化肥減量配施菌草牛糞對瘠薄地土壤肥力的影響

摘要為探索化肥減施條件下菌草和牛糞混合還田對瘠薄地的影響，以常規單施化肥（CK）作為對照，設置菌草+牛糞+25%化肥（T1）、菌草+牛糞+50%化肥（T2）、菌草+牛糞+75%化肥（T3）、菌草+牛糞+100%化肥（T4）4個處理，分析不同處理對土壤理化性狀和玉米產量的影響。結果表明，化肥減施配合有機物料顯著提高了土壤pH、孔隙度，較CK相比分別增加11.0%～19.0%和8.0%～26.2%，同時降低土壤容重7.5%～30.0%。除T4外，T1、T2、T3處理有機質和總有機碳含量顯著增加，分別增加了56%、83%、86%。T4處理土壤全氮、堿解氮和有效磷含量最高，與CK相比分別提高38.3%、47.5%和166.7%。T2處理土壤速效鉀和全鉀含量最高，與CK相比分別提高593.0%和36.2%?；蕼p施配合有機物料還顯著提高了土壤脲酶和蔗糖酶活性，與CK相比分別提高了14.71%～75.64%和8.66%～13.81%。相較于CK，T3和T4處理玉米增產顯著，分別增加了12.88%和19.63%，T1、T2、T3節本增效均超過1500元/hm2?？傮w而言，化肥減施配施菌草、牛糞還田對瘠薄土壤理化性狀改良以及玉米增產具有顯著效果。該研究結果可為瘠薄地的化肥減量增效提供技術支撐。

關鍵詞瘠薄地改良；化肥減施；牛糞；菌草；玉米產量

中圖分類號S156"文獻標識碼A"文章編號0517-6611（2025）02-0157-08

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.02.032

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

EffectofFertilizerReductionCombinedwiththeApplicationofFungiandCowManureonSoilFertilityinBarrenLand

SUN"De-hui，YANG"En-shuai，DUYuan-pengetal

（CollegeofHorticulturalScienceandEngineering，ShandongAgriculturalUniversity，Tai’an，Shandong"271018）

AbstractInordertoexploretheeffectoffungusmixedwithcowmanureonthebarrenlandundertheconditionoffertilizerreduction，conventionalsinglefertilizer（CK）wassetasthecontrol，andfourexperimentaltreatmentsweresetup：fungus+cowmanure+25%fertilizer（T1），fungus+cowmanure+50%fertilizer（T2），fungus+cowmanure+75%fertilizer（T3），andfungus+cowmanure+100%fertilizer（T4）.Theeffectsofdifferenttreatmentsonsoilphysicochemicalpropertiesandmaizeyieldwereanalyzed.TheresultsshowedthatfertilizerreductioncombinedwithorganicmaterialssignificantlyincreasedsoilpHandporosityby11.0%-19.0%and8.0%-26.2%，respectively，comparedwithCK，whilereducingsoilbulkdensityby7.5%-30.0%.InadditiontoT4，thecontentoforganicmatterandtotalorganiccarboninT"T2andT3treatmentincreasedsignificantly，increasingby56%，83%and86%respectively.Thecontentsoftotalnitrogen，alkali-hydrolyzednitrogenandavailablephosphorusinsoiltreatedwithT4werethehighest，whichwere38.3%，47.5%and166.7%higherthanthoseofCK，respectively.ThecontentofavailablepotassiumandtotalpotassiuminsoiltreatedwithT2wasthehighest，whichwas593%and36.2%higherthanthatofCK，respectively.Theactivityofureaseandsucraseinsoilwasincreasedby14.71%-75.64%and8.66%-13.81%comparedwithCK，respectively.ComparedwithCK，T3andT4treatmentsignificantlyincreasedtheyieldofcorn，increasedby12.88%and19.63%，respectively，andthecostsavingandefficiencyincreaseofT"T2andT3weremorethan1500yuan/hm2.Ingeneral，thereductionoffertilizerapplicationcombinedwiththeapplicationoffungiandcowmanuretothefieldhadasignificanteffectontheimprovementofphysicalandchemicalpropertiesofthebarrensoilandtheincreaseofcornproduction.Theresultsofthisstudycanprovidetechnicalsupportforincreasingefficiencyoffertilizerreductioninbarrenland.

