有機肥替代化肥對土壤生物學(xué)特性及南瓜產(chǎn)量的影響

中圖分類號：S158.3 文獻標志碼：A 文章編號：1008-0864（2025）07-0190-14

Effects of Organic Fertilizer Replacing Chemical Fertilizer on Yield and Soil Biological Characteristics of Pumpkin

ZHOU Qi， LIU Qiang*， ZHANG Jing，DENG Chaochao，WANG Zhenlong，LIU Yang，WU Fang， CHANG Hao，ZHOU Yanfang，SU Cuicui，SHI Zhiguo，GAO Zhengrui，MA Fengjie （Gansu Academy of Agri-engineering Technology，Lanzhou 73Oooo，China）

Abstract：Toexploretheeffctoforganicfertilizerreplacingchemicalfertilizerontheyieldandsoilbiological characteristicsof Beibei pumpkiningreenhousefacilities，andclarifytheapplicationeffectoforganicfertilizer replacing chemical fertilizerand screen the optimal proportion，a field experiment method wasadopted and 6 treatments were set up： 100% fertilizerapplication（T1），organic fertilizerreplacing 20% （T2）， 40% （T3）， 60% （T4）， 80% fertilizer（T5），respectively，and 100% organic fertilizer（T6）.The effects of different treatments on soil enzyme activity，microbial quantity，soil respiration rateand yieldof Beibei pumpkin were analysed.The results showedthat soilenzymeactivity，microbial quantity，soil respirationrateand yieldof pumpkin were increasedunder organic fertilizersreplacingchemical fertilizers inO to4Ocmsoillayerduring pumpkingrowth stageandreached highestlevel during the vine growth stage.The activities of urease，alkaline phosphatase，sucrase，catalase of T4 and

T5 treatments in O to 4O cm soil layer during the vine growth stage of Beibei pumpkin were increased by 70.75% and 70.74% ， 7.89% and 9.66% ， 56.07% and 43.79% ， 10.73% and 12.14% ，respectively. The microbial quantity and respirationrateweresignificantlyincreased byorganicfertilizerreplacingchemical fertilizer.Thenumberof soil bacteria，fungi，actinomycetes and soil respiration rate showed a“singlepeak”curve with the growth stage of pumpkin，and reached the peak at thevine growth stage.Compared with T1 treatment，the numberof soil bacteria， fungiandactinomycetes inOto4O cmsoil layerof the organic fertilizer substitution treatment group increased by 3.84%＼～31.35 % ，1.95 % （ 24.13% and 0.40% 1 21.07% ，respectively，there was no significant difference between T4 andT5treatments，andthe respirationrateincreasedby 4.47%＼～30.79 % .Organic fertilizersreplacingchemical fertilizers could significantlyincrease pumpkin yield.Compared with T1treatment，the pumpkin yieldofT4 and T5 treatments significantly increased by 39.93% and 46.67% ，respectively.Therefore，theoptimal proportionof organic fertilizer replacing chemical fertilizer was 60 % 80% . Above results provided data support for the reduction of chemicalfertilizers，improvementofeficiencyandhigh-eficiencycultivationofBeibei pumpkins inthisdistrict.

KeyWords：Beibei pumpkin；organic fertilizersreplacing chemical fertilizers；soil enzymeactivity；microbial quantity；soil respiration rate;yield

貝貝南瓜（Cucurbitamoschata）是葫蘆科南瓜屬蔓生草本植物，以肉質(zhì)粉糯、口感香甜、維生素含量高、價格穩(wěn)定等特點，深受種植戶和消費者青睞，已成為助力鄉(xiāng)村振興的主要設(shè)施栽培作物。甘肅省武威市古浪縣黃花灘生態(tài)移民區(qū)位于騰格里沙漠南部邊緣，光熱資源充足，晝夜溫差較大，病蟲害少，生產(chǎn)的果蔬品質(zhì)優(yōu)，現(xiàn)已建成日光溫室蔬菜大棚1.5萬座，果蔬年產(chǎn)量達65萬t，被認定為粵港澳大灣區(qū)“菜籃子\"生產(chǎn)基地，但該區(qū)土壤為沙質(zhì)土，保水保肥性差，養(yǎng)分供給能力較弱，菜農(nóng)為了追求高產(chǎn)在栽培過程中往往大量或過量施用化肥，有機肥施用相對不足，造成設(shè)施大棚耕地地力退化、生產(chǎn)力下降、資源浪費、土壤微環(huán)境惡化等問題2-3]，嚴重制約了蔬菜產(chǎn)業(yè)健康和可持續(xù)發(fā)展。因此，調(diào)整施肥結(jié)構(gòu)是該區(qū)設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。

