摘要：為研究化肥減量與不同有機(jī)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(shè)置單施化肥（CK）、化肥+基質(zhì)（FA）、化肥減量+生物有機(jī)肥（FB）、化肥減量+羊糞（FS）、化肥減量+生物有機(jī)肥+基質(zhì)（FBA）、化肥減量+羊糞+基質(zhì)（FSA）6個(gè)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(tuán)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(jī)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(tuán)聚體質(zhì)量比例、團(tuán)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(jī)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(tuán)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(biāo)與土壤物理性質(zhì)及團(tuán)聚體穩(wěn)定性指標(biāo)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(jī)肥及基質(zhì)配施（FBA）在改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性、養(yǎng)分含量以及酶活性，促進(jìn)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(jī)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(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）17-0065-08

收稿日期：2024-03-28

基金項(xiàng)目：河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目（編號：142102110024）。

作者簡介：紀(jì)耀坤（1984—），男，河南商丘人，講師，主要從事生物技術(shù)教學(xué)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?zhǔn)俏覈诙蠹Z食作物，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年我國小麥種植面積為2 373萬hm2，產(chǎn)量可達(dá) 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(shí)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(fèi)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(dá)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(jìn)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(jī)無機(jī)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(jìn)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(jī)無機(jī)肥配施能夠降低土壤飽和導(dǎo)水率、容重，提高土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性［10］。吳憲等的研究表明，化肥減量配施有機(jī)肥與作物秸稈可以顯著提高土壤全氮和有機(jī)質(zhì)的含量，促進(jìn)大粒徑團(tuán)聚體形成，提高土壤團(tuán)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(jī)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(jī)肥具有肥效釋放緩慢、肥效時(shí)間長以及營養(yǎng)豐富等特點(diǎn)，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(yīng)能力［15-16］。基質(zhì)具有孔隙結(jié)構(gòu)豐富、比表面積大等特點(diǎn)，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(jìn)作物根系養(yǎng)分吸收與利用，提高土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力［17-18］。當(dāng)前，關(guān)于有機(jī)無機(jī)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(jī)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(jī)肥、羊糞、基質(zhì)配施，分析不同處理?xiàng)l件下小麥根系生長、抗氧化能力與土壤物理結(jié)構(gòu)、團(tuán)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(yàn)區(qū)概況

該試驗(yàn)于2019—2023年在商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院李樓示范基地 （ 116°15′E，39°28′N） 進(jìn)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(shí)長2 200 h，無霜期210～215 d，屬于暖溫帶半濕潤季風(fēng)性氣候。供試土壤為潮土，基礎(chǔ)土壤（0～20 cm）理化性質(zhì)：有機(jī)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(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)單施化肥（CK）、化肥+基質(zhì)（FA）、化肥減量+生物有機(jī)肥（FB）、化肥減量+發(fā)酵羊糞（FS）、化肥減量+生物有機(jī)肥+基質(zhì)（FBA）、化肥減量+發(fā)酵羊糞+基質(zhì)（FSA）6個(gè)處理，每處理3次重復(fù)，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(jī)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(jìn)行追肥，基質(zhì)、生物有機(jī)肥、發(fā)酵羊糞均作為基肥施入。玉米季種植按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣種植。

供試小麥為濟(jì)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(jī)質(zhì)含量≥25%，有效活菌數(shù)≥2.0億 CFU/g）；供試生物有機(jī)肥由河北中創(chuàng)豐農(nóng)生物技術(shù)有限公司提供（有機(jī)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(jī)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(gè)小區(qū)采集連續(xù)10株0～30 cm植株根系，帶回實(shí)驗(yàn)室水洗后放入鼓風(fēng)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(lán)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(gè)小區(qū)利用土鉆采集多個(gè)樣點(diǎn)，混勻后撿出雜物后帶回實(shí)驗(yàn)室，一部分沿土壤裂縫輕輕掰開，風(fēng)干后利用套篩進(jìn)行分級；一部分自然風(fēng)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(tuán)聚體采用干篩法進(jìn)行測定，土壤團(tuán)聚體GMD、MWD的計(jì)算公式參考王興等的文獻(xiàn)［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(jì)法、鉬銻鈧比色法、堿解擴(kuò)散法進(jìn)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(jìn)行測定［27］。

