沼液配施化肥對土壤質(zhì)量及作物生長的影響

劉 敏，紀(jì)立東，王 銳，司海麗

（1.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021； 2.寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，寧夏 銀川 750002）

沼液是畜禽糞便和農(nóng)作物秸稈等經(jīng)沼氣工程發(fā)酵形成的，沼液的消納是當(dāng)前生產(chǎn)亟須解決的問 題[1］，有研究指出，沼液含氮、磷、鉀、鋅、鐵等多種元素及有機質(zhì)，速效性強、養(yǎng)分可利用率高，能有效改善土壤結(jié)構(gòu)，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[2-3］。 沼液中的細(xì)菌可有效調(diào)節(jié)作物的代謝，促進植物生長，抑制病蟲害[4］。李友強等[5］研究表明沼液施用量在45 t/hm2以上能顯著提高土壤氮、磷、鉀含量，分別比對照高15.3%（全氮）、8.4%（有效磷）、44.4%（速效鉀）、16.2%（緩效鉀）。然而，沼液過量施用會引起氮、磷流失等問題，對環(huán)境造成二次污染以及抑制作物生長，降低作物產(chǎn)量和品 質(zhì)[6］。吳樹彪等[7］認(rèn)為，沼液能提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)，但并不是沼液用量越多越好。因此，沼液的適宜用量以及與化肥配施的最佳比例是目前的研究熱點之一。

土壤中微生物分布廣，數(shù)量大，種類豐富，參與土壤養(yǎng)分循環(huán)釋放、動植物殘體降解轉(zhuǎn)化，是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)[8］。土壤酶能反映土壤生物活性和土壤生化反應(yīng)強度[9］。土壤微生物生物量（SMB）是土壤有機庫的活性組分，反映了土壤同化和礦化能力的大小，參與土壤動植物殘體的分解和礦化[10］。楊子峰等[11］研究發(fā)現(xiàn)，施用沼液可增加西蘭花種植前土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量，促進西蘭花收獲后土壤脲酶和蔗糖酶活性的提高，同時提高土壤有機質(zhì)含量。周偉等[12］研究發(fā)現(xiàn)，施用沼液可以提高土壤微生物生物量碳（SMBC）、氮（SMBN）的含量，分別為4.29%～61.62%、6.08%～76.10%。耿晨光等[13］研究表明沼液灌溉能明顯提高蔗糖酶和脲酶活性。目前，對沼液施用的研究多見于林地，少數(shù)為盆栽或者短期的田間觀測試驗，缺乏沼液施用后農(nóng)田土壤性質(zhì)的研究，本試驗以青貯玉米“東潤58”為材料，研究沼液與化肥不同配施比例對土壤化學(xué)性狀及土壤微生物、酶活等的影響，從而為沼液還田應(yīng)用和農(nóng)牧結(jié)合的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020年4月至10月在寧夏回族自治區(qū)吳忠市利通區(qū)孫家灘農(nóng)業(yè)科技園區(qū)試驗地進行。該區(qū)域海拔為1125 m，常年干旱少雨，蒸發(fā)強烈，年均降水量260 mm左右，年均蒸發(fā)量2000 mm，晝夜溫差大，年均氣溫11.2℃，四季分明，日照充足，全年日照時數(shù)3000 h，無霜期171 d，是全國太陽輻射最充足的地區(qū)之一，適宜農(nóng)作物及瓜果生長。該地土壤為灰鈣土，土壤基礎(chǔ)化學(xué)性質(zhì)：有機質(zhì)9.12 g/kg，全氮0.41 g/kg，全磷0.42 g/kg；堿解氮38.47 mg/kg，有效磷（P2O5）24.1 mg/kg，速效鉀（K2O）162 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試肥料：沼液（N∶P2O5∶K2O=0.16%∶0.24%∶ 0.04%，寧夏金宇浩興農(nóng)牧業(yè)股份有限公司奶牛糞厭氧發(fā)酵40 d產(chǎn)物），氮肥為顆粒尿素（N 46%，中國石化化工集團有限公司生產(chǎn)），磷肥為重過磷酸鈣（P2O546%，云南云天化股份有限公司生產(chǎn)），鉀肥為硫酸鉀（K2O 50%，吳忠金牛化工集團 生產(chǎn)）。

