摘 要：【目的】探索氮肥減量與有機肥羊糞的配施模式，解決氮肥過量問題?！痉椒ā窟x取庫爾勒阿瓦提農(nóng)場10 ～ 12 年生梨樹，設置3 個氮肥減量梯度（N1、N2、N3，分別較常規(guī)施肥用氮量減少10%、20%、30%）與2 個有機肥配施量梯度（F1、F2，分別施用羊糞22 500、33 750 kg/hm2）組合形成的6 個氮肥減量配施有機肥處理，分別記為N1F1、N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2，以常規(guī)施肥處理（N）為對照，共7 個處理，對香梨果實成熟期土壤理化性質、養(yǎng)分含量、酶活性與產(chǎn)量進行測定與分析，并探究其相互關系?！窘Y果】與完全施氮相比，土壤有機質、堿解氮含量在N2F1 處理下表現(xiàn)最佳；全氮、速效鉀含量在N3F1、N3F2 處理下能保持與N 處理下一致的水平；土壤速效磷含量和電導率在N2F2 處理下表現(xiàn)最佳；土壤pH 值在N3F2 處理下能明顯降低并更接近中性。脲酶與硝酸還原酶活性隨氮肥減施而顯著下降，在N1F2 處理下降幅最??；蛋白酶活性在N3F2 處理下無顯著降低；過氧化氫酶活性在N3F1、N3F2 處理下與N 處理無顯著差異。香梨產(chǎn)量在N3F1 處理下顯著降低，在其他氮肥減量配施羊糞處理中均較完全施氮處理無顯著變化。主成分分析結果表明，產(chǎn)量、土壤酶活性與土壤有機質、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀含量間均存在線性正相關關系，與土壤電導率、pH 值間存在線性負相關，并在N1F1、N1F2、N2F2 處理下表現(xiàn)最佳。【結論】確保庫爾勒香梨產(chǎn)量穩(wěn)定并維持較高土壤品質水平的推薦氮肥減量與配施羊糞方案是氮肥減量20% ～ 30%（240 ～ 210 kg/hm2）配施33 750 kg/hm2羊糞。

關鍵詞：庫爾勒香梨；氮肥減量；配施羊糞；土壤酶活性；土壤理化性質

中圖分類號：S661.2 文獻標志碼：A 文章編號：1003—8981（2025）01—0189—14

庫爾勒香梨Pyrus sinkiangensis 是新疆特色林果業(yè)的優(yōu)勢樹種，在南疆環(huán)塔里木盆地主產(chǎn)區(qū)的種植面積占80% 以上，已成為該區(qū)域特色林果的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。施肥是提高作物生產(chǎn)力的重要措施，施用化肥能使農(nóng)作物單產(chǎn)提升55.00% ～ 65.00%[1-2]。但果農(nóng)盲目追求高產(chǎn)，導致種植庫爾勒香梨過程中普遍存在化肥施用不合理的現(xiàn)象，特別是氮肥的過量施用[3]。這不僅造成了土壤酸化、鹽漬化、微生態(tài)失衡，還會導致香梨樹勢減弱，產(chǎn)量波動及養(yǎng)分利用效率下降[4-5]。據(jù)統(tǒng)計，2015 年我國的氮肥消費量與1978 年相比增加了15 倍，達到了3.1×107 t，占全球總消費量的28.5%[6]，成為全球最大氮肥消費國。氮肥的過度施用，導致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加，還導致肥料利用率低下、作物品質得不到改善、環(huán)境污染加劇等[7-8]。因此，在確保穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的前提下，減少氮肥的投入已成為農(nóng)業(yè)綠色轉型的重要課題。

適當減少氮肥施用量，既能保障作物產(chǎn)量，又能減少對環(huán)境的危害，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、高效、可持續(xù)健康發(fā)展[9-10]。然而，單純氮肥減量難以滿足作物對養(yǎng)分的需求。有機肥含有大量有機質和有益微生物，合理應用有機肥能促進農(nóng)作物生長發(fā)育，改善土壤微環(huán)境，增強土壤酶活性，促進難溶性礦物養(yǎng)分的釋放，提高土壤肥力，從而提高作物產(chǎn)量[11]，助力農(nóng)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展[12]。有機肥養(yǎng)分釋放緩慢，而化肥見效快，易被植物吸收利用。在一定范圍內(nèi)，有機肥替代化肥可顯著改善土壤的理化性狀[13-16]。有機肥對土壤酶活性的提升作用尤為顯著。腐解的和正在腐解的有機肥料是土壤微生物的營養(yǎng)源和能源[17]，也是土壤酶的良好基質，施用各類有機肥料為土壤提供了大量酶類。如施用秸稈不但能提高脲酶、磷酸酶、蛋白酶的活性，而且對蔗糖酶和β- 葡聚糖酶的影響也較為顯著[18-21]。施用有機肥本質上是一種“加酶”措施。例如，Garcia 等[22] 在混合有機堆肥中檢測到脲酶和磷酸酶；Benitez 等[23] 在木質纖維橄欖蠕蟲堆肥中發(fā)現(xiàn)了β- 葡萄糖苷酶、脲酶和磷酸酶。這些研究結果證實，化學與有機肥配施不但能調控養(yǎng)分釋放速率，提高植物對養(yǎng)分的利用率，增強土壤酶活性，而且能有效改良土壤[1，24]，減輕環(huán)境壓力。