KeywordsBarrenlandimprovement;Fertilizerreduction;Cowmanure;Fungus;Maizeyield

第二次全國土壤普查數據顯示，我國大部分耕地平均肥力水平較低，有機質、全氮、有效磷含量嚴重缺乏。有機質含量低于0.7%的耕地占全國耕地總面積的10%左右，絕大多數耕地全氮含量低于0.2%，嚴重缺氮的省份有山東、河北、河南、山西、新疆等，缺磷或嚴重缺磷的省份有20多個。另外，近年來全國各地農田土壤速效鉀含量呈下降趨勢，鉀素虧缺普遍出現^［1］。因此，研究貧瘠土壤改良措施，對提高作物產量具有重要意義。

為了改善土壤瘠薄化增產穩產，我國化肥投入量自20世紀60年代以來，增長了20倍，單位面積化肥施用量位于全球最高水平^［2］。但為了保證產量，化肥的施用量往往超出正常的施用范圍^［3］，導致土壤質量下降、土壤酸化和肥力退化，制約了土壤生產潛力的發揮^［4］，已成為制約農林業發展的重要瓶頸。從源頭上減少大量元素（N、P、K）的投入量，是減少土壤生態環境污染的重要策略^［3］。

有機物料替代化肥是改良土壤和作物增產穩產的重要措施。與單施化肥相比，合理的化肥減量條件下增施有機物料不僅能提升肥料利用率、提高土壤養分和酶活性，還能夠改善土壤結構，促進作物根系對養分的吸收與利用，從而有利于作物生長發育^［5-6］。在秸稈條狀還田下，化肥減量配施有機肥可以增加土壤中有機碳和速效氮、磷、鉀含量，實現玉米增產增收^［7］。秸稈還田增產效果顯著，其中秸稈+牛糞還田的增產效果最明顯，與對照相比增產6.43%～29.82%^［8］。但也有研究表明，長期進行化肥減施可能會擾亂土壤有機碳儲量和碳礦化兩者的動態平衡，進而影響土壤肥力^［9］。因此，探索適合的減施化肥梯度且尋找適宜的可替代化肥的物料，是保持農業可持續發展和改善農業大田生態環境的重要研究方向。

“巨菌草”和“綠洲一號”系禾本科（Gramineae）狼尾草屬（Pennisetum Rich.）植物，是國家菌草工程技術研究中心林占熺教授引進并改良培育出的一種新型牧草?！熬蘧荨边m于冬季最低溫度大于0 ℃的區域種植。“綠洲一號”抗寒性很強，在冬天最低溫度-22 ℃以上的地區可越冬成活。 “綠洲一號”第一年平均年產鮮草45～75 t/hm2，第二年以后進入豐產期，年產鮮草135～225 t/hm2，可連續收獲20年。研究表明，在荒坡地種植巨菌草，可增加土壤微生物群落功能多樣性，在一定程度上提高土壤肥力，其中3年生菌草的土壤有機質含量比對照高98.20%，荒坡地種植菌草能產生一定的生態正效應^［10］?！熬蘧荨焙汀熬G洲一號”根際土真菌群落多樣性與豐富度均高于非根際土，且“綠洲一號”根際土真菌群落多樣性與豐富度略高于“巨菌草”根際土真菌群落多樣性與豐富度^［11］。

菌草巨大的生物量在土壤快速改良中具有潛在的應用價值。截至目前，尚沒有針對菌草進行還田開展土壤培肥的相關研究。牛糞作為我國產量巨大、亟待資源化處理的動物糞便，研究其應用對緩解動物糞便造成的環境污染以及對土壤污染的修復具有重要意義^［12］。筆者通過在瘠薄地中設置不同梯度的化肥減施措施，并添加菌草和牛糞2種有機物料還田，分析了對瘠薄地土壤容重、孔隙度、團粒結構、有機質、總有機碳、養分、酶活性以及玉米產量等方面的影響，探索菌草和牛糞還田應用推廣的可能性，為農業廢棄物在大田中的合理利用提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2023年在山東省臨沂市費縣（地理坐標為117°36′～118°18′E、35°～35°33′N）進行，該地位于山東省中南部，屬于溫帶季風氣候，年平均氣溫為13.6℃，年均降水量189.0mm。

1.2試驗設計

玉米播種前進行整地，設計5個處理：①常規復合肥750kg/hm2（CK）；②菌草+牛糞+25%常規復合肥（T1）；③菌草+牛糞+50%常規復合肥（T2）；④菌草+牛糞+75%常規復合肥（T3）；⑤菌草+牛糞+100%常規復合肥（T4）。全生育期各處理田間管理同一般大田管理，拔節期均追肥一次，尿素450kg/hm2。試驗小區面積667m2，隨機排列，3次重復。