化肥與有機肥配施是提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)和改善土壤環(huán)境質(zhì)量的有效措施之一，可實現(xiàn)作物在不減產(chǎn)甚至增產(chǎn)的前提下減少化肥用量，這不僅順應(yīng)國家化肥“零增長\"行動戰(zhàn)略部署的時代要求，更加快推進綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要舉措47]。有機肥含有多種生物活性物質(zhì)及多種菌類，可提高土壤質(zhì)量，促進團粒結(jié)構(gòu)形成，改善根系微生態(tài)環(huán)境，增加土壤酶及微生物活性，提高植物根系發(fā)育和養(yǎng)分吸收[8-10]。關(guān)于有機肥替代化肥對土壤養(yǎng)分、土壤微生物、土壤酶活性及作物產(chǎn)量品質(zhì)等方面已有研究。趙娜等2研究表明，50% 有機肥替代化學(xué)氮肥土壤過氧化氫酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性較單施化肥處理分別顯著提高 21.89%.8.24%.34.91% 和 18.78% ，玉米產(chǎn)量顯著提高 44.15% 。趙成雷等[13]對番茄的研究表明，有機肥替代比例 25% 王壤細菌、真菌數(shù)量較單施化肥處理分別提高 0.00%～207.14% 、 5.11%～45.11% 。對馬鈴薯高效種植的研究表明，有機肥等氮替代化肥氮的最佳施肥比例是 36%～46%^[14] 。李明瑞等[15研究表明，等氮條件下有機肥替代 50% 化肥有利于土壤養(yǎng)分和酶活性的提高，在減少化肥投入、保護環(huán)境的同時能保持水稻穩(wěn)產(chǎn)。但是，有機肥替代化肥對貝貝南瓜種植土壤生物學(xué)特性及產(chǎn)量影響方面的研究報道較少，基于此，本研究在保持氮、磷、鉀總養(yǎng)分一致的情況下，探究不同比例有機肥替代化肥處理對貝貝南瓜全生育期不同土層深度土壤酶活性、微生物數(shù)量、土壤呼吸速率和產(chǎn)量的變化規(guī)律，以期找到適宜古浪黃花灘貝貝南瓜高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、綠色高效種植的最佳有機肥替代化肥比例，為該區(qū)貝貝南瓜化肥減量增效及有機肥合理配施提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

1材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于甘肅省武威市古浪縣黃花灘生態(tài)移民區(qū) （37^°68^′87^′′N，103^°24^′87^′′E） ，平均海拔1710m ，年均降水量 288mm 蒸發(fā)量 2300mm ，大于 10^°C 有效積溫達 1900^°C 。試驗于當?shù)馗瓯谵r(nóng)業(yè)示范基地設(shè)施大棚進行，供試土壤為沙質(zhì)土，0—20cm 土層土壤基本理化性質(zhì)為： pH8.71 ，有機質(zhì)5.46g^*kg^-1 ，全氮 0.32g^?kg^-1 ，有效磷 20.8mg^?kg^-1 ，速效鉀 44.3mg^?kg^-1 ，堿解氮 79.5mg?kg^-1 ，電導(dǎo)率153.4μS?cm^-1;20-40cm 土層土壤基本理化性質(zhì)為： pH8.56 ，有機質(zhì) 3.32g?kg^-1 ，全氮 0.11g?kg^-1 有效磷 10.7mg^*kg^-1 ，速效鉀 25.7mg^-kg^-1 ，堿解氮38.6mg^-kg^-1 ，電導(dǎo)率 141.8μS?cm^-1 。