針對庫爾勒香梨園施肥不合理等問題，當?shù)仄毡椴捎醚蚣S資源來提升土壤肥力[13]，但受“減肥即減產(chǎn)”觀念影響，氮肥減量與羊糞施用未能有效結合。因此，本研究中以庫爾勒香梨為對象，設置氮肥減量配施羊糞處理，探究其對庫爾勒香梨園土壤養(yǎng)分和酶活性的影響，分析二者間的關系，提出最佳氮肥減施量與羊糞配比方案，旨在為提高氮素利用效率、優(yōu)化施肥和改善果園生態(tài)環(huán)境提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

在新疆庫爾勒市所屬阿瓦提農(nóng)場（41°40′28″N，86°07′12″E）開展試驗。該農(nóng)場地處新疆南部，為溫帶內(nèi)陸性干旱荒漠自然生態(tài)氣候，年平均氣溫為11 ℃，年降水量50 ～ 56 mm，年最大蒸發(fā)量2 800 mm 左右，年均日照時長達2 800 ～ 3 000 h，日照總輻射為5 700 ～ 6 500 kJ/m2， 有效積溫4 100 ～ 4 400 ℃，無霜期210 ～ 239 d。試驗開始前香梨園土壤各養(yǎng)分本底值分別為有機質含量17.26 g/kg、堿解氮含量54.11 mg/kg、有效磷含量49.99 mg/kg、速效鉀含量180.0 mg/kg，pH值為7.98。

1.2 試驗設計

2021—2023 年，以10 ～ 12 年生的庫爾勒香梨為試材，進行不同氮肥減量配施有機肥處理的大田試驗。株行距設置為2 m×4 m，種植密度1 125 株/hm2。選取長勢相仿且未受病蟲害侵擾的35 株果樹掛牌標記。設置3 個氮肥減量梯度（N1、N2、N3， 分別較常規(guī)施肥用氮量減少10%、20%、30%）和2 個有機肥配施量梯度（F1、F2，分別施用羊糞22 500、33 750 kg/hm2）組合，共6 個氮肥減量配施有機肥處理，分別記為N1F1、N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2，以常規(guī)施肥處理（N）為對照。每個施肥處理選5 株香梨樹，以單株香梨樹作為1 次重復。羊糞選用半腐熟羊糞（全氮、全碳、全磷、全鉀含量分別為0.76%、18.52%、0.52%、0.45%），萌芽前期環(huán)狀溝施，一次性施入。氮肥選用含氮46% 的尿素，于萌芽前期基施60%，于膨果前期追施40%。磷肥選用含P2O5 46% 的重過磷酸鈣，鉀肥選用含K2O 51%的硫酸鉀，均采用環(huán)狀溝施的方法，在萌芽前期一次性全部施入。其他田間管理措施與當?shù)爻Ｒ?guī)方法一致。具體施肥用量見表1。

1.3 采樣與指標測定

在香梨成熟期（9 月6 日）采集土壤樣品。每個處理采集3 棵果樹土樣，在施肥溝兩側5 ～ 10 cm內(nèi)，采集3 個（0 ～ 20、20 ～ 40、40 ～ 60 cm）土層的土樣，將施肥溝兩側同層的土壤樣品混合成一個土壤樣品，再對土壤樣品進行初步破碎并混勻，將土壤樣品保存在自封袋中，并放入盛有干冰的保鮮箱中運回實驗室。返回實驗室后，將土壤樣品去除雜質、過篩（孔徑2 mm）、混勻。將所有樣品分為2 個部分：將一部分置于盛有干冰的保鮮箱中保存，用于測定土壤脲酶、蛋白酶、過氧化氫酶及硝酸還原酶活性；將另一部分在室內(nèi)風干，過篩（孔徑1.00、0.25 mm），用于測定土壤理化性質。

采用重鉻酸鉀- 濃硫酸外加熱法測定土壤有機質含量，采用硫酸消煮- 凱氏定氮法測定土壤全氮含量，采用堿解擴散法測定土壤堿解氮含量，采用0.5 mol/L NaHCO3 浸提- 鉬銻抗比色法測定土壤有效磷含量，采用1 mol/L 醋酸銨浸提- 火焰光度法測定土壤速效鉀含量，使用FE28 pH 計測定土壤pH 值（水土質量比為5∶1），使用DDS11A電導率儀測定土壤電導率[25]。

土壤脲酶活性采用苯酚鈉比色法測定，其活性以24 h 后1 g 土壤中銨態(tài)氮的質量表示；土壤蛋白酶活性采用酪素比色法測定，其活性以1 g 土壤在30 ℃、24 h 內(nèi)反應水解產(chǎn)生的銨態(tài)氮的質量表示；土壤過氧化氫酶活性采用高錳酸鉀容量法測定，其活性以1 g 土壤消耗的0.1 mol/L KMnO4溶液的體積表示；土壤硝酸還原酶活性采用酚二磺酸比色法測定，其活性以反應前后1 g 土壤硝態(tài)氮的質量變化表示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