秸稈+牛糞還田處理：將菌草秸稈粉碎成5～10cm的小段后進行腐熟，菌草還田量為15t/hm2，牛糞為當地農戶自產，施用量為6m3/hm2，菌草混合牛糞機械翻埋入土，深度為25cm。

1.3樣品采集與測定

于2023年10月隨機采集各處理0～20cm的土壤帶回，在陰涼處風干，碾碎過0.3mm孔徑篩出備用，用于測定土壤數據。土壤pH采用電位法測定，土壤容重和孔隙度采用環刀法測定，土壤有機質和總有機碳采用重鉻酸鉀容量法-稀釋熱法測定；全氮使用凱氏定氮儀測定，堿解氮采用堿解擴散法測定，有效磷和全磷采用鉬-銻-抗比色法測定，速效鉀和全鉀采用火焰光度法測定；土壤脲酶采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法測定，土壤蔗糖酶采用5-二硝基水楊酸比色法測定。

1.4玉米產量測定

玉米成熟后按小區單獨進行收割、計產，并換算為1hm2產量。

1.5數據分析

采用Excel和SPSS數據分析軟件進行試驗數據分析。

2結果與分析

2.1不同處理對土壤pH的影響

由圖1可知，與CK相比，T1～T4處理土壤的pH均顯著提高。其中T2處理提升效果最顯著，提高了19.2%。其次為T3、T1和T4處理，分別提高了14.3%、11.7%、10.9%。T1、T2和T3處理與T4處理相比差異顯著，T1和T3處理之間無顯著差異。表明與單施化肥相比，施用菌草和牛糞有利于土壤pH的提高。

2.2不同處理對土壤容重和孔隙度的影響

由圖2可知，與CK相比，T1～T4處理土壤容重均有所下降。其中T2和T1處理分別降低了30.0%和13.9%，且差異顯著；T3和T4處理分別降低了11.9%和7.5%，且差異不顯著。T2處理與T3、T4處理相比，分別顯著降低了16.2%、21.0%，T2處理和T1處理之間差異不顯著，T1、T3、T4這3個處理之間差異不顯著。由此可見，增施有機物料能夠降低土壤容重，其中菌草+牛糞+50%常規化肥（T2）對土壤容重影響最大。

由圖3可知，與CK相比，T2處理土壤孔隙度顯著提升了26.2%，T1、T3、T4處理分別提升了14%、12.1%、8.0%，但差異不顯著。與T4處理相比，T2顯著提升了16.8%，T2處理與T1、T3處理之間差異不顯著，T1、T3、T4這3個處理之間差異不顯著。由此可知，增施有機物料能夠提高土壤孔隙度，其中菌草+牛糞+50%常規化肥（T2）對土壤孔隙度的改善效果最好。

2.3不同處理對土壤有機質和總有機碳含量的影響

由圖4A可知，與CK相比，T1～T3處理顯著提升了土壤總有機碳含量，分別增加了4.65、6.93、7.15g/kg，增幅高達56%、83%、86%；T4處理與CK相比差異不顯著。T2、T3處理差異不顯著，二者比T1處理顯著提高了18%、19%。相比T4處理，T3、T2和T1處理分別顯著提升了109%、106%、75%。

由圖4B可知，與CK相比，T1～T3處理顯著提升土壤有機質含量，分別增加了8.01、11.94、12.32g/kg，增幅高達56%、83%、86%；T4處理與CK相比差異不顯著。T2、T3處理之間差異不顯著，二者相比T1處理顯著提高了18%、19%。相比T4處理，T2、T3處理分別顯著提升了106%、107%。由此可見，相比單施化肥，化肥減施和有機物料搭配能夠增加土壤總有機碳和有機質含量，其中菌草+牛糞+50%常規化肥（T2）、菌草+牛糞+75%常規化肥（T3）對土壤總有機碳和有機質含量的影響最顯著，若化肥不減量的情況下，土壤總有機碳和有機質含量與CK相比無顯著差異。

2.4不同處理對土壤N、P、K含量的影響

由圖5A可知，與CK相比，T2～T4處理的土壤全氮含量均顯著提高，分別增加了1.97、3.53、4.62g/kg，增幅高達16.3%、29.3%、38.3%，T1提高了1.21g/kg，增幅10.1%，提升不顯著。與T2處理相比，T3和T4處理顯著提高11.1%、18.9%，T1處理降低5.4%

