壤團聚體GMD和MWD值。其中，F(xiàn)BA處理的GMD和MWD均最高，GMD較CK顯著提高6.40%，其他有機肥或基質(zhì)處理的GMD與CK均無顯著差異；MWD較CK、FB、FS處理分別顯著提高11.17%、5.05%、6.51%，與FA、FSA處理相比無顯著差異。各處理的團聚體GMD和MWD均表現(xiàn)為FBA＞FSA＞FA＞FB＞FS＞CK。

2.4 不同施肥措施對土壤速效養(yǎng)分及pH值的影響

不同施肥措施對土壤速效養(yǎng)分含量及pH值變化的影響見圖6，與基土相比，不同施肥措施均可降

低土壤pH值，而土壤速效鉀、速效磷、堿解氮的含量表現(xiàn)出不同的變化趨勢。其中，CK的速效鉀、速效磷、堿解氮含量以及FB、FS處理的堿解氮含量低于基礎土壤，但差異均不顯著，而FBA、FSA處理的速效鉀、速效磷含量較基礎土壤顯著提高。與CK相比，不同有機肥或基質(zhì)處理的土壤pH值均下降，但無顯著性差異；不同有機肥或基質(zhì)處理均能夠不同程度地提高土壤速效鉀、速效磷的含量。其中，F(xiàn)BA處理土壤速效鉀含量最高，較CK、FA、FB、FS處理分別顯著提高14.15%、9.24%、7.46%、9.43%；FSA處理次之，顯著高于CK、FA、FS處理。FSA處理土壤速效磷含量最高，F(xiàn)BA處理其次，較CK分別顯著提高7.20%、5.66%，與FA、FB、FS處理均無顯著差異；不同有機肥或基質(zhì)處理土壤堿解氮含量表現(xiàn)出不同的變化。FA、FBA、FSA處理較基礎土壤能夠提高土壤堿解氮含量，F(xiàn)BA處理較CK顯著提高5.80%。FB、FS處理較基礎土壤降低土壤堿解氮含量，與CK相比均無顯著差異。

2.5 不同施肥措施對土壤酶活性的影響

由圖7可知，不同施肥措施對土壤酶活性變化產(chǎn)生顯著影響。與CK相比，不同有機肥或基質(zhì)處理均可不同程度地提高土壤蔗糖酶、堿性磷酸酶、過氧化氫酶以及脲酶的活性。有機肥或基質(zhì)處理的土壤蔗糖酶活性、堿性磷酸酶活性、脲酶活性較CK分別顯著提高8.18%～28.85%、5.88%～20.59%、9.22%～26.24%。其中，F(xiàn)BA處理土壤堿性磷酸酶活性、脲酶活性、CAT活性最高，顯著高于FA、FB、FS處理，但與FSA處理無顯著差異。FSA處理的土壤蔗糖酶活性最高，F(xiàn)B處理次之。FA、FB、FBA、FSA處理的土壤CAT活性較CK分別顯著

提高6.94%、6.36%、14.45%、10.98%，其中，F(xiàn)BA處理土壤過氧化氫酶活性最高，顯著高于FA、FB、FS處理，與FSA處理無顯著差異。

2.6 小麥根系生理指標與土壤結(jié)構(gòu)的相關(guān)性分析

為探究小麥根系生長與土壤結(jié)構(gòu)的關(guān)系，通過小麥根系活力、抗氧化系統(tǒng)指標與土壤物理性質(zhì)及團聚體穩(wěn)定性指標進行典型相關(guān)性分析。分析結(jié)果（表1）表明，根系活力與團聚體幾何平均直徑呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），與團聚體幾何重量直徑呈顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），與容重呈顯著負相關(guān)關(guān)系。CTA活性、SOD活性與GMD呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與容重呈極顯著負相關(guān)關(guān)系。POD活性與孔隙度、GMD、MWD呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與容重呈顯著負相關(guān)關(guān)系。MDA含量與容重呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與孔隙度、GMD、MWD呈顯著負相關(guān)關(guān)系。由此說明，不同處理小麥根系活力及生理指標變化與土壤物理性質(zhì)以及團聚體穩(wěn)定性密切關(guān)聯(lián)。不同施肥措施在改變土壤物理性質(zhì)及團聚體結(jié)構(gòu)的同時，同樣能夠影響小麥根系活力及抗逆性能力。