測定后的土壤理化性質與酶活性數(shù)據(jù)使用Excel 2019 軟件進行初步處理，使用IBM SPSS27.0 軟件進行方差分析和Duncan 法多重比較（α=0.05），使用Origin 2019 軟件進行主成分分析并繪圖，使用Graphpad prism 8 軟件繪制產(chǎn)量柱狀圖。

2 結果與分析

2.1 氮肥減量配施羊糞對土壤理化性質的影響

2.1.1 對不同土層有機質與全氮含量的影響

不同處理下土壤有機質含量變化情況如表2所示，庫爾勒香梨成熟期土壤剖面（0 ～ 60 cm）有機質含量隨土層的加深明顯降低。與完全施氮的N 處理相比，N1F1、N2F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理下香梨園0 ～ 20 cm 土層的有機質含量呈現(xiàn)增加趨勢，分別增加了15.80%、5.80%、17.22%、1.48%、4.24%，且僅N3F2 處理的變化不顯著；N3F1 處理下有機質含量較N 處理顯著降低了7.36%（P ＜ 0.05）。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N2F1、N1F2、N2F2 處理對土壤有機質含量有顯著的提升作用，N3F2 處理對土壤有機質含量無顯著影響，N3F1 處理對土壤有機質含量有顯著抑制作用。與N 處理相比，20 ～ 40 cm土層中有機質含量在N1F1、N2F1、N1F2、N2F2處理下有所提高，分別增加了10.67%、6.32%、18.90%、6.48%，N1F1、N1F2 處理與N 處理間差異顯著（P ＜ 0.05），N2F1、N2F2 處理與N 處理無顯著差異；在N3F1、N3F2 處理下有機質含量較完全施氮的N 處理顯著降低（P ＜ 0.05），分別減少了22.07%、20.38%。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N1F2 處理對土壤有機質含量有顯著的提升作用，N2F1、N2F2 處理對土壤有機質含量無顯著影響，N3F1、N3F2 處理對土壤有機質含量有顯著抑制作用。與N 處理相比，40 ～ 60 cm 土層中有機質含量在N1F1、N2F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理下呈現(xiàn)增加趨勢，分別增加了32.28%、2.46%、45.04%、30.59%、20.14%，僅N2F1 處理下變化不顯著；N3F1 處理下有機質含量較完全施氮的N 處理顯著降低了1.07%（P ＜ 0.05）。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N1F2、N2F2、N3F2處理對土壤有機質含量有顯著的提升作用，N2F1處理對土壤有機質含量無顯著影響，N3F1 處理對土壤有機質含量有顯著抑制作用。

不同施肥處理下香梨園各土層全氮含量的變化情況如表2 所示，在垂直方向上土壤全氮含量隨土層的加深（0 ～ 60 cm）而逐漸降低，全氮含量均在表層（0 ～ 20 cm）土壤中達最大值。與N 處理相比，N1F1、N2F1、N1F2、N2F2、N3F2處理下香梨園0 ～ 20 cm 土層的全氮含量呈現(xiàn)增加趨勢， 分別增加了7.14%、1.09%、14.95%、9.90%、3.19%，僅N2F1、N3F2 處理變化不顯著；在N3F1 處理下全氮含量較N 處理降低了2.20%，但變化不顯著。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N1F2、N2F2 處理對土壤全氮含量有顯著的提升作用，N2F1、N3F1、N3F2 處理對土壤全氮含量無顯著影響。與N 處理相比，20 ～ 40 cm 土層中全氮含量在氮肥減量配施羊糞的N1F1、N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理下均表現(xiàn)為增加趨勢， 分別增加了13.52%、4.71%、3.57%、23.58%、1.90%、10.00%，N1F1、N1F2、N2F2處理與N 處理間差異顯著（P ＜ 0.05），其余處理無顯著變化。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N1F2、N2F2 處理對土壤全氮含量有顯著的提升作用，氮肥減量配施羊糞的N2F1、N3F1、N3F2 處理對土壤全氮含量無顯著影響。與N 處理相比，40 ～ 60 cm 土層中全氮含量在氮肥減量配施羊糞的N1F1、N2F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理下有所提高，分別增加了12.09%、2.44%、17.53%、12.68%、4.76%，僅N2F1、N3F2 處理變化不顯著；在N3F1 處理下全氮含量較完全施氮的N 處理降低了2.50%，與N 處理差異不顯著。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N1F2、N2F2 處理對土壤全氮含量有顯著的提升作用，N2F1、N3F2、N3F1處理對土壤全氮含量無顯著影響。