但不顯著。T1、T2處理之間以及T3、T4處理之間差異不顯著。

由圖5B可知，與CK相比，T1～T4處理均能夠顯著提高土壤堿解氮含量，分別增加28.58、15.87、25.67、41.77mg/kg，增幅分別為32.5%、18.1%、29.2%、47.5%。與T2處理相比，T1、T3和T4處理分別顯著提高12.3%、9.4%、25.0%。T1處理和T3處理之間差異不顯著。與T4處理相比，T1和T3處理分別降低了10.2%、12.4%。

由此可知，增施牛糞和菌草能夠有效提高土壤全氮和堿解氮含量，其中菌草+牛糞+100%常規化肥（T4）對土壤全氮和堿解氮含量的提高效果最顯著。

由圖6A可知，與CK相比，T1和T2處理的土壤全磷含量均呈顯著降低，分別降低了0.25、0.26g/kg，降幅為25.0%、26.0%；T3處理降低了0.03g/kg，降幅3%，T4處理增加了0.12g/kg，增幅12.0%。但差異未達顯著水平。由此可知，低用量化肥配施菌草、牛糞的土壤全磷含量不如單施化肥處理的土壤全磷含量高。

由圖6B可知，與CK相比，T2～T4處理均顯著提升土壤有效磷含量，分別增加了0.01、0.09、0.10mg/kg，增幅分別為16.7%、150%、166.7%，T1處理的土壤有效磷含量降低0.03mg/kg，降幅50.0%。T3和T4處理之間差異不顯著，較T2處理提升了117.3%、124.5%，T1處理較T2處理降低了56.2%。由此可知，對比單施化肥而言，高用量化肥配施有機物料能夠顯著提升土壤有效磷含量，其中菌草+牛糞+75%常規化肥（T3）、菌草+牛糞+100%常規化肥（T4）對土壤有效磷含量影響最大，低用量化肥配施有機物料組合土壤有效磷含量顯著低于單施化肥處理。

由圖7A可知，與CK相比，T1～T4處理的土壤全鉀含量均呈增加趨勢，分別增加2.99、8.60、2.62、3.37g/kg，增幅達12.6%、36.2%、11.2%、14.2%，其中僅T2處理達顯著差異水平。與T2處理相比，T1、T3、T4處理顯著降低了17.3%、18.5%、16.2%，T1、T3、T4處理之間差異不顯著。由此可知，菌草+牛糞+50%常規化肥（T2）對土壤全鉀含量提升效果顯著，其余處理影響不大。

由圖7B可知，與CK相比，T1～T4處理的土壤速效鉀含量顯著提升，分別增加了52.36、153.35、109.21、71.81mg/kg，增幅分別達202%、593%、422%、277%。與T2處理相比，T1、T3、T4處理均顯著降低了129.1%、32.7%、83.5%，與T3處理相比，T1、T4處理顯著降低72.75%、38.3%；與T4處理相比，T1處理顯著降低了24.9%。由此可知，增施牛糞和菌草能夠顯著提高土壤速效鉀含量，其中菌草+牛糞+50%常規化肥（T2）對土壤速效鉀含量的影響最大。

2.5不同處理對土壤脲酶和蔗糖酶活性的影響

由圖8A可知，與CK相比，T1～T4處理土壤脲酶活性均顯著提升，分別增加了54.08、277.1、218.20、278.1mg/（kg·d），增幅分別為14.71%、75.37%、59.35%、75.64%。T2和T4處理之間差異不顯著。與T1處理相比，T2～T4處理顯著提高了52.9%、38.9%和53.1%，與T3處理相比，T2和T4處理顯著提高了10.0%和10.2%。由此可見，增施菌草和牛糞對土壤脲酶活性有顯著提高，其中菌草+牛糞+50%常規化肥（T2）和菌草+牛糞+100%常規化肥（T4）處理的提升效果最為顯著。

由圖8B可知，與CK相比，T1～T4處理的土壤蔗糖酶活性均顯著提升，分別增加了20.88、16.66、23.07、26.56mg/（kg·d），增幅分別為10.86%、8.66%、12.00%、13.81%。T1～T4這4個處理之間差異不顯著。由此可見，增施菌草和牛糞有利于提高土壤中蔗糖酶活性。