供試玉米品種為“東潤58”，作物為一年一熟（4月中旬～9月中旬）。

1.3 試驗設(shè)計

試驗以常規(guī)施肥（N∶P2O5∶K2O=32∶12∶8）為施肥標(biāo)準(zhǔn)，按照沼液中的總氮含量折算形成沼液灌溉量，采用單因素多水平試驗設(shè)計，共設(shè)7個處理。CK：不施肥（N∶P2O5∶K2O=0∶0∶0）。CF：常規(guī)施肥（N∶P2O5∶K2O=32∶12∶8），其中尿素1043.4 t/hm2，基施743.4 t/hm2，拔節(jié)期和孕穗期各追施150 t/hm2。磷鉀肥一次性基施，其中重過磷酸鈣409.05 t/hm2、硫酸鉀240 t/hm2。T1：15%沼液+ 85%化 肥（N∶P2O5∶K2O=32∶17.4∶8）。T2：30%沼液+70%化肥（N∶P2O5∶K2O=32∶22.8∶8）。T3：45%沼液+55%化肥（N∶P2O5∶K2O=32∶28.2∶8）。 T4：60%沼液+40%化肥（N∶P2O5∶K2O=32∶33.6∶8）。 T5：100%沼液（N∶P2O5∶K2O=32∶48∶8）。各處理沼液全部追肥，統(tǒng)一灌水量，沼液灌溉處理不足供水量用黃河水補足；氮肥部分基施，其余部分在拔節(jié)期和大喇叭口期追施；磷鉀肥一次性基 施。每個處理重復(fù)3次，共計21個小區(qū)，小區(qū)面積 8 m×10 m=80 m2，共計1680 m2。每個小區(qū)安裝水表計量水量，田間其他統(tǒng)一管理操作。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 土壤化學(xué)性質(zhì)測定

玉米收獲后，多點混合法采集土壤0～20 cm土層土樣，新鮮土壤樣品立即置于便攜式冷藏箱帶回實驗室。土壤樣品過2 mm篩后分成2份，1份土樣在4℃下保存，用于測定土壤微生物生物量碳、氮、磷；另1份土壤樣品風(fēng)干研磨后，用于測定土壤基礎(chǔ)化學(xué)性質(zhì)。有機質(zhì)采用重鉻酸鉀-硫酸亞鐵滴定法測定；全氮、全磷和全鉀含量測定分別采用凱氏定氮法、鉬銻抗比色法和火焰光度法；堿解氮用堿解擴散法測定；有效磷用鉬銻抗比色法測定；速效鉀用火焰光度法測定[14］。

1.4.2 土壤微生物區(qū)系特征及土壤酶活性測定

土壤3大類群微生物數(shù)量：細(xì)菌、放線菌、真菌3大類群，均采用稀釋平板法分離計數(shù)，結(jié)果以每克干土所含菌落數(shù)（CFU）表示，細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基；放線菌采用高氏1號培養(yǎng)基，臨用前每300 mL培養(yǎng)基加入滅菌的3%重鉻酸鉀溶液1 mL，真菌采用馬丁氏孟加拉紅培養(yǎng)基，接種后，細(xì)菌于37℃培養(yǎng)3～5 d，放線菌于28℃培養(yǎng)5～7 d，真菌于28℃培養(yǎng)3～5 d，計數(shù)后計算每克干土中的微生物數(shù)量。

土壤酶活性：土壤酶活性的測定根據(jù)關(guān)松蔭[15］的方法，土壤蔗糖酶活性、脲酶活性、磷酸酶活性、過氧化氫酶活性分別采用3，5-二硝基水楊酸比色法、靛酚藍(lán)比色法、磷酸苯二鈉比色法、高錳酸鉀滴定法測定。