2.1.2 對不同土層速效養(yǎng)分含量的影響

不同施肥處理下香梨園各土層堿解氮含量的變化情況如表3 所示，在垂直方向上土壤堿解氮含量變化規(guī)律與全氮含量一致，均隨土層深度增加而逐漸降低。與N 處理相比，N1F2 處理下香梨園0 ～ 20 cm 土層的堿解氮含量增加了1.20%，且變化不顯著；在N1F1、N2F1、N3F1、N2F2、N3F2處理下呈現(xiàn)降低趨勢，分別減少了0.05%、6.57%、11.90%、5.02%、9.14%，僅N1F1 處理變化不顯著。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N1F2 處理對土壤堿解氮含量無顯著影響，氮肥減量配施羊糞的N2F1、N3F1、N2F2、N3F2 處理對土壤堿解氮含量有顯著抑制作用。與N 處理相比，N1F1、N1F2處理下香梨園20 ～ 40 cm 土層的堿解氮含量呈現(xiàn)增加趨勢，分別增加了0.89%、1.23%，但變化均不顯著；相反，N2F1、N3F1、N2F2、N3F2 處理下堿解氮含量顯著降低（P ＜ 0.05），分別減少了8.84%、10.91%、1.30%、8.70%。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N1F2 處理對土壤堿解氮含量無顯著影響，氮肥減量配施羊糞的N2F1、N3F1、N2F2、N3F2 處理對土壤堿解氮含量有顯著抑制作用。與N 處理相比，40 ～ 60 cm 土層中堿解氮含量在N1F2 處理下提高了2.90%，且無顯著變化；N1F1、N2F1、N3F1、N2F2、N3F2 處理下堿解氮含量呈現(xiàn)降低趨勢，分別減少了0.49%、8.70%、11.04%、7.68%、8.58%，且僅N1F1處理變化不顯著。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N1F2 處理對土壤堿解氮含量無顯著影響，氮肥減量配施羊糞的N2F1、N3F1、N2F2、N3F2 處理對土壤堿解氮含量有顯著抑制作用。

不同處理下土壤速效磷含量變化情況如表3所示。與N 處理相比，N1F1、N1F2 處理下果實成熟期香梨園0 ～ 20 cm 土層的速效磷含量呈現(xiàn)增加趨勢，分別增加了0.65%、7.71%，且N1F2處理下變化顯著（P ＜ 0.05）；在N2F1、N3F1、N2F2、N3F2 處理下呈現(xiàn)降低趨勢，分別減少了6.78%、14.95%、3.37%、12.18%，N2F1、N2F2處理下變化不顯著。說明氮肥減量配施羊糞的N1F2 處理對土壤速效磷含量有顯著的提升作用，N1F1、N2F1、N2F2 處理對土壤速效磷含量無顯著影響，N3F1、N3F2 處理對土壤速效磷含量有顯著抑制作用。與N 處理相比，20 ～ 40 cm 土層中速效磷含量在氮肥減量配施羊糞的各處理下均表現(xiàn)為增加趨勢，分別增加了17.56%、13.06%、1.13%、26.24%、14.93%、3.29%，N1F1、N2F1、N1F2、N2F2 處理下增加趨勢顯著（P ＜ 0.05）。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N2F1、N1F2、N2F2 處理對土壤速效磷含量有顯著的提升作用，N3F1、N3F2 處理對土壤速效磷含量無顯著影響。與N 處理相比，40 ～ 60 cm 土層中速效磷含量在N1F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理下顯著提高（P ＜0.05），分別增加了19.67%、11.23%、14.27%、8.95%， 在N2F1、N3F1 處理下顯著降低（P ＜0.05），分別減少了18.54%、26.83%。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理對土壤速效磷含量有顯著提升作用，N2F1、N3F1處理對土壤速效磷含量有顯著抑制作用。

速效鉀含量隨土層加深而降低的趨勢十分明顯（表3）。與N 處理相比，果實成熟期0 ～ 20 cm土層中速效鉀含量在各氮肥減量配施羊糞處理下有所增加，分別增加了12.20%、5.11%、4.70%、13.90%、2.62%、1.55%，N1F1、N2F1、N3F1、N1F2、N3F2 處理增加趨勢顯著（P ＜ 0.05）。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N2F1、N3F1、N1F2、N3F2 處理對土壤速效鉀含量有顯著的提升作用，N2F2 處理對土壤速效鉀含量無顯著影響。

N1F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理下20 ～ 40 cm土層的速效鉀含量呈現(xiàn)增加趨勢，分別增加了8.38%、1.37%、7.89%、5.91%， 且N1F1、N1F2處理增加顯著（P ＜ 0.05）；N2F1、N3F1 處理下表現(xiàn)出降低趨勢，分別降低了15.43%、2.29%，且僅N3F1 處理變化不顯著。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N1F2 處理對土壤速效鉀含量有顯著提升作用，N3F1、N2F2、N3F2 處理對土壤速效鉀含量有無顯著影響，N2F1 處理對土壤速效鉀含量有顯著抑制作用。與N 處理相比，40 ～ 60 cm土層中速效鉀含量在各氮肥減量配施羊糞處理（N1F1、N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2）下均有所提高， 分別增加了25.31%、11.03%、14.18%、14.79%、6.20%、17.69%，N1F1、N3F1、N1F2、N3F2 處理增加顯著（P ＜ 0.05）。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N3F1、N1F2、N3F2 處理對土壤速效鉀含量有顯著的提升作用，N2F1、N2F2 處理對土壤速效鉀含量無顯著影響。