1.2 試驗材料

供試貝貝南瓜品種為栗姝5號，由武威百利種苗有限公司供苗。該品種抗逆性強，產(chǎn)量高，品質(zhì)優(yōu)，適宜設(shè)施大棚栽培種植。

供試肥料：有機肥（1.5-1-2.5）由南京三美農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司生產(chǎn)；氮肥尿素 （N46.0% 由寧夏和寧化學(xué)有限公司生產(chǎn)；磷肥過磷酸鈣 （P₂O₅ 16% ）由云南安寧化肥有限公司生產(chǎn)；鉀肥硫酸鉀鎂 K₂024% ）由青海聯(lián)宇鉀肥有限公司生產(chǎn)。

1.3試驗設(shè)計

試驗于2023年在古浪黃花灘生態(tài)移民區(qū)“戈壁農(nóng)業(yè)示范基地”設(shè)施大棚中進行。采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，氮、磷、鉀總量保持一致，設(shè)置 100% 化肥即單施化肥（T1）、有機肥分別替代 20% （T2） 40% （T3） 60% （T4） .80% 化肥（T5）和 100% 有機肥（T6）共6個處理，剩余氮、磷、鉀養(yǎng)分用化肥補充，具體處理和施肥量見表1。試驗設(shè)3次重復(fù)，共18個小區(qū)，小區(qū)面積 25m² 。4月22日機械深翻施人底肥，壟作種植（壟寬 0.80m 壟長 6.40m 、壟間距 0.50m ）。每壟種植2行，每行8株，株距0.8m ，行距 1.3m 。試驗于5月7日定植幼苗，8月12日收獲。所有試驗小區(qū)種植品種一致。所有處理有機肥、過磷酸鈣全部作底肥；灌溉采用水肥一體化膜下滴灌形式進行，每壟鋪設(shè)2根滴灌帶，于南瓜苗期（seedlingstage，SS）滴水 750m³?hm^-2 將尿素、硫酸鉀鎂1/3作為底肥，2/3在貝貝南瓜抽蔓后期（6月下旬）隨水每隔7d分5次滴入，每次滴水量為 180m³?hm^-2 ，在開花結(jié)瓜期（floweringandfruitingstage，F(xiàn)FS）滴水 900m³?hm^-2 ，在南瓜成熟期（maturationstage，MS）滴水 450m³?hm^-2 ，整個生育期滴水總量為 3000m³?hm^-2 ；管理方法參考日常田間管理。

1.4土壤樣品采集與測定

采用“S\"形5點混樣法于苗期（SS）、抽蔓期（vinegrowthstage，VGS）、開花結(jié)瓜期（FFS）、成熟期（MS）采集 0-20.20-40cm 土層土樣，置于樣品處理室自然風(fēng)干，去除碎石和草根雜物，研磨過篩后裝袋測定土壤理化指標。同時，每個小區(qū)采集0—20、20—40cm土層新鮮土壤，裝入帶有冰袋的保溫盒內(nèi)，帶回實驗室后迅速保存于-20^°C 冰箱，用于土壤酶活性和微生物數(shù)量指標測定。

1.4.1土壤酶活性測定用試劑盒測定土壤酶活性。土壤蔗糖酶（sucrase，SC）試劑盒（貨號JCO907-M）、土壤脲酶（urease，UE）試劑盒（JCO901-M）、土壤堿性磷酸酶（alkalinephosphatase，AKP）試劑盒（JC0917-M）、土壤過氧化氫酶（catalase，CAT）試劑盒（JC0902-M）均購自南京集思慧遠生物科技有限公司。

1.4.2土壤微生物數(shù)量測定采用平板計數(shù)法[16]統(tǒng)計土壤細菌數(shù)量（bacteriaquantity，BQ）真菌數(shù)量（fungal quantity，F(xiàn)Q）放線菌數(shù)量（actinomycetequantity，AQ），由南京集思慧遠生物科技有限公司進行。

1.4.3土壤呼吸速率（respiration rate，RR）測定選擇晴朗天氣，在9：00—11：00用土壤碳通量測量系統(tǒng)（LI-810O，LI-CORInc，USA）測定。于貝貝南瓜定植當天，在壟上2株貝貝南瓜之間，各小區(qū)呈三角形均勻分布淺埋與土壤碳通量測量系統(tǒng)配套的測定圈，于5月15日開始第1次測定，每隔10d左右測定1次，8月10日最后1次測定，全生育期總共測定9次。在整個觀測過程中測定圈埋設(shè)位置保持不變。