1.4.3 土壤微生物生物量碳、氮、磷的測定

土壤微生物生物量碳（SMBC）和土壤微生物生物量氮（SMBN）采用氯仿熏蒸-0.5 mol/L K2SO4浸提法測定，換算系數(shù)分別為0.45和0.54；土壤微生物生物量磷（SMBP）采用氯仿熏蒸-NaHCO3提取-Pi測定-外加Pi校正法測定[16］。

1.4.4 作物相關(guān)指標(biāo)測定

生長指標(biāo)：每個處理選3株用標(biāo)簽標(biāo)記，關(guān)鍵生育期測定植株株高及莖粗。

生理指標(biāo)：在作物關(guān)鍵生育期，對不同處理作物葉片，采用葉綠素SPAD-502測定葉片葉綠素；采用便攜式光合作用測量系統(tǒng)CI-340測定凈光合速率、蒸騰速率、水分利用效率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度等指標(biāo)。

根系特性：于作物收獲期，各處理選取長勢一致、有代表性的3株植株，采用完全采樣法采集完整根系，根系樣本沖洗干凈后，用WinRHIZO根系圖像分析系統(tǒng)分析計算根系長度、直徑、面積、體積、根尖記數(shù)等指標(biāo)。

產(chǎn)量：于蠟熟期在每小區(qū)隨機選取1.1 m×2.0 m的樣方，在距離地面10 cm處統(tǒng)一收割，測量整株鮮重。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)以Excel 2010和Origin 2018整理和制圖；SPSS 21.0進行統(tǒng)計分析，用LSD法進行顯著性檢驗，顯著性水平P＜0.05（n=5）；采用Pearson法進行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 沼液配施化肥對土壤質(zhì)量的影響

2.1.1 沼液配施化肥對土壤微生物區(qū)系的影響

如表1所示，與CK處理相比，其他處理均顯著降低了土壤真菌數(shù)量，有效增加了土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量。施用沼液T2、T3、T4、T5處理較CF處理土壤真菌數(shù)量分別顯著降低73.4%、77.7%、66.0%、61.2%，T1處理降低效果不顯著。與CF處理相比，各沼液處理土壤細(xì)菌數(shù)量有效增加，其中T2、T3、T4、T5處理分別顯著增加124.7%、160.3%、131.5%、109.6%。T3、T4較CF處 理 土壤放線菌數(shù)量分別顯著增加312.5%、182.5%，而T1、T2、T5處理增加效果無顯著差異。隨著沼液施用量的增加，土壤總菌數(shù)呈先增加后降低的變化趨勢，T2、T3、T4、T5較CF處理分別顯著增加121.4%、173.4%、134.1%、102.5%。

表1 沼液配施化肥對土壤微生物區(qū)系的影響

2.1.2 沼液配施化肥對土壤酶活性的影響

土壤酶是土壤新陳代謝的重要因素，主要來自土壤生物代謝過程及動植物殘體分解 。如表2所示，T3處理脲酶活性最高，其次是T2、T4處理，T2、T3、T4較CF處理分別增加38.0%、41.3%、35.9%，T1較CF處理脲酶活性略有降低，且無顯著差異。各處理間過氧化氫酶含量無顯著差異。與CF處理相比，T2、T3、T4、T5處理土壤磷酸酶活性均增加，其中T2、T3處理達(dá)到顯著差異，分別較CF處理顯著增加27.0%、29.0%。與CK 處理相比，CF與沼液配施化肥處理蔗糖酶活性均顯著增加，且沼液配施化肥處理土壤蔗糖酶活性高于CF處理，且除T1、T5處理外均達(dá)到顯著差異，T2、T3、T4處理較常規(guī)施肥處理土壤蔗糖酶活性分別顯著增加92.7%、147.5%、 65.8%。