2.1.3 對不同土層pH 值與電導率的影響

不同施肥處理下土壤pH 值變化情況如表4 所示。與N 處理相比，N1F2 處理下果實成熟期0 ～20 cm 土層的pH 值有所提高，增加了0.50%，但變化不顯著；N1F1、N2F1、N3F1、N2F2、N3F2 處理下土壤pH 值呈現(xiàn)降低趨勢，分別減少了0.25%、1.64%、3.65%、0.88%、7.68%，且僅N1F1、N2F2處理下變化不顯著。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N1F2、N2F2 處理對土壤pH 值無顯著影響。N2F1、N3F1、N3F2 處理對土壤pH 值有顯著的抑制作用。與N 處理相比，20 ～ 40 cm 土層pH 值在N2F1 處理下有所提高，增加了0.89%，但變化不顯著，N1F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理下呈現(xiàn)降低趨勢，分別減少了7.94%、4.74%、1.66%、2.05%、3.20%，僅N2F1、N1F2 處理下變化不顯著。說明氮肥減量配施羊糞的N2F1、N1F2處理對土壤pH 值無顯著影響，N1F1、N3F1、N2F2、N3F2 處理對土壤pH 值有顯著的抑制作用。與N 處理相比，40 ～ 60 cm 土層的pH 值在氮肥減量配施羊糞的N1F2、N2F2、N3F2 處理下有所提高，分別增加了3.90%、1.55%、0.78%，均與N 處理差異不顯著，N1F1、N2F1、N3F1 處理下呈現(xiàn)降低趨勢，分別減少了0.92%、2.75%、0.52%，均與N 處理差異不顯著。說明氮肥減量配施羊糞對土壤pH 值無顯著影響。

不同施肥處理下各土層電導率的變化情況如表4 所示。與N 處理相比，香梨園0 ～ 20 cm 土層的電導率在氮肥減量配施羊糞處理下顯著降低（P ＜ 0.05）， 分別減少了47.50%、11.58%、11.43%、55.33%、40.77%、30.67%。說明氮肥減量配施羊糞對土壤電導率有顯著抑制作用。與N處理相比，20 ～ 40 cm 土層的電導率在N3F1 處理下有所提高，增加了3.24%，但變化不顯著；在N1F1、N2F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理下有所降低， 分別降低了4.09%、2.64%、23.57%、15.23%、9.02%，且僅N1F1、N2F1 處理變化不顯著。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N2F1、N3F1 處理對土壤電導率無顯著影響，N1F2、N2F2、N3F2處理對土壤電導率有顯著抑制作用。與N 處理相比，40 ～ 60 cm 土層的電導率在氮肥減量配施羊糞處理下呈現(xiàn)降低趨勢，分別降低了16.35%、11.67%、2.66%、31.66%、15.10%、14.23%，且僅N3F1 處理無顯著變化。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N2F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理對土壤電導率有顯著抑制作用，N3F1 處理對土壤電導率無顯著影響。

2.2 氮肥減量配施羊糞對土壤酶活性的影響

氮肥減量配施羊糞處理下不同土層土壤酶活性的變化情況如表5 所示，隨著土壤剖面（0 ～60 cm）的加深，土壤酶活性的變化整體上并不突出。與N 處理相比，果實成熟期0 ～ 20 cm 土層中脲酶活性在氮肥減量配施羊糞處理（N1F1、N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2） 下顯著降低（P ＜ 0.05），分別減少了18.65%、20.80%、19.80%、17.62%、10.41%、21.90%。說明氮肥減量配施羊糞處理對土壤脲酶活性有顯著的抑制作用。與N 處理相比，20 ～ 40 cm 土層中脲酶活性在氮肥減量配施羊糞處理下顯著降低（P ＜ 0.05），分別減少了8.46%、10.74%、1.24%、11.47%、10.57%、14.57%。說明氮肥減量配施羊糞處理對土壤脲酶活性有顯著的抑制作用。與N 處理相比，40 ～ 60 cm 土層中脲酶活性在氮肥減量配施羊糞處理（N1F1、N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2）下顯著降低（P ＜ 0.05），分別減少了8.55%、1.83%、15.51%、11.66%、10.81%、15.25%。說明氮肥減量配施羊糞處理對土壤脲酶活性有顯著的抑制作用。