2.6不同處理對玉米產量的影響

由表1可知，與CK相比，T1～T4處理的玉米產量分別提高了0.21%、4.01%、12.88%、19.63%。由此可見，增施牛糞和菌草能夠有效增加玉米產量，其中菌草+牛糞+100%常規化肥（T4）處理對玉米產量提升最高。

T1～T4處理的玉米產值均高于對照（CK），較對照產值分別增加24.90、474.45、1523.25、2322.15元/hm2；刨除肥料費用以及菌草牛糞還田作業費，T1～T4處理純增收分別為2049.90、1524.45、1598.25、1422.15元/hm2。由此可見，化肥減施配合有機物料處理均可實現節本增收，T1～T3處理的增收均超過1500元/hm2。

2.7土壤物理性質與養分含量、酶活性以及作物產量之間的相關性分析

由表2可知，土壤pH、土壤容重、總孔隙度之間存在顯著或極顯著正相關關系，表明三者之間可能存在相互影響的關系。速效鉀分別與土壤pH、總孔隙度存在顯著正相關關系，與土壤容重存在顯著負相關關系，表明土壤pH、總孔隙度和土壤容重在一定程度上顯著影響土壤速效鉀含量；全鉀與總孔隙度之間存在顯著正相關關系，與土壤容重存在顯著負相關關系，表明土壤全鉀含量受土壤總孔隙度和土壤容重的顯著影響；堿解氮含量與蔗糖酶活性之間存在顯著正相關關系，表明堿解氮含量的增加，在一定程度上能夠反映蔗糖酶活性；玉米產量分別與有效磷、全氮之間存在極顯著或顯著正相關關系。說明有效磷和全氮含量高的土壤能夠顯著提高玉米作物產量。

3討論

瘠薄土壤改良成效慢、化學肥料利用率較低是我國農業生產面臨的重要問題，過量施用化肥會導致土壤板結、鹽堿化、土壤結構破壞等一系列土壤環境問題，對生態環境也會造成一定的負面影響。有機物料含有大量有機質、氮磷鉀營養元素和有益微生物菌群，能改善土壤結構，增加土壤養分含量，增強土壤保水保肥能力，合理增施有機物料能有效改良土壤^［13］。

3.1不同處理對土壤pH的影響

雖然土壤酸度通常通過撒石灰來糾正，但研究表明動物糞便改良劑可以有效緩解土壤酸度^［14-15］。該研究表明，常規施肥下土壤呈酸性，在添加牛糞后，土壤呈中性。原因在于微生物在糞便脫羧過程中將鈣離子釋放到土壤中，使得土壤pH升高，也可以說是牛糞中碳酸氫鹽和有機酸的緩沖作用對土壤酸度產生影響^［16］。同時配施的菌草在腐蝕后也可能提高土壤中交換性鈣、交換性鎂和交換性鉀含量，進而使土壤鹽基飽和度增加，土壤pH隨之升高。

3.2不同處理對土壤容重、總孔隙度的影響

土壤容重是土壤重要的物理性狀，土壤孔隙度則反映土壤孔隙狀況。研究表明，施加牛糞和秸稈提高土壤孔隙度、降低容重、增加營養物質，從而改良土壤結構、提高土壤肥力 ^［17-18］。研究表明，有機質能夠本身通過多種機制增強土壤的孔隙度和容重。李江濤等^［19］研究表明，畜禽糞便可通過提高土壤有機碳含量促進土壤孔隙結構形成，與僅施用化肥相比，耕層土壤總孔隙度提高 7.50%～21.72%，貯水性能和飽和導水率得到明顯改善。該研究結果表明，牛糞和菌草能夠改善土壤理化性狀，降低土壤容重，增加土壤孔隙度，與前人研究結果一致，同時為瘠薄地改良提供參考依據。

3.3不同處理對土壤有機質和總有機碳的影響

土壤有機質含量通常作為土壤肥力水平的一個重要指標，它是土壤各種養分的基礎，也是其他養分如氮、磷等元素的重要來源。土壤有機質和總有機碳均與土壤肥力密切相關，因此添加外源有機物料是直接增加土壤有機質、總有機碳含量的有效途徑。