1.4.4產(chǎn)量統(tǒng)計 于南瓜成熟期測定每個小區(qū)貝貝南瓜產(chǎn)量，折合單產(chǎn)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用MicrosoftExcel2019進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、制圖和匯表，利用SPSS22.0進行差異性分析（Plt;0.05） 。

2 結(jié)果與分析

2.1不同處理對貝貝南瓜全生育期土壤酶活性的影響

2.1.1對土壤脲酶活性的影響由表2可知，0—20cm 土層土壤脲酶活性高于 20-40cm 土層;在整個南瓜生育期，抽蔓期土壤脲酶活性最高。在0-20cm 土層，除苗期外其他生育期各處理隨有機肥替代化肥比例的提高，土壤脲酶活性均表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢，其中T4、T5處理最高，均顯著高于其他處理（成熟期除外），但T4、T5處理間差異不顯著。 20-40cm 土層變化趨勢與 0-20cm 土層相似，T4、T5處理土壤脲酶活性最高。不同處理下 0-40cm 土層南瓜全生育期土壤平均脲酶活性以T4和T5處理最高，其中苗期、抽蔓期、開花結(jié)瓜期、成熟期分別較T1處理提高 24.06% 和 23.67% ） 70.75% 和 70.74%.68.24% 和 67.78% 、18.65% 和 17.28% 。以上表明，T4、T5處理對提高南瓜土壤脲酶活性效果較好。

2.1.2對土壤堿性磷酸酶活性的影響由表3可知， 0-20cm 土層土壤堿性磷酸酶活性高于20—40cm 土層；隨生育期的推進，各土層土壤堿性磷酸酶活性總體呈先升后降的趨勢，南瓜抽蔓期和開花結(jié)瓜期土壤堿性磷酸酶活性高于苗期和成熟期，在抽蔓期活性最高，在苗期最低。在南瓜全生育期，0—20和20— 40cm 土層中T4、T5處理的土壤堿性磷酸酶活性均高于其他處理，T4、T5處理間差異不顯著。在苗期、抽蔓期、開花結(jié)瓜期、成熟期，T4和T5處理0— 40cm 土層平均土壤堿性磷酸酶活性分別較T1處理顯著提高 8.54% 和 8.29% /70.89% 和 9.66% / 13.76% 和 13.05% / 29.02% 和27.70% 。以上說明，有機肥替代化肥能提高土壤堿性磷酸酶活性，T4、T5處理對提高南瓜土壤堿性磷酸酶活性效果較好。

2.1.3不同有機肥替代對南瓜土壤蔗糖酶活性的影響由表4可知， 0-20cm 土層土壤蔗糖酶活性高于20— 40cm 土層;隨生育期的推進，土壤蔗糖酶活性總體呈先升后降的趨勢，南瓜抽蔓期土壤蔗糖酶活性最高，苗期最低。在 0-20cm 土層，南瓜苗期、抽蔓期、成熟期T4處理土壤蔗糖酶活性顯著高于其他處理，開花結(jié)瓜期T5處理顯著高于其他處理。在 20-40cm 王層，南瓜抽蔓期T4處理土壤蔗糖酶活性顯著高于其他處理；開花結(jié)瓜期T4、T5處理顯著高于其他處理，T4、T5處理間差異不顯著；在成熟期，T5處理顯著高于其他處理。 0-40cm 王層平均土壤蔗糖酶活性在南瓜整個生育期中除苗期外，其他時期均表現(xiàn)為T4處理最高，其次為T5處理，T4、T5均顯著高于其他處理；T4和T5處理土壤蔗糖酶活性在苗期、抽蔓期、開花結(jié)瓜期、成熟期較T1處理分別顯著提高 78.62% 和 21.34% 人 56.07% 和 43.79% 、62.95% 和 54.09%.57.13% 和 51.54% 。以上說明，有機肥替代化肥能提高土壤蔗糖酶活性，T4、T5處理下提高南瓜土壤蔗糖酶活性效果較好。