3 討論

作物根系生長及抗氧化能力與土壤環(huán)境密切相關(guān)［28-30］。CAT、POD、SOD是植物體內(nèi)重要的抗氧化酶，可以清除體內(nèi)多余的活性氧自由基，減輕植物逆境時受到的危害，而MDA是植物逆境時膜脂化產(chǎn)物，能夠指示體內(nèi)細胞膜逆受逆境傷害程度，其含量與遭受逆境傷害程度呈正比例關(guān)系［31］。有研究表明，施入有機物料能夠改變土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤通氣性，改善土壤微生態(tài)環(huán)境，進而優(yōu)化根系生長環(huán)境，促進根系養(yǎng)分吸收與利用，進而提高根系活力［32］。本研究表明，與單施化肥相比，不同化肥與有機肥及基質(zhì)配施處理均可顯著提高根系干重、根系活力以及CAT、POD、SOD的活性，降低MDA含量。這與張向前等的研究結(jié)果［33］較為相似。這可能是由于施入的生物有機肥、發(fā)酵羊糞以及基質(zhì)有機質(zhì)含量較高，施入土壤中短期內(nèi)能夠提高土壤有機質(zhì)含量水平，提升土壤養(yǎng)分供應水平，促進根系吸收與利用，提高根系干重。也能夠為土壤微生物代謝活動提供豐富的碳源，提升微生物功能多樣性，改善根系生長環(huán)境，刺激后期根系養(yǎng)分吸收與利用，提高根系生長活力以及體內(nèi)抗氧化酶活性，降低MDA累積量，提升根系抗逆性能力，延緩植株衰老，進而促進小麥生長發(fā)育［34］。

良好的土壤結(jié)構(gòu)是作物高產(chǎn)的基礎，而施肥措施是影響土壤結(jié)構(gòu)的重要因素［35］。土壤團聚體分布組成是表征土壤結(jié)構(gòu)的重要指標，不同粒徑團聚體對土壤養(yǎng)分供應、透風透氣性以及生物活性具有不同的影響［36］。本研究表明，連續(xù)多年采用不同施肥措施后，單施化肥處理容重變大，孔隙度與含水量降低，而化肥與不同有機肥及基質(zhì)配施能夠降低土壤容重，提高土壤孔隙度、含水量以及0.250～2.000 mm、＞2.000 mm粒徑團聚體質(zhì)量比例與GMD、MWD值。這可能是因為生物有機肥、發(fā)酵羊糞以及基質(zhì)含有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，施入土壤中能夠吸附微小團聚體轉(zhuǎn)化為較大團聚體，且豐富的碳源物質(zhì)有利于土壤微生物代謝，促進土壤微生物分泌較多的菌絲，有利于土壤有機碳的轉(zhuǎn)化與固存，對提升團聚體穩(wěn)定性具有一定的正面影響［37］。任立軍等的研究結(jié)果表明，連續(xù)2年施用生物有機肥能夠促進土壤微小團聚體向大粒徑團聚體轉(zhuǎn)化，顯著提高土壤團聚體的MWD、GMD和R>0.25（粒徑大于0.250 mm團聚體比例），并表明施入生物有機肥能夠提高土壤有機碳含量，產(chǎn)生較多的膠結(jié)物質(zhì)，有利于提升土壤團聚體的穩(wěn)定性［14］。本研究結(jié)果與之相似。

土壤養(yǎng)分含量、酶活性是評價土壤肥力的重要指標［38］。本研究結(jié)果表明，與基土相比，連續(xù)多年單施化肥明顯降低土壤速效鉀、速效磷、堿解氮的含量以及pH值。結(jié)合不同施肥處理土壤結(jié)構(gòu)分析可知，連續(xù)多年單施化肥不利于保持土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，從而降低土壤速效養(yǎng)分含量。本研究還發(fā)現(xiàn)，化肥與不同有機肥及基質(zhì)配施處理的土壤速效鉀、速效磷含量以及土壤蔗糖酶、堿性磷酸酶、CAT、脲酶的活性明顯高于單施化肥處理，土壤堿解氮含量表現(xiàn)出不同的變化。分析認為，化肥與不同有機肥及基質(zhì)配施處理土壤結(jié)構(gòu)的改善，微生物活性的提高有利于土壤中難溶養(yǎng)分的分解與轉(zhuǎn)化，能夠提高土壤速效養(yǎng)分以及相關(guān)酶活性［39］。而FB、FS處理土壤堿解氮含量低于CK，可能有以下2種原因：一是小麥生長需氮量較多，而生物有機肥、發(fā)酵羊糞中氮含量較少，對土壤結(jié)構(gòu)改良帶來的正面效益不足以抵消化肥減量過多帶來的負面影響；二是基質(zhì)在改良土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤微生物代謝功能方面能力高于生物有機肥和發(fā)酵羊糞，能夠加快難溶養(yǎng)分分解與轉(zhuǎn)化速率，從而使得FBA、FSA處理土壤養(yǎng)分含量明顯高于FB、FS處理［40-41］。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，根系活力與抗氧化能力與土壤結(jié)構(gòu)及團聚體穩(wěn)定性有緊密相關(guān)的聯(lián)系。說明不同施肥措施在改變土壤物理性質(zhì)及團聚體結(jié)構(gòu)時，同樣也能夠影響小麥根系活力及抗逆性能力。