研究表明，施用有機肥能增加和更新土壤有機質，還能改善土壤理化性質，提高肥料利用率^［20-21］。司海麗等^［22］研究表明，施用有機肥可增強土壤微生物活性，提高土壤脲酶對氮素轉化，進而促進土壤有機質的積累。劉國輝等^［23］研究發現，施入有機肥后土壤有機質含量提高了33.4%。楊凱等^［24］研究表明，糞肥+化肥處理的土壤有機質含量為16.19 g/kg，較單施化肥處理增幅達16.22%，這與該研究結果基本一致。

研究表明，施用化肥和有機肥均能夠提高土壤總有機碳（TOC）含量，且以化肥有機肥配施處理下的含量較高^［25］。叢萍等^［26］研究表明作物秸稈對土壤有機碳的貢獻率占其總量的40%～50%，且深松能夠在一定程度上改善土壤碳循環，促進土壤中有機碳的積累。賀美等^［27］研究表明，深翻25 cm+化肥有機肥配施交互作用均顯著影響土壤活性有機碳氮組分，且35 cm+化肥有機肥配施處理的碳組分含量低于25 cm+化肥有機肥配施處理的碳組分含量，這與該研究結果基本一致。

該研究發現，牛糞和菌草的加入能夠明顯改善土壤有機質和土壤總有機碳含量。化肥減施配施有機物料后，較單施化肥土壤有機質和總有機碳含量均提高了56%～86%，其中T2和T3處理的效果尤其顯著。但T4處理的有機質含量和總有機碳含量相較于T1～T3降低，可能是由于土壤中氮含量較高，進一步促進微生物對有機質的分解轉化，為玉米吸收利用，進而說明配施牛糞和菌草對瘠薄地的改良和作物產量的提升是積極有效的。

3.4不同處理對土壤N、P、K的影響

土壤全氮是土壤中的重要養分之一，高含量的全氮能夠提供充足的營養供給，促進植物的生長和發育。土壤堿解氮或稱水解性氮包括無機態氮及易水解的有機態氮。土壤可溶性有機氮被用作土壤供氮能力的評價指標以及施肥等農藝措施對土壤影響的生物指示指標。張靈菲等^［28］研究表明，化肥減量50%+牛糞處理的全氮含量是1.36 g/kg、堿解氮含量是103.88 mg/kg，較單施化肥處理分別顯著提高了27.1%、36.75，這與該研究結果基本一致。該研究表明化肥配施菌草+牛糞均增加全氮和堿解氮含量。其中T2處理土壤全氮含量14.02 g/kg、堿解氮含量103.71 mg/kg，但提升最顯著的是T4處理，土壤全氮含量為16.67 g/kg、堿解氮含量129.62 mg/kg。

T2、T3、T4處理的有效磷、速效鉀含量都顯著高于CK。相較于CK，配施牛糞和菌草后土壤中有效磷、速效鉀增加是因為牛糞中含有大量無機磷，直接增加土壤中有效磷含量^［29］，同時菌草富含鉀元素。研究表明，有機物料本身含有大量的速效養分，通過本身的孔隙結構和較大比表面積增強了對營養元素的吸附能力，進而影響土壤中磷和鉀的有效性^［30］。李磊等^［31］研究表明，在短期一年內相比單施化肥，減施2/3 化肥+糞肥的有效磷含量降低，速效鉀含量略微提升，與該研究結果相近，即T1處理的有效磷含量低于CK，這可能是因為施加的菌草+牛糞秸稈不足以抵消施加25%化肥量造成的有效磷供應不足。總體而言，T3、T4處理對土壤有效磷含量提升幅度較大，T2處理土壤速效鉀含量的提高最為顯著。

化肥主要是增加土壤無機磷含量，而有機肥則以增加有機磷為主^［32］。李燕青等^［33］研究表明，增施有機物料能夠增加土壤全磷、全鉀含量，促進植物的生長和發育。何進勤等^［34］研究表明，單施化肥的全磷含量為0.87 g/kg，100%化肥+牛糞的全磷含量為1.10 g/kg，提升26.4%，說明在不減施的情況下，增加有機物料能夠顯著提高全磷含量。張建軍等^［35］研究表明，相比單施化肥，單施有機物料仍能夠顯著提升土壤全磷含量。張靈菲等^［28］研究表明，在減施化肥的條件下，添加秸稈或牛糞均能顯著提高土壤全磷含量。這與該研究結果不一致，T1和T2處理的土壤全磷含量均低于CK，這可能是因為土壤中全磷含量本身極低，在化肥減施的情況下，配施牛糞和菌草不足以抵消施加減施化肥造成全磷的供應不足。