2.1.4不同有機肥替代對南瓜土壤過氧化氫酶活性的影響由表5可知， 0-20cm 土層土壤過氧化氫酶活性高于20— 40cm 土層；整個南瓜生育期，土壤過氧化氫酶活性在抽蔓期最高。在0—20cm 土層，隨有機肥替代化肥比例的提高，各生育期土壤過氧化氫酶活性均表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢，其中T4、T5處理的最高，在苗期T3、T4、T5處理間差異不顯著，但顯著高于其他處理。在抽蔓期和開花結(jié)瓜期，T4、T5處理均與其他處理差異顯著，但T4、T5處理間差異不顯著。在成熟期，T5處理與其他處理差異顯著。 20-40cm 土層變化趨勢與0一 20cm 土層相似，T4、T5處理土壤過氧化氫酶活性最高，在抽蔓期和開花結(jié)瓜期均與其他處理差異顯著，但T4、T5處理間差異不顯著。 0-40cm 土層土壤過氧化氫酶活性平均活性以T4和T5處理最高，除苗期外均與其他處理差異顯著;苗期、抽蔓期、開花結(jié)瓜期、成熟期分別較T1處理提高 29.13% 和 31.16% / 10.73% 和12.14%.11.63% 和 12.88%.15.31% 和 19.11% 。以上表明，T4、T5處理對提高南瓜土壤過氧化氫酶活性效果較好。

2.2不同處理對南瓜全生育期土壤微生物數(shù)量的影響

2.2.1 對南瓜全生育期土壤細菌數(shù)量的影響由圖1可知，隨著南瓜生育期的推進，各土層土壤細菌數(shù)量均呈“單峰”曲線變化規(guī)律，在南瓜抽蔓期土壤細菌數(shù)量達到峰值； 0-20cm 土層土壤細菌數(shù)量高于 20-40cm 土層。隨有機肥替代化肥比例的提高，在 0-20cm 土層，除開花結(jié)瓜期外，其余各時期均表現(xiàn)為T4、T5處理土壤細菌數(shù)量最多；在20— 40cm 土層，T4或T5處理土壤細菌數(shù)量最多，苗期、成熟期均與T1處理差異顯著，T4、T5處理間差異不顯著，抽蔓期T5處理最高，與T2、T3、T4處理差異顯著，與T1和T6處理差異不顯著。以上說明，T4、T5處理有助于土壤細菌數(shù)量的提高。

由表6可知，T4和T5處理在 0-20cm 土層平均土壤細菌數(shù)量較T1處理分別顯著提高 26.98% 和 27.52% ，在 20-40cm 土層較T1處理分別提高32.43% 和 37.18% ，T4和T5處理間差異不顯著。有機肥替代處理南瓜全生育期 0-40cm 平均土壤細菌數(shù)量較T1處理提高 3.84%～31.35% ，其中T4和T5處理與T2、T3、T6處理間差異顯著，T4和T5處理間差異不顯著。

2.2.2對南瓜全生育期土壤真菌數(shù)量的影響由圖2可知， 0-20cm 土層土壤真菌數(shù)量高于20—40cm 土層，不同處理下各土層土壤真菌數(shù)量隨南瓜生育時期的推進呈“單峰”曲線變化規(guī)律，在抽蔓期達到峰值。不同處理下土壤真菌數(shù)量存在較大差異，隨著有機肥替代化肥比例的升高，土壤真菌數(shù)量呈先升高后降低的趨勢，且整體表現(xiàn)為T4、T5處理最高。在 0-20cm 土層，苗期、抽蔓期和開花結(jié)瓜期T4、T5處理相較其他處理達到顯著水平，T4、T5處理間差異不顯著；在成熟期各處理間差異不顯著。在 20-40cm 土層，南瓜苗期、抽蔓期、開花結(jié)瓜期T5處理土壤真菌數(shù)量顯著高于T1處理，全生育期T4、T5處理間差異不顯著。可見，T4、T5處理有助于土壤真菌數(shù)量的提高。