表2 沼液配施化肥對土壤酶活性的影響（mg/g）

2.1.3 沼液配施化肥對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

土壤養(yǎng)分含量隨著沼液用量增加呈先增加后降低的變化趨勢（表3）。與CK處理相比，其他處理土壤養(yǎng)分均增加，CF處理各養(yǎng)分除速效鉀含量外，均與CK處理間無顯著差異。與CF處理相比，施用沼液增加了土壤有機質(zhì)含量，T2、T3、T4處理間差異顯著，其中T3處理效果最佳，較CF處理顯著增加71.5%。T1、T2、T3較CF處理土壤全氮含量分別顯著增加38.1%、50%、40.5%。與CF處理相比，沼液配施化肥處理土壤全磷含量均有增加，其中T3較CF處理顯著增加24.2%。T2、T3、T4處理土壤堿解氮含量均顯著增加，較CF處理分別顯著增加43.8%、65.6%、50.5%。沼液配施化肥處理土壤有效磷含量均得到增加，其中T3較CF處理顯著增加96.9%。與CF處理相比，T2、T3、T4、T5處理土壤速效鉀含量分別顯著增加 139%、162.6%、123.9%、118.7%，T1處理增加效果不明顯。

表3 沼液配施化肥對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

2.1.4 沼液配施化肥對土壤微生物生物量（SMB）、有機碳（SOC）及其比值的影響

如表4所示，與CK處理相比，其他處理土壤SMB和SOC含量均顯著增加。與CF處理相比，沼液配施化肥土壤SMB和SOC含量均得到增加，且T2、T3、T4處理具有顯著差異。與CF處理相比，T2、T3、T4處理土壤微生物生物量碳（SMBC）含量分別顯著增加53.3%、70.0%、26.2%；土壤微生物生物量氮（SMBN）含量分別顯著增加161.7%、195.6%、85.1%；土壤微生物生物量磷（SMBP）含量分別顯著增加74.3%、91.6%、42.6%；SOC含量分別顯著增加35.3%、71.6%、30.5%。

表4 沼液配施化肥對SMB、SOC及其比值的影響

土壤微生物熵（qMB）、SMBN/TN和SMBC/SMBN可表征土壤SOC和氮素營養(yǎng)含量的變化規(guī)律和作物所需養(yǎng)分供應(yīng)情況。qMB是土壤中SMBC所占SOC的百分比，SMBN/TN是土壤微生物生物量氮和土壤全氮的比值，SMBC/SMBN即土壤微生物生物量碳氮比，由表4可知，與CK處理相比，其他處理SMBC/SMBN均降低，其中CF、T1與CK處理間無顯著差異，T2、T3、T4較CF處理的SMBC/SMBN分別顯著降低。qMB隨沼液用量的增加呈先增加后降低的變化趨勢，CF與CK處理間無顯著差異，T2、T3較CF處理分別顯著增加52.7%、61.7%。T1、T4、T5處理的qMB高于CF，但差異不顯著。SMBN/TN的變化與qMB基本一致，T2、T3較CF處理分別顯著增加95.4%、141.5%，T1與CF處理相比略有降低，但無顯著差異。

2.1.5 土壤養(yǎng)分與微生物生物量及酶活性的相關(guān)性分析。

如表5所示，土壤SMBC、SMBN和SMBP與土壤有機質(zhì)、全磷、堿解氮、有效磷、速效鉀間均呈顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系，而全氮與土壤SMBC及SMBP有顯著的相關(guān)關(guān)系；脲酶與土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、有效磷、速效鉀間呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，過氧化氫酶與有機質(zhì)、堿解氮呈負(fù)相關(guān)，與全氮、全磷、有效磷、速效鉀間呈正相關(guān)，但相關(guān)性均不顯著。磷酸酶、蔗糖酶均與土壤養(yǎng)分呈顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系。

表5 土壤養(yǎng)分與微生物生物量及酶活性的相關(guān)關(guān)系

2.2 沼液配施化肥對玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

2.2.1 沼液配施化肥對玉米生長的影響

如表6所示，沼液配施化肥處理玉米株高較CF均增加，且T1、T2、T3處理差異顯著，分別顯著增加5.9%、15.5%、23.8%，T4、T5處理與CF處理無顯著差異；與CF處理相比，T2、T3處理莖粗分別顯著增加11.8%、22.8%，T1、T4、T5處理無顯著差異。與CK處理相比，施肥處理玉米總根長、總根表面積、總根體積及根系平均直徑均顯著增加。與CF處理相比，配施沼液處理均增加了玉米總根長、總根表面積、總根體積，但無顯著差異（除T3處理）；常規(guī)施肥與沼液配施化肥處理玉米根系平均直徑無顯著差異。