1.4 數(shù)據(jù)處理與計(jì)算

采用 WPS 校園版軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與作圖，采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行差異性檢驗(yàn)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(chǔ)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(chǔ)土壤外，其他有機(jī)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(jī)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(jī)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(tuán)聚體組成分布與穩(wěn)定性的影響

2.3.1 團(tuán)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(tuán)聚體組成。其中，0.250～2.000 mm粒徑團(tuán)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(tuán)聚體，為24.94%～30.91%，而＜0.053 mm粒徑團(tuán)聚體比例最低，僅為11.52%～13.46%。與CK相比，不同有機(jī)肥或基質(zhì)處理均可顯著提高 0.250～2.000 mm、＞2.000 mm粒徑團(tuán)聚體比例。其中，F(xiàn)SA處理0.250～2.000 mm粒徑團(tuán)聚體比例顯著高于FS處理，而FBA處理＞2.000 mm粒徑團(tuán)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(tuán)聚體比例而言，不同有機(jī)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(tuán)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(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響

由圖5可知，不同施肥措施對土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性指標(biāo)產(chǎn)生顯著影響。與CK相比，不同有機(jī)肥或基質(zhì)處理均可不同程度地提高土壤團(tuán)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(jī)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(tuán)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(chǔ)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(chǔ)土壤顯著提高。與CK相比，不同有機(jī)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(jī)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(jī)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(chǔ)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(chǔ)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(jī)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(jī)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(biāo)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(biāo)與土壤物理性質(zhì)及團(tuán)聚體穩(wěn)定性指標(biāo)進(jìn)行典型相關(guān)性分析。分析結(jié)果（表1）表明，根系活力與團(tuán)聚體幾何平均直徑呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），與團(tuán)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(fù)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(fù)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(fù)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(fù)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(biāo)變化與土壤物理性質(zhì)以及團(tuán)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(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的同時(shí)，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(shí)受到的危害，而MDA是植物逆境時(shí)膜脂化產(chǎn)物，能夠指示體內(nèi)細(xì)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(jī)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(jìn)而優(yōu)化根系生長環(huán)境，促進(jìn)根系養(yǎng)分吸收與利用，進(jìn)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(jī)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(jī)肥、發(fā)酵羊糞以及基質(zhì)有機(jī)質(zhì)含量較高，施入土壤中短期內(nèi)能夠提高土壤有機(jī)質(zhì)含量水平，提升土壤養(yǎng)分供應(yīng)水平，促進(jìn)根系吸收與利用，提高根系干重。也能夠?yàn)橥寥牢⑸锎x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(jìn)而促進(jìn)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(chǔ)，而施肥措施是影響土壤結(jié)構(gòu)的重要因素［35］。土壤團(tuán)聚體分布組成是表征土壤結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)，不同粒徑團(tuán)聚體對土壤養(yǎng)分供應(yīng)、透風(fēng)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(jī)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(tuán)聚體質(zhì)量比例與GMD、MWD值。這可能是因?yàn)樯镉袡C(jī)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(tuán)聚體轉(zhuǎn)化為較大團(tuán)聚體，且豐富的碳源物質(zhì)有利于土壤微生物代謝，促進(jìn)土壤微生物分泌較多的菌絲，有利于土壤有機(jī)碳的轉(zhuǎn)化與固存，對提升團(tuán)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(jī)肥能夠促進(jìn)土壤微小團(tuán)聚體向大粒徑團(tuán)聚體轉(zhuǎn)化，顯著提高土壤團(tuán)聚體的MWD、GMD和R>0.25（粒徑大于0.250 mm團(tuán)聚體比例），并表明施入生物有機(jī)肥能夠提高土壤有機(jī)碳含量，產(chǎn)生較多的膠結(jié)物質(zhì)，有利于提升土壤團(tuán)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(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)［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(jī)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(rèn)為，化肥與不同有機(jī)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(jī)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(fù)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(jī)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(tuán)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(tuán)聚體結(jié)構(gòu)時(shí)，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(jī)肥或基質(zhì)配施均可提高土壤孔隙度、含水量、團(tuán)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(jìn)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(xiàng)指標(biāo)表現(xiàn)可知，化肥減量與生物有機(jī)肥及基質(zhì)配施（FBA）處理效果最好。

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