由表7可知，T4和T5處理0— 20cm 土層平均王壤真菌數(shù)量較T1處理分別顯著提高 24.68% 和24.29% ，在 20-40cm 土層T4和T5處理較T1分別顯著提高 23.28% 和 23.49% ，T4和T5處理間差異不顯著。有機肥替代處理南瓜全生育期0—40cm 平均土壤真菌數(shù)量較T1處理提高 1.95%. 24.13% ，T4和T5處理與T2、T3、T6處理間差異顯著，T4和T5處理間差異不顯著。

2.2.3對南瓜全生育期土壤放線菌數(shù)量的影響由圖3可知，土壤放線菌數(shù)量為 0-20cm 高于20-40cm ，不同處理下各土層土壤放線菌數(shù)量隨南瓜生育時期的推進呈“單峰”曲線變化規(guī)律，在抽蔓期達到峰值。不同施肥配比下土壤放線菌數(shù)量差異較大，隨有機肥替代化肥比例的升高，土壤放線菌數(shù)量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，且整體表現(xiàn)為T4、T5處理最高。在 0-20cm 土層，苗期、抽蔓期T4、T5處理顯著高于其他處理，全生育期T4、T5處理間差異不顯著。在 20-40cm 土層，T4、T5處理南瓜苗期、抽蔓期、開花結(jié)瓜期土壤放線菌數(shù)量較其他處理均顯著提高。以上說明，T4、T5處理有助于土壤放線菌數(shù)量的提高。

由表8可知，T4和T5處理0—20、20—40cm土層平均土壤放線菌數(shù)量分別較T1處理顯著提高 20.07% 和 19.59%.22.51% 和 22.23% ，T4和T5處理間差異不顯著。T3、T4、T5、T6處理南瓜全生育期 0-40cm 平均土壤放線菌數(shù)量分別較T1處理提高 0.40%～21.07% ，T4和T5處理與T2、T3、T6處理間差異顯著，T4和T5處理間差異不顯著。

2.3不同處理對南瓜全生育期土壤呼吸速率的影響

由圖4可知，隨著南瓜生育期的推進，各處理土壤的呼吸速率呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，在營養(yǎng)生長階段，土壤呼吸速率相對較強，在抽蔓期達到峰值（6月15日）。抽蔓期T3、T4、T5處理土壤呼吸速率明顯高于其他處理，其中T4、T5處理南瓜土壤呼吸速率最高，分別達到 14.90，14.81μmol?m^-2?s^-1 0在整個生育期，T4、T5處理的土壤呼吸速率均高于其他處理。全生育期內(nèi)，有機肥替代處理的平均土壤呼吸速率分別較T1處理增加 4.47% ）30.79% ，以T4、T5處理對土壤呼吸的促進作用最明顯。

2.4不同處理對南瓜產(chǎn)量的影響

由圖5可知，與單施化肥的T1處理相比，有機肥替代化肥能顯著提高貝貝南瓜產(chǎn)量，產(chǎn)量變化范圍為 29.37～43.07t?hm^-2 其中T3、T4、T5處理的產(chǎn)量顯著高于T1、T2、T6處理，T3、T4、T5處理間差異不顯著；T3、T4、T5處理南瓜產(chǎn)量較T1處理分別提高 33.87%.39.93%.46.67% 。

2.5貝貝南瓜全生育期土壤微環(huán)境及產(chǎn)量間的相關(guān)性分析

由表9可知，土壤呼吸速率與土壤脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶、過氧化氫酶活性和土壤細菌、真菌、放線菌數(shù)量均呈極顯著正相關(guān)；貝貝南瓜產(chǎn)量與土壤酶活性、微生物數(shù)量和呼吸速率均呈極顯著正相關(guān)；土壤酶活性指標間呈極顯著或顯著正相關(guān)；土壤微生物數(shù)量指標間呈極顯著正相關(guān)；土壤酶活性和土壤微生物數(shù)量指標間除土壤堿性磷酸酶活性和土壤真菌數(shù)量（0.434）不顯著外，其他指標間均呈極顯著或顯著正相關(guān)。以上表明，增施有機肥不僅有利于提高貝貝南瓜土壤酶活性、土壤微生物數(shù)量，而且可增強土壤呼吸速率，為貝貝南瓜增產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