表6 沼液配施化肥對玉米生長的影響

2.2.2 沼液配施化肥對玉米葉片光合特性的影響

如表7所示，與CF處理相比，除T5處理之外，T1、T2、T3、T4處理均顯著降低了玉米胞間CO2濃度，分別降低了18.7%、19.5%、28.5%、13.7%；沼液配施化肥處理（除T2處理）氣孔導(dǎo)度均高于常規(guī)施肥，且T3處理差異顯著，較CF顯著增加28.6%；凈光合速率各處理間無顯著差異。與CF處理相比，T1、T5處理蒸騰速率顯著增加15.9%、18.6%，其他處理無顯著差異。各處理水分利用效率無明顯規(guī)律，T3處理最高，但與常規(guī)施肥無顯著差異。沼液與化肥配施增加了玉米葉片的葉綠素含量，其中T2、T3、T4、T5處理具有顯著差異，分別較常規(guī)施肥顯著增加10.8%、16.3%、13.3%、10.7%。

表7 沼液配施化肥對玉米光合作用的影響

2.2.3 沼液配施化肥對玉米產(chǎn)量的影響

如圖1所示，與CK處理相比，常規(guī)施肥與沼液配施化肥處理均增加了玉米產(chǎn)量，且除T5處理外，均達(dá)顯著差異。隨著沼液配施比例的增加，玉米產(chǎn)量呈先升高后降低的趨勢，T3處理產(chǎn)量最高，為66.93 t/hm2，其次是T2處理，與CF相比，T2、T3處理產(chǎn)量顯著增加，分別增加28.2%、40.9%，T1、T4、T5處理與常規(guī)施肥無顯著差異 。

圖1 沼液配施化肥對玉米產(chǎn)量的影響

3 討論

3.1 沼液配施化肥對土壤質(zhì)量的影響

土壤微生物參與土壤中的多種生化反應(yīng)，在土壤生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用[17］。楊子峰等[11］研究表明，西蘭花種植前施用沼液可使土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量分別顯著增加91.16%和79.09%，真菌數(shù)量顯著減少55.03%。土壤真菌數(shù)量增加，會導(dǎo)致細(xì)菌/真菌比值的降低，從而使植物發(fā)生多種病害，使土壤土傳病害增加[18-19］，本研究結(jié)果表明，沼液配施化肥可增加土壤微生物數(shù)量，提高土壤肥力，這是因為沼液中含有氮、磷、鉀和多種微量元素以及大量葡萄糖、氨基酸、纖維素等營養(yǎng)物質(zhì)，為土壤微生物生存提供了能量和養(yǎng)料[11］，也促進了微生物的生長發(fā)育，促使土壤微生物數(shù)量增加。且沼液本身含有大量微生物，直接增加土壤微生物數(shù)量。

土壤酶參與分解作物和微生物殘體并轉(zhuǎn)化成可供作物吸收利用的養(yǎng)分。萬海文等[20］研究表明，追施沼液可有效提高小麥耕層土壤蔗糖酶活性，土壤堿性磷酸酶、脲酶活性隨沼液總施用量的增加而增大。本試驗研究結(jié)果顯示，施肥處理均增加了土壤酶活性，且沼液配施化肥效果更好，T3處理最佳，其脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性較常規(guī)施肥分別顯著增加41.3%、29.0%、147.5%，說明增施沼液比單施化肥更有利于土壤酶活性的增加，同時達(dá)到減施化肥的效果。耿晨光等[13］研究發(fā)現(xiàn)，沼液在園林地的消解利用中增加了土壤脲酶和蔗糖酶含量，但過氧化氫酶含量未出現(xiàn)較大變化，本研究結(jié)果也顯示，施用沼液對過氧化氫酶的含量影響不大，過氧化氫酶活性可能受土壤質(zhì)地、施肥方式和施肥用量等多方面因素的影響。