氮肥減量配施羊糞處理下土壤蛋白酶活性的變化情況如表5 所示。與N 處理相比，果實成熟期0 ～ 20 cm 土層中蛋白酶活性在氮肥減量配施羊糞的N1F1、N2F1、N1F2 處理下顯著提高（P ＜0.05），分別提高了26.78%、2.90%、29.47%，在N3F1、N2F2、N3F2 處理下逐漸降低，分別降低了2.24%、14.93%、21.64%，N2F2、N3F1 處理與N 處理差異顯著（P ＜ 0.05），N3F2 處理與N 處理無顯著差異。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N2F1、N1F2 處理對土壤蛋白酶活性有顯著提升作用，N3F2 處理對土壤蛋白酶活性無顯著影響，N2F2、N3F1 處理對土壤蛋白酶活性有顯著抑制作用。與N 處理相比，20 ～ 40 cm 土層中蛋白酶活性在氮肥減量配施羊糞的N1F1、N3F1、N1F2處理下有所提高，分別提高了22.64%、0.81%、10.22%， 均與N 處理差異不顯著； 在N2F1、N2F2、N3F2 處理下表現(xiàn)出降低趨勢，分別降低了15.45%、25.20%、10.57%，均與N 處理無顯著差異。說明氮肥減量配施羊糞對土壤蛋白酶活性無顯著影響。與N 處理相比，40 ～ 60 cm 土層中蛋白酶活性在氮肥減量配施羊糞的N1F1、N2F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理下有所提高，分別增加了30.92%、5.41%、14.63%、17.32%、10.26%，N1F1、N1F2、N2F2 處理與N 處理間存在顯著差異（P ＜ 0.05），N2F1、N3F2 處理與N 處理間差異不顯著；在N3F1處理下有所降低，降低了0.95%，與N 處理無顯著差異。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N1F2、N2F2 處理對土壤蛋白酶活性有顯著提升作用，N2F1、N3F1、N3F2 處理對土壤蛋白酶活性無顯著影響。

與N 處理相比， 果實成熟期0 ～ 20 cm 土層中過氧化氫酶活性在氮肥減量配施羊糞處理下呈現(xiàn)降低趨勢（表5），分別降低了6.90%、21.54%、17.18%、24.25%、18.38%、14.86%，N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理與N 處理間差異顯著（P ＜ 0.05），N1F1 處理與N處理間差異不顯著。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1 處理對土壤過氧化氫酶活性無顯著影響，N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理對土壤過氧化氫酶活性有顯著抑制作用。與N 處理相比，20 ～ 40 cm 土層中過氧化氫酶活性在氮肥減量配施羊糞處理下顯著降低（P ＜ 0.05），分別降低了15.69%、23.43%、15.38%、22.81%、10.82%、21.88%。說明氮肥減量配施羊糞對土壤過氧化氫酶活性有顯著抑制作用。與N 處理相比，40 ～ 60 cm 土層中過氧化氫酶活性在氮肥減量配施羊糞處理下顯著降低（P ＜ 0.05），分別降低了10.53%、19.56%、21.66%、18.38%、12.89%、19.01%。說明氮肥減量配施羊糞對土壤過氧化氫酶活性有顯著抑制作用。

與N 處理相比，0 ～ 20 cm 土層中硝酸還原酶活性在氮肥減量配施羊糞（N1F1、N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2）處理下大幅降低（表5），分別降低了14.47%、35.64%、48.96%、35.91%、27.72%、54.55%，N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理與N 處理差異顯著（P ＜ 0.05），N1F1處理與N 處理間差異不顯著。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1 處理對土壤硝酸還原酶活性無顯著影響，N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理對土壤硝酸還原酶活性有顯著抑制作用。與N 處理相比，20 ～ 40 cm 土層中硝酸還原酶活性在氮肥減量配施羊糞處理（N1F1、N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2）下顯著降低（P ＜ 0.05），分別降低了29.47%、60.62%、50.67%、53.04%、39.21%、60.56%。說明氮肥減量配施羊糞對土壤硝酸還原酶活性有顯著抑制作用。與N 處理相比，40 ～ 60 cm 土層中硝酸還原酶活性在氮肥減量配施羊糞處理（N1F1、N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2）下顯著降低（P ＜ 0.05），分別降低了22.17%、53.15%、63.44%、33.41%、32.18%、39.76%。說明氮肥減量配施羊糞對土壤硝酸還原酶活性有顯著抑制作用。

2.3 氮肥減量配施羊糞對香梨產(chǎn)量的影響

如圖1 所示，氮肥減量配施羊糞對香梨產(chǎn)量的影響并不顯著，除N3F1 處理外，其余各處理下，香梨單株果實數(shù)量、單果質量、單株產(chǎn)量及單位面積產(chǎn)量間均表現(xiàn)為無顯著差異。與N 處理相比，單株果實數(shù)量在N1F2 處理下增加了0.87%，在N1F1、N2F1、N3F1、N2F2、N3F2 處理下分別降低了3.03%、7.79%、13.85%、4.33%、7.36%；單果質量在N1F1、N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理下分別降低了2.51%、8.02%、11.89%、1.35%、2.82%、8.73%；單株產(chǎn)量在N1F1、N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理下分別降低了5.74%、15.30%、23.08%、0.27%、6.67%、15.47%；單位面積產(chǎn)量在N1F1、N2F1、N3F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理下分別降低了5.07%、15.03%、23.81%、0.28%、6.68%、15.47%。說明氮肥減量配施羊糞的N1F1、N2F1、N1F2、N2F2、N3F2 處理對香梨產(chǎn)量無顯著影響，N3F1 處理對香梨產(chǎn)量有顯著抑制作用。