3討論

3.1不同有機肥替代化肥處理下土壤酶活性的變化

增施有機肥不僅可滿足作物生長過程中對營養(yǎng)元素的需求-1，還可改善土壤物理結(jié)構(gòu)，增加土壤有機碳、氮儲量，促進根系發(fā)育和養(yǎng)分礦化速率，活化土壤微生物，增強酶活性等[12-13]。但有機肥肥效緩慢會造成作物前期養(yǎng)分供應(yīng)能力不足，而有機肥部分替代化肥可使無機速效養(yǎng)分和有機緩釋養(yǎng)分實現(xiàn)互補，對作物全生育期養(yǎng)分充分供應(yīng)，達到作物高產(chǎn)和肥料利用率增高的目標[17-19]。土壤酶對土壤生物化學(xué)反應(yīng)及生物循環(huán)有重要作用，土壤酶活性是反映土壤物質(zhì)能量代謝旺盛程度及評價土壤質(zhì)量的關(guān)鍵指標之一，與土壤中氮素利用效率、植物根系受毒害程度、磷素利用效率、微生物數(shù)量及土壤呼吸強度等密切相關(guān)2]，不同施肥方式對土壤酶活性的影響也存在較大差異[21-24]。本研究顯示，隨有機肥替代比例的提高，土壤酶活性呈先升高后降低的趨勢，其中T4、T5處理最高，這與趙娜等2研究結(jié)果相似。其原因一方面可能是有機肥替代化肥條件下土壤物理結(jié)構(gòu)得到改善，促進土壤微粒大量團聚，土壤酶與土壤中的團?；蛴袡C質(zhì)等形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，進而增加土壤酶活性;另一方面可能是有機肥含有大量有機質(zhì)，為產(chǎn)酶微生物提供了充足的碳源，促進土壤酶促生化反應(yīng)。與此同時，有機肥含有較高的碳氮比，使土壤具備適宜碳氮比，適宜范圍內(nèi)的碳氮比有利于土壤微生物活性和生物量的提高，土壤微生物數(shù)量增加會激發(fā)包括酶在內(nèi)的分泌物加大[12，25-26]。本研究發(fā)現(xiàn)，0— 20cm 土層土壤酶活性高于 20-40cm 土層，其原因一方面可能是施肥深度一般為耕層 （0-20cm ）土壤，有機肥分解礦化過程為土壤微生物提供更充足的碳源，給土壤微生物的活動與發(fā)育提供更加優(yōu)越的環(huán)境，使微生物數(shù)量增多、活性增強，有利于土壤脲酶、過氧化氫酶、蔗糖酶和堿性磷酸酶等相關(guān)微生物群落的生長。另一方面可能是有機肥分解速率受環(huán)境溫度的影響，在土壤微生物適宜的溫度范圍內(nèi)，有機肥分解速率與溫度呈正相關(guān)，而土壤0—20cm 王層溫度高于 20-40cm 。土壤酶活性還與植物的生育期密切相關(guān)，本研究發(fā)現(xiàn)，整個南瓜生育期土壤酶活性均呈先升高后降低的趨勢，此結(jié)果與魯金香等[23]、羅珠珠等[28]的研究結(jié)果相似。原因可能是貝貝南瓜苗期土壤溫度相對較低，有機肥分解速度緩慢，微生物數(shù)量少、活性較低，隨著南瓜生育期的推進，南瓜抽蔓期土壤溫度升高，有機肥分解速度和微生物數(shù)量活性相應(yīng)提高，酶活性達到最高，而生育后期，有機物料分解殆盡，為土壤微生物提供的物質(zhì)能量相對不足，土壤酶相關(guān)微生物群落數(shù)量降低，導(dǎo)致酶活性降低。本研究在貝貝南瓜相同生育期不同有機肥替代化肥處理中發(fā)現(xiàn)，隨著替代比例的增加，土壤酶活性呈先增后降的趨勢，此結(jié)果與李大榮等2的研究結(jié)果相似。原因可能是當有機肥替代比例較高時，化肥提供的氮磷等養(yǎng)分相對減少，而有機肥釋放養(yǎng)分的速度比較慢，相關(guān)土壤微生物的代謝底物相對不足，導(dǎo)致相關(guān)微生物代謝緩慢，引起酶活性降低[30]