李燕青等^［33］研究表明，土壤鉀庫極大，無論是有機肥還是化肥對土壤全鉀含量影響不大，但施肥可以明顯提高代換性鉀在全鉀中的比例。張建軍等^［35］研究表明，單施有機物料和單施化肥相比，提高程度不大，全鉀含量無顯著提升。該研究發現僅T2處理較CK的提高幅度達顯著水平，與前人研究結果基本一致。

綜上所述，僅施化肥，有些養分被土壤吸收或固定，降低了養分的有效性，而與牛糞和菌草配施后，能夠較大提高養分的有效性，并將有機物轉化為無機養分，供植物生長發育利用。且不同程度的化肥減施配施菌草和牛糞能夠不同程度地增加土壤N、P、K含量，其中T2處理對K含量的提升最顯著，T4處理對N、P含量的提升最顯著，可為瘠薄地改良需求不同提供參考依據。

3.5不同處理對土壤脲酶和蔗糖酶活性的影響

土壤酶作為土壤生物活性及土壤肥力的重要組成部分，與許多重要的生物化學過程，在物質循環和能量轉化中起著重要的催化作用，其活性可快速反映施肥對土壤肥力和土壤質量的影響，已被認為是土壤肥力的一個重要特征指標^［36］。研究表明，土壤酶活性與土壤養分之間有直接的關系，且化肥減量與有機肥配施能提高土壤脲酶、蔗糖酶活性^［37-38］。Mullen等^［39］研究表明，土壤脲酶與其他酶活性及土壤肥力因素間普遍存在一定的相關關系。這是脲酶參與土壤氮素轉化，添加有機物料有利于土壤速效氮素的釋放，提高土壤肥力，從而保證了植物養分供應。蔗糖酶是表征土壤碳素轉化速度與程度的指標^［40］。化肥配施有機物料為土壤微生物活動提供了豐富的碳源底物，并提供充足養分和能量，有效增加了蔗糖酶活性。

張英等^［41］研究表明，土壤酶活性受土壤理化性質的影響，脲酶活性與土壤有機質、全氮和有效磷含量呈顯著正相關。但該研究中T4處理的脲酶活性最高，但其有機質含量是T1～T4處理中最低，這可能是因為該處理土壤有機質含量相對較高，進一步促進微生物對有機質分解轉化，一部分被作物吸收，一部分為土壤酶活動提供能量。

該研究結果顯示，增施有機物料能夠顯著增加土壤脲酶活性和蔗糖酶活性，與CK相比，T1～T4處理的脲酶、蔗糖酶活性均高于CK，這與該研究結果相符。其中T2、T4處理脲酶活性最高，且二者之間差異不顯著，T4處理蔗糖酶活性最高，T1～T4處理之間差異不顯著，與前人研究結果基本一致。同時也說明配施有機物料處理更有利于土壤速效氮的釋放和土壤碳源的增加，進而有利于瘠薄地的改良和作物產量的提高。

3.6不同處理對玉米產量的影響

有機肥還田或有機肥與化肥配施對農田土壤質量提升及作物產量品質均具有顯著的正效應^［34］。研究表明有機肥的自身優勢是與化肥配施可以提升土壤理化性質和酶活性，為作物創造良好的土壤環境，進而提高作物產量^{［40，42］}。另外，陳香碧等^［43］也從土壤氮循環角度證實了有機肥替代部分化肥能持續提高作物產量。該研究結果表明，有機物料替代部分化肥可增加作物產量，隨著菌草和牛糞的加入，玉米產量明顯提高，其主要原因是有機物料在一定程度上能夠增加微生物數量，提高土壤酶活性，進而提高土壤養分礦化速率，改善土壤結構，另一方面，有機物料的養分釋放緩慢，能夠在植株生長后期增加土壤速效養分含量，促進養分的釋放，為植株生長改善土壤環境，對產量的提升產生顯著影響。

4結論

該研究結果表明，常規施肥下增施有機物料更有利于提高土壤N、P含量和作物產量，化肥減施50%下增施有機物料更有利于改善土壤物理性質，顯著提高土壤有機質、總有機碳、K含量；同時2個處理均能夠不同程度地提高土壤酶活性，但二者差異不明顯。綜上所述，化肥減施下配施牛糞和菌草處理有利于改善土壤理化性質，改良瘠薄土壤；而常規施肥下配施牛糞和菌草則有利于作物在短期內提高產量。

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