4 結(jié)論

本研究表明，與單施化肥相比，化肥減量與不同有機肥或基質(zhì)配施均可提高土壤孔隙度、含水量、團聚體GMD與 MWD值、速效鉀含量、速效磷含量以及蔗糖酶、堿性磷酸酶、CAT活性、脲酶活性，降低土壤容重與pH值。還能促進根系養(yǎng)分吸收與利用，提高根系干重、根系活力以及根系CAT、POD、SOD的活性，降低MDA累積量。綜合根系與土壤各項指標表現(xiàn)可知，化肥減量與生物有機肥及基質(zhì)配施（FBA）處理效果最好。

參考文獻：

［1］蔣 赟，張麗麗，薛 平，等. 我國小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況及國際經(jīng)驗借鑒［J］. 中國農(nóng)業(yè)科技導報，2021，23（7）：1-10.

［2］胡 峰，張運紅，毛家偉，等. 不同專用肥對豫北小麥產(chǎn)量、經(jīng)濟效益和養(yǎng)分吸收的影響［J］. 河南農(nóng)業(yè)科學，2022，51（8）：74-83.

［3］付雪麗，景 琦，陳 旭，等. 我國小麥種子供需現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢［J］. 中國種業(yè)，2023（2）：20-23.

［4］申 哲，韓天富，曲瀟林，等. 我國小麥和玉米相對產(chǎn)量差時空變異及其對氮肥的響應［J］. 中國農(nóng)業(yè)科學，2023，56（14）：2724-2737.

［5］王玉姝，韓燕來，柴 汕，等. 豫北小麥高產(chǎn)區(qū)化肥施用環(huán)境風險分析［J］. 麥類作物學報，2021，41（4）：517-524.

［6］閆 湘，金繼運，梁鳴早. 我國主要糧食作物化肥增產(chǎn)效應與肥料利用效率［J］. 土壤，2017，49（6）：1067-1077.

［7］杜文婷，雷肖肖，盧慧宇，等. 氮肥減量施用對我國三大糧食作物產(chǎn)量的影響［J］. 中國農(nóng)業(yè)科學，2022，55（24）：4863-4878.

［8］李永華，武雪萍，何 剛，等. 我國麥田有機肥替代化學氮肥的產(chǎn)量及經(jīng)濟環(huán)境效應［J］. 中國農(nóng)業(yè)科學，2020，53（23）：4879-4890.

［9］顏 安，吳 勇，徐金虹，等. 有機肥氮替代化肥氮和土壤改良劑對鹽堿地棉花產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分的影響［J］. 中國土壤與肥料，2021（6）：72-77.

［10］張 然，史 雷，馬 龍，等. 有機無機肥配施對旱地冬小麥產(chǎn)量及土壤物理性質(zhì)的影響［J］. 水土保持學報，2020，34（6）：325-330，336.

［11］吳 憲，張 婷，王 蕊，等. 化肥減量配施有機肥和秸稈對華北潮土團聚體分布及穩(wěn)定性的影響［J］. 生態(tài)環(huán)境學報，2020，29（5）：933-941.

［12］李明靜，羅 蕊，梁嘯天，等. 蓖麻餅粕有機肥不同施肥量對花生田土壤養(yǎng)分及酶活性的影響［J］. 花生學報，2023，52（3）：73-83.

［13］Singh S，Tripathi A，Maji D，et al. Evaluating the potential of combined inoculation of Trichoderma harzianum and Brevibacterium halotolerans for increased growth and oil yield in Mentha arvensis under greenhouse and field conditions［J］. Industrial Crops and Products，2019，131：173-181.

［14］任立軍，李 金，鄒洪濤，等. 生物有機肥配施化肥對設施土壤養(yǎng)分含量及團聚體分布的影響［J］. 土壤，2023，55（4）：756-763.

［15］安祥瑞，江尚燾，謝昶琰，等. 減施化肥配施有機肥對荔枝園土壤微生物區(qū)系的影響［J］. 應用生態(tài)學報，2022，33（4）：1099-1108.

［16］溫烜琳，馬宜林，周俊學，等. 腐熟羊糞有機肥配施無機肥對植煙土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性的影響［J］. 土壤，2023，55（4）：804-811.

［17］吳 昊，歐陽俊峰，宋時麗，等. 土壤改良基質(zhì)對土壤性狀及微生物群落的影響［J］. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2022，41（12）：2742-2751.