3.2有機肥替代化肥后土壤微生物的變化

土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分，微生物數(shù)量變化能反映土壤生物活性水平，也是土壤中最活躍的土壤肥力因子之一。施用有機肥不僅可以提高土壤微生物群落的平衡，還可以改善土壤微生物的營養(yǎng)條件，增加功能微生物含量，調(diào)節(jié)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，顯著提高土壤養(yǎng)分含量31-32]。本研究中，土壤細菌、真菌和放線菌數(shù)量均隨土層深度遞減，不同處理下各土層土壤真菌數(shù)量隨南瓜生育時期的推進呈“單峰”曲線變化，在抽蔓期達到峰值；與其他處理相比，T4、T5處理土壤細菌、真菌和放線菌數(shù)量提升效果顯著，這與汪自松等3和王磊等[34的研究結(jié)果基本一致。但彭宇等3研究結(jié)果顯示，施用有機肥與僅施用化肥相比顯著提高了放線菌和細菌的含量，抑制了真菌的生長。其原因可能與不同栽培模式、栽培作物種類、栽培年限、施用有機肥的種類不同有關(guān)。

3.3有機肥替代化肥后土壤呼吸速率的變化

土壤呼吸速率是衡量土壤微生物活性和土壤健康狀態(tài)的重要指標之一。施肥不僅影響土攘的養(yǎng)分狀況、碳庫組分，而且影響根系生長和微生物活性及群落結(jié)構(gòu)，進而影響土壤呼吸3。本研究發(fā)現(xiàn)，隨南瓜生育期的推進各處理土壤的呼吸速率呈先增加后降低的趨勢，在營養(yǎng)生長階段，土壤呼吸速率相對較強，在抽蔓期達到峰值，這與施志國等的研究結(jié)果類似?？赡苁且驗樨愗惸瞎弦圃圆痪?，根系生長緩慢，且此時期土壤溫度較低，微生物活性較弱。當生長進入抽蔓期后，貝貝南瓜根系和地上部分生長加快，土壤溫度升高，微生物大量繁殖，從而加強了土壤呼吸速率。進入生長開花結(jié)瓜期，根系發(fā)育趨于穩(wěn)定，土壤呼吸速率逐漸穩(wěn)定，到南瓜成熟期，根系出現(xiàn)逐漸衰老狀態(tài)和有機物料減少影響土壤微生物數(shù)量和酶活性，進而使土壤呼吸速率降低。

3.4有機肥替代化肥下貝貝南瓜的產(chǎn)量變化

作物產(chǎn)量是土壤生產(chǎn)力的直接體現(xiàn)，也是反映土壤肥力變化的有力指標。馬榮輝等38在設(shè)施番茄種植中發(fā)現(xiàn)， 30% 有機肥替代化肥可顯著提升產(chǎn)量 12.7% 。朱利霞等[3]發(fā)現(xiàn)， 20% 有機肥替代化肥可顯著增加玉米產(chǎn)量 23.79% ，這與本研究中貝貝南瓜在適宜替代比例下產(chǎn)量增加的結(jié)果一致。本研究結(jié)果顯示，與單施化肥相比，有機肥替代化肥能顯著提高貝貝南瓜產(chǎn)量， 60%～80% 有機肥替代化肥比例下對貝貝南瓜產(chǎn)量提升效果最好。其原因可能是試驗地區(qū)的土壤類型為沙質(zhì)土，土壤有機質(zhì)含量低，高比例有機肥施用能提高王壤有機質(zhì)含量，改善王壤團粒結(jié)構(gòu)，增加土壤孔隙度，提高土壤保水保肥能力，進而為貝貝南瓜生長提供良好的土壤環(huán)境，促進產(chǎn)量提升[40]。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，貝貝南瓜產(chǎn)量與土壤酶活性、土壤微生物數(shù)量及土壤呼吸速率均表現(xiàn)出顯著或極顯著正相關(guān)，說明此替代比例下王壤酶活性、微生物數(shù)量、土壤呼吸速率較高，適宜的土壤微環(huán)境促進了產(chǎn)量的提高。

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