唐華等[21］研究表明土壤全氮、全磷、有機質(zhì)含量隨沼液灌溉量的增加呈增加趨勢。崔宇星 等[22］研究結(jié)果顯示，施用沼液能提高土壤有機質(zhì)含量，且提高幅度與沼液用量呈正相關(guān)關(guān)系。本研究施用沼液后土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、有效磷和速效鉀含量均顯著增加，這是因為增施沼液為微生物的生長創(chuàng)造了良好的生長環(huán)境，而土壤微生物活動可有效改善土壤結(jié)構(gòu)，進而增加土壤養(yǎng)分，且沼液中含有的腐植酸和纖維素等物質(zhì)，對增加有機質(zhì)、維護土壤結(jié)構(gòu)有直接的促進作用[23］。

本研究中，沼液配施化肥處理的SMB和SOC含量均增加，其中T2、T3、T4處理差異顯著，這是因為沼液的施入為土壤微生物的活動提供充足的碳源和氮源，增加了微生物數(shù)量，從而有效提高土壤微生物生物量碳、氮的含量。土壤SMBC/SMBN可以反映土壤微生物的區(qū)系構(gòu)成，一般情況下，真菌的SMBC/ SMBN為10，細(xì) 菌 為5，放 線 菌 為6[24］。本 研 究中，施用沼液均顯著降低SMBC/SMBN，這與周偉等[12］的研究結(jié)果“沼液的施入明顯降低了土壤微生物量碳氮比”一致。T3、T4處理的SMBC/SMBN在5～6之間，可見，施入適量沼液能使土壤由高害的真菌型向低害的細(xì)菌型轉(zhuǎn)化，從而改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)。土壤微生物熵（qMB）值越大，土壤有機碳周轉(zhuǎn)越快，其范圍為1%～ 4%[25］。本研究中qMB范圍介于1.88%～3.04%之間，且qMB隨著沼液用量的增加呈先增加后減少的趨勢，其中T2、T3處理較常規(guī)施肥分別顯著增加52.7%、61.7%，這可能是適量施用沼液有效增加了生物產(chǎn)量，改善了土壤環(huán)境，有利于土壤碳的“源”與“匯”，進而促使土壤有機碳周轉(zhuǎn)速率增加。SMBN/TN可作為土壤氮素有效性和土壤氮素供應(yīng)能力的重要評價指標(biāo)，范圍在2%～6%之 間[26］。本研究中，SMBN/TN值隨著沼液配施比例的增加先增加后減少，說明配施沼液可以增加土壤氮素的有效性和氮素供應(yīng)能力。

土壤養(yǎng)分與土壤微生物特性之間有顯著的相關(guān)關(guān)系[27］。李娟等[28］研究表明，脲酶與土壤養(yǎng)分之間呈極顯著正相關(guān)，而過氧化氫酶與土壤各養(yǎng)分因子之間卻無明顯的相關(guān)性。本研究結(jié)果顯示，土壤SMBC、SMBP及脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性與土壤養(yǎng)分之間均呈現(xiàn)顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系。過氧化氫酶與有機質(zhì)、堿解氮呈負(fù)相關(guān)，與全氮、全磷、有效磷、速效鉀之間相關(guān)性均不顯著，這可能與沼液的性質(zhì)和土壤質(zhì)地有關(guān)，也可能是過氧化氫酶的輔基遭到了肥料中陰離子的封阻[29］。

3.2 沼液配施化肥對玉米生長及產(chǎn)量的影響

沼液中含有豐富的氨基酸、維生素以及各種生長素等，能提供植物生長發(fā)育所需的營養(yǎng)，趙金華等[30］研究顯示，70%沼液配施30%化肥，西瓜植株的株高、莖粗、葉片數(shù)顯著高于其他處理。本研究中，T2、T3處理玉米株高、莖粗較常規(guī)施肥顯著增加。T3處理玉米總根長、總根表面積、總根體積較常規(guī)施肥顯著增加，這是因為沼液配施化肥改善了玉米根部生長環(huán)境，促使根部生長點快速發(fā)育，增強根的活力。