2.4 氮肥減量配施羊糞處理下土壤理化性質、酶活性和產(chǎn)量的相關性

對庫爾勒香梨園土壤的理化性質、酶活性以及香梨產(chǎn)量進行主成分分析，結果如圖2 所示，可以看出土壤酶活性、土壤理化性質與產(chǎn)量間存在較強的相關性。香梨果實成熟期PC1 與PC2 的貢獻率分別為44.80% 和30.00%，庫爾勒香梨產(chǎn)量與土壤酶活性、養(yǎng)分含量和pH 值間呈現(xiàn)正相關關系，與土壤電導率呈現(xiàn)線性負相關關系，并在N、N1F1、N1F2、N2F2 處理下表現(xiàn)最佳，且呈現(xiàn)正相關關系。

3 結論與討論

為了減少化學氮肥過量使用對香梨園環(huán)境的危害，推動農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)、高效與可持續(xù)發(fā)展，同時兼顧改善土壤理化性質和提升土壤酶活性水平，維持香梨正常生長，確保香梨產(chǎn)量穩(wěn)定甚至增產(chǎn)，推薦將氮肥減量20% ～ 30%（即單位面積施用量240 ～ 210 kg/hm2）并配施33 750 kg/hm2 羊糞作為庫爾勒香梨園的氮肥減量與配施羊糞量的參考方案。

3.1 氮肥減量配施羊糞對土壤理化性質的影響

近年來，化肥減量配施有機肥的施肥方式備受提倡[26]。施用有機肥能改善土壤結構，提升土壤養(yǎng)分供應能力，緩解土壤酸化，增加土壤微生物數(shù)量，從而改良土壤、提高土壤品質[27]。本試驗結果也驗證了這一結論。在香梨園中，土壤有機質含量在N2F2 處理下較N 處理顯著提高，僅在氮肥減量最高30% 的處理下顯著降低。邊麗梅等[28] 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，氮肥減量20% 并配施有機肥能有效增加土壤有機質含量，這與本試驗結果一致。劉瑜等[29] 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，過量施用化肥不但不能增加土壤有效態(tài)成分，而且會導致土壤板結等問題，減少化肥施用量則能提高土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量。此外，施用有機肥在一定程度上能有效提升土壤速效養(yǎng)分含量[30]。本試驗中，香梨園土壤速效磷含量在氮肥減量10% ～ 20% 后配施不同量羊糞處理下與完全施氮的N 處理間差異不顯著，速效鉀含量在各氮肥減量配施羊糞處理下（除20 ～ 40 cm 土層N2F1 處理外）均與N 處理間差異不顯著。姜孟豪[31] 經(jīng)研究也發(fā)現(xiàn)，在棉田中，氮肥減量10% 水平下配施有機肥處理的土壤速效磷、速效鉀含量與全施氮肥的N 處理間差異不顯著，這與本研究結果一致。土壤堿解氮含量在完全施氮處理下最高，可能是由于配施羊糞量不足，或施用年限較短，但在氮肥減量10% 配施不同量羊糞處理下土壤堿解氮含量與完全施氮的N 處理間差異不顯著。果實成熟期，土壤pH 值和電導率在氮肥減量配施羊糞處理下均較完全施氮的N 處理有明顯改善，這與徐聰?shù)萚32] 和Ye 等[33] 的研究結果一致。在N3F1、N3F2 處理下，土壤pH 值較N 處理顯著降低，土壤電導率在N3F2 處理下較N處理顯著降低。劉學碩等[34] 也認為，施用有機-無機復混肥能夠降低土壤電導率。