［18］紀耀坤. 化肥與有機肥及土壤改良基質(zhì)配施對土壤質(zhì)量和小麥生長發(fā)育的影響［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2022，50（21）：221-227.

［19］張文學，王少先，金 偉，等. 有機無機氮肥比例對稻田土壤肥力和作物產(chǎn)量的短期效應［J］. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2023，29（7）：1300-1312.

［20］歐陽嘯豐，宿順順，馮 浩，等. 有機無機配施及虧缺灌溉對關(guān)中地區(qū)冬小麥生長及氮素利用效率影響［J］. 中國土壤與肥料，2023（4）：114-121.

［21］Weng M L，Cui L R，Liu F L，et al. Effects of drought stress on antioxidant enzymes in seedlings of different wheat genotypes ［J］. Pakistan Journal of Botany，2015，47（1）：49-56.

［22］鄒 琦. 植物生理學實驗指導［M］. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

［23］聶 軍，鄭圣先，廖育林，等. 湖南雙季稻種植區(qū)不同生產(chǎn)力水稻土的物理性質(zhì)［J］. 應用生態(tài)學報，2010，21（11）：2777-2784.

［24］姜燦爛，何園球，劉曉利，等. 長期施用有機肥對旱地紅壤團聚體結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性的影響［J］. 土壤學報，2010，47（4）：715-722.

［25］王 興，祁劍英，井震寰，等. 長期保護性耕作對稻田土壤團聚體穩(wěn)定性和碳氮含量的影響［J］. 農(nóng)業(yè)工程學報，2019，35（24）：113-120.

［26］鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析［M］. 3版.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

［27］關(guān)松蔭. 土壤酶及其研究法［M］. 北京：農(nóng)業(yè)出版社，1986.

［28］耿兵婕，葉苗苗，陳 研，等. 外源6-BA和KH2PO4對花后受漬小麥根系抗氧化酶和無氧呼吸酶活性的影響［J］. 浙江農(nóng)業(yè)學報，2023，35（10）：2275-2285.

［29］朱 麗，王慶蓮，唐山遠，等. 不同試劑處理對草莓植株生長及根際微生物群落結(jié)構(gòu)的影響［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)學報，2023，39（1）：198-207.

［30］胡 仁，肖大康，丁紫娟，等. 根區(qū)施氮對水稻苗期根系生長及分布的影響［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2022，50（22）：93-99.

［31］邵正英，聶 麗，李 張，等. 鏈霉菌JD211對水稻根系形態(tài)特征和抗性酶活的影響［J］. 西南農(nóng)業(yè)學報，2017，30（4）：739-743.

［32］李 蒙，朱思遠，袁童瑤，等. 生物有機肥對基質(zhì)肥力、酶活性及番茄生長和品質(zhì)的影響［J］. 西南農(nóng)業(yè)學報，2023，36（6）：1260-1270.

［33］張向前，曹承富，張存嶺，等. 長期不同施肥模式下砂姜黑土小麥根系和光合的差異性研究［J］. 華北農(nóng)學報，2016，31（3）：175-183.

［34］靳輝勇，黎 娟，朱 益，等. 土壤調(diào)理劑對烤煙根系活力及根際土壤微生物碳代謝特征的影響［J］. 核農(nóng)學報，2019，33（1）：158-165.

［35］張平良，郭天文，劉曉偉，等. 長期施肥與覆膜對半干旱區(qū)馬鈴薯農(nóng)田土壤團聚體分布及其有機碳含量的影響［J］. 中國土壤與肥料，2023（7）：104-111.

［36］張 欽，張愛華，姚單君，等. 連續(xù)種植不同綠肥作物的耕層土壤團聚體中氮分布及其固持特征［J］. 土壤通報，2019，50（3）：577-584.

［37］孫 雪，張玉銘，張麗娟，等. 長期添加外源有機物料對華北農(nóng)田土壤團聚體有機碳組分的影響［J］. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報（中英文），2021，29（8）：1384-1396.

［38］朱長偉，孟威威，石 柯，等. 不同輪耕模式下小麥各生育時期土壤養(yǎng)分及酶活性變化特征［J］. 中國農(nóng)業(yè)科學，2022，55（21）：4237-4251.

［39］金春娥，姬 強，王亞麒，等. 不同培肥措施對寧南旱地土壤酶活性和微生物多樣性的影響［J］. 中國土壤與肥料，2023（12）：40-49.

［40］李其勝，楊 凱，蔣偉勤，等. 有機（類）肥料對作物產(chǎn)量、土壤養(yǎng)分及土壤微生物多樣性的影響［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)學報，2023，39（8）：1772-1783.

［41］姬清元. 土壤基質(zhì)勢調(diào)控灌溉對北疆棉花生長和土壤水熱鹽分布的影響［D］. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學，2022.