本研究表明，與常規(guī)施肥相比，T1、T2、T3、T4處理玉米胞間CO2濃度顯著降低，T3處理氣孔導(dǎo)度顯著增加28.6%，T1、T5處理蒸騰速率分別顯著增加15.9%、18.6%，由此可見，沼液與化肥配施能顯著促進玉米葉片光合作用。葉綠素在植物光合作用中吸收光能并參與原初反應(yīng)，其含量決定了光合作用的效率[31-32］。沼液配施化肥增加了玉米葉片的葉綠素含量，其中T2、T3、T4、T5處理分別較常規(guī)施肥顯著增加10.8%、16.3%、13.3%、10.7%。這是因為沼液與化肥配施，降低了養(yǎng)分對葉綠素合成的脅迫作用，同時沼液中含有與葉綠素合成有關(guān)的鈣、鎂、銅、鐵、鋅等礦質(zhì)元素，可顯著降低植物光合午休現(xiàn)象，降低葉綠素的降解速度，為株高的增加提供了充足的光合產(chǎn)物[33-34］。

沼液與化肥配施能提高作物產(chǎn)量，具有常規(guī)施肥和單施沼液無法比擬的優(yōu)勢。本試驗結(jié)果表明，T2、T3處理產(chǎn)量較常規(guī)施肥分別顯著增加28.2%、40.9%，這是因為沼液中含有多種作物所需的水溶性營養(yǎng)成分，養(yǎng)分可利用率高，另一方面沼液與化肥配施可以改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，改善葉片光合性能，從而協(xié)調(diào)營養(yǎng)生長和生殖生長，有效地提高玉米產(chǎn)量。

李金澄等[35］研究表明沼液過量施用土壤存在銅、鋅污染以及大腸桿菌污染的風(fēng)險。這與本研究結(jié)果“隨著沼液用量增加，土壤微生物區(qū)系、酶活性、微生物生物量及作物產(chǎn)量等均呈先升高后降低的變化趨勢”相似，說明適量沼液配施可提高土壤肥力，改善土壤微生物特性，從而促進作物生長，產(chǎn)量增加，但沼液過量施用則會產(chǎn)生抑制或毒害作用。

4 結(jié)論

（1）施用沼液能顯著增加土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、有效磷和速效鉀含量，與常規(guī)施肥相比，T3處理提高土壤養(yǎng)分含量效果最佳， 分別增加71.5%、40.5%、24.2%、65.6%、96.9%和 162.6%。

（2）沼液配施化肥可增加土壤微生物數(shù)量，與CK處理相比，各處理均能有效降低土壤真菌數(shù)量，增加土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量及土壤酶活性，T3處理效果最好。沼液配施化肥可有效增加土壤SMB和SOC含量，與常規(guī)施肥相比，T3處理土壤SMBC、SMBN、SMBP和SOC含 量 分 別 顯 著 增 加70.0%、195.6%、 91.6%和71.6%。同時，沼液能有效降低土壤SMBC/SMBN，增加土壤qMB和SMBN/TN，以T3處理效果最佳。

（3）相關(guān)性分析表明，土壤SMBC、SMBN和SMBP與土壤有機質(zhì)、全磷、堿解氮、有效磷、速效鉀之間均呈顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系，脲酶、磷酸酶、蔗糖酶均與土壤養(yǎng)分呈顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系。過氧化氫酶與有機質(zhì)、堿解氮呈負(fù)相關(guān)，與全氮、全磷、有效磷、速效鉀之間呈正相關(guān)，但相關(guān)性均不顯著。

（4）沼液配施化肥顯著促進了玉米的生長發(fā)育，與常規(guī)施肥相比，T3處理株高、莖粗分別顯著增加23.8%、22.8%，總根長、總根表面積、總根體積分別顯著增加34.1%、32.6%、66.2%，胞間CO2濃度顯著降低28.5%，氣孔導(dǎo)度、葉綠素含量分別顯著增加28.6%、16.3%；玉米產(chǎn)量隨著沼液配施比例的增加先升高后降低，T3處理最高，較常規(guī)施肥顯著增加40.9%。

以45%沼液配施55%化肥處理效果最佳，可有效改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，進而促進作物生長，產(chǎn)量增加。