3.2 氮肥減量配施羊糞對土壤酶活性的影響

土壤酶是土壤代謝的主要動力來源，其活性可以反映微生物的活力以及土壤中養(yǎng)分的有效性，是衡量土壤品質的重要指標[35-36]。脲酶是與土壤氮循環(huán)密切相關的酶[26]，其活性可直接反映土壤生化反應的方向及強度[37-38]。本研究結果表明，氮肥減量配施羊糞對土壤脲酶活性具有顯著的抑制作用。這與前人的研究結果[39-40] 有所相同，主要原因可能是前人的研究多在等氮條件下進行不同比例的有機肥替代，而本實驗中氮肥減量后配施有機肥未能完全補充減少的氮肥養(yǎng)分，導致脲酶底物濃度降低。蛋白酶能夠催化蛋白質和肽類水解為氨基酸，與脲酶共同參與土壤氮素轉化，是土壤氮素供給能力的重要表征[41]。本試驗結果表明：在香梨果實成熟期，0 ～ 20 cm 土層中蛋白酶活性在N1F1、N2F1、N1F2 處理下較N 處理顯著增加，在N3F2 處理下無顯著變化；氮肥減量配施羊糞處理對20 ～ 60 cm 土層中蛋白酶活性無顯著抑制作用。在等量施氮條件下，配施33 750 kg/hm2羊糞更有利于土壤蛋白酶活性的提高，這是由于土壤蛋白酶活性會隨有機質含量的增加而遞增，施肥能有效提升其活性[42]。過氧化氫酶是土壤中一種重要的氧化還原酶類，其主要作用是分解土壤中對生物體有害的過氧化氫，其活性在一定程度上能反映對土壤毒害作用的強度[43-44]。氮肥減量配施羊糞對土壤過氧化氫酶活性無顯著提升作用，多數(shù)處理下表現(xiàn)為顯著抑制作用。這是由于氮肥減量后，過氧化氫酶在土壤中的可利用氮素底物濃度降低[45]，其活性較完全施氮處理顯著下降。但在氮肥減量30% 配施羊糞的處理（N3F1、N3F2）下與完全施氮處理間差異不顯著，這與由曉璇等[46] 的研究結果一致。這是由于土壤過氧化氫酶活性高度依賴于其周圍環(huán)境的pH 值，周圍環(huán)境的pH 值越接近中性其活性越強[47-48]。本試驗中，土壤pH 值在N3F1、N3F2 處理下更接近中性，且顯著低于完全施氮處理或無顯著影響。硝酸還原酶是反硝化作用過程中的一種關鍵酶，研究其活性變化對降低氮素損失具有重要意義[49]。本研究結果表明，與完全施氮相比，土壤硝酸還原酶活性在氮肥減量配施羊糞處理下均顯著降低，其中在N1F2 處理下降幅最小。這與劉一周等[50] 的研究結果有所不同，這可能是由于根據(jù)以往研究[51-54]中確定的最佳施氮量進行氮肥減量，使得土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量降低，而配施的羊糞未能完全補充減少的氮肥養(yǎng)分量，從而抑制了硝酸還原酶的產(chǎn)生[26]，使其活性降低[55]。

3.3 氮肥減量配施羊糞對香梨產(chǎn)量的影響

作物產(chǎn)量能客觀反映其生長狀況[34]。目前，在庫爾勒香梨的管理中普遍存在氮肥施用過量的現(xiàn)象，這對作物增產(chǎn)不利。本試驗結果表明，在氮肥減量配施羊糞的處理中，僅N3F1 處理的產(chǎn)量顯著低于完全施氮的N 處理，這與范虹等[56] 的研究結果一致?？赡苁荖3F1 處理的氮肥減施量過高，同時與N3F2 處理相比，配施的羊糞量較少，導致香梨產(chǎn)量明顯下降。這表明，在合理的氮肥減量范圍內(nèi)配施一定量的羊糞不僅能減輕環(huán)境壓力，還能有效維持香梨產(chǎn)量的穩(wěn)定。楊莉莉等[57] 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化施氮量后蘋果產(chǎn)量并未減少，這與本試驗結果相同；以有機肥替代50% 氮肥后，蘋果產(chǎn)量顯著高于常規(guī)施氮處理，這可能是由于常規(guī)施氮存在氮肥過量的問題。

3.4 氮肥減量配施羊糞處理下土壤理化性質、酶活性及產(chǎn)量的相關性

土壤理化性質與酶活性有著密切的關系[58]。土壤脲酶活性與土壤有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀的含量呈現(xiàn)正相關關系[59]；土壤蛋白酶對土壤中氨基酸等含氮有機物的有效分解具有重要作用[60]，因此底物濃度提高時，蛋白酶活性也會增加，而土壤中鉀元素含量過高或過低會抑制蛋白酶的合成[61]；堿解氮與速效鉀是影響土壤過氧化氫酶活性的主要直接因素[62]，李冰等[63] 發(fā)現(xiàn)土壤pH 值對過氧化氫酶活性也具有直接影響；土壤有機質、氮磷鉀養(yǎng)分的全量和有效性與硝酸還原酶活性顯著正相關[64]：上述研究結果均與本試驗結果一致。進行主成分分析后發(fā)現(xiàn)，氮肥減量配施羊糞處理下，香梨產(chǎn)量與土壤酶活性、有機質含量、全氮含量、堿解氮含量、速效磷含量、速效鉀含量及土壤pH 值間均呈現(xiàn)線性正相關關系，而與土壤電導率呈現(xiàn)線性負相關關系。以上現(xiàn)象表明，土壤理化性質對土壤酶活性的提高具有重要作用，同時酶活性也可被作為香梨園土壤養(yǎng)分變化的良好指標。因此，化肥與有機肥（羊糞）配施能夠有效維持土壤養(yǎng)分與酶活性，促進根系對養(yǎng)分的吸收，從而保證庫爾勒香梨的產(chǎn)量不會明顯下降。

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[ 本文編校：聞 麗]

基金項目：國家自然科學基金項目（32360802）；新疆現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系人才培養(yǎng)項目（XJLGCYJSTX05-2024-03）；新疆維吾爾自治區(qū)“三農(nóng)”骨干人才培養(yǎng)項目（2022SNGGGCC017）；新疆維吾爾自治區(qū)重點實驗室開放課題（2021D04005）。