摘要：文章研究促腐菌肥和秸秆还田的互作效应，揭示不同配施比例对土壤养分和酶活性的影响，为旱地秸秆还田与菌肥的科学配施、土壤质量改善提供理论支撑。实验采用盆栽试验方式，设置4个玉米秸秆还田量，分别为0 g/kg（CK）、800 g/kg（T1）、1 100 g/kg（T2）、1 500 g/kg（T3），同时添加促腐菌肥（0.509 5 g/kg）及尿素（0.101 9 g/kg），CK中只添加等量尿素。结果显示，玉米秸秆还田协同促腐菌肥有利于改善土壤养分含量和酶活性，且高还田量的改善效果更明显。

　　关键词：土壤养分；土壤酶活性；秸秆还田；促腐菌肥

　　玉米秸秆作为我国主要的农业废弃物之一，年产量超2.5亿t，其资源化利用对农业可持续发展至关重要[1]。目前，玉米秸秆的处理途径主要有饲料喂养、粉碎还田、传统焚烧等。其中，传统焚烧处理虽可快速清理田间，但会释放大量温室气体，加剧空气污染与火灾风险[2]。研究表明，玉米秸秆中含有氮、磷、钾等微量元素和有机物质[3]，是重要的有机肥资源。玉米秸秆还田不仅可避免焚烧引起的环境污染和资源浪费，还具有增肥增产、优化生态环境等作用。

　　李荣等[4]研究发现，秸秆还田可改善土壤的理化特性，对农业生产具有积极影响。范艳菊等[5]的研究表明，秸秆还田配施秸秆腐熟剂或尿素，可提高土壤脲酶、磷酸酶活性。孔健健等[6]的研究表明，长时间的秸秆直接还田对地区土壤蔗糖酶活性的激发作用较为明显。目前，大多数秸秆还田试验的土壤改良表现良好。

　　本研究通过设置不同梯度的秸秆还田量和等量的促腐菌肥展开盆栽试验，同时为避免微生物固氮效应，施加一定量的尿素，从土壤养分和酶活性等方面比较各处理方式的土壤质量改善效果，探究促腐菌肥和秸秆还田的互作效益，旨在为《空气质量持续改善行动计划》框架下的秸秆科学还田提供理论依据，推动农业废弃物的资源化利用。

　　1材料与方法

　　1.1试验区概况

　　2023年10月—2024年12月在山西农业大学林学院产学研实训基地（37.43°N，112.59°E）进行盆栽试验。试验区属温带大陆性季风气候，土壤营养丰富，属石灰性褐土。

　　1.2试验材料

　　促腐菌肥：高活性黄腐酸微生物菌剂，购自山东鑫盛生物有限公司；尿素：颗粒状，粒径2.00～4.75 mm，总氮≥46.0%；玉米秸秆：山西太谷本地秸秆，实验室粉碎后长度为1～5 cm；试验用盆：6加仑的PP树脂材料盆；供试玉米品种：太育9号。

　　1.3试验设计

　　研究采用单因素完全随机区组设计，根据北方旱地常规秸秆还田量，设置4个秸秆施用量梯度：①空白对照（CK：0添加）；②低量还田组（T1：800 g/kg）；③中量还田组（T2：1 100 g/kg）；④高量还田组（T3：1 500 g/kg）。各处理分别设置5次重复。

　　预培养试验用土壤：2023年10月，按照试验设计的玉米秸秆施用量与风干供试土壤混匀，装入底部带有托盘的PP树脂盆中。同步施加尿素（0.101 9 g/kg）及黄腐酸促腐菌肥（0.509 5 g/kg），以平衡C/N比值、促进秸秆腐解。装盆后放置7个月模拟田间腐解过程。

　　播种与培育：2024年5月播种玉米，每盆撒播5粒种子，出苗后保留幼苗2株。全生育期内统一水肥管理，监测玉米生长状况。2024年11月完成植株收获与土壤采样。

　　土壤与植株采样：共取土样2次，分别为播种玉米时和试验结束后。分层采集各处理土壤样品，等量充分混合并去除杂质后分成2份。一份置于-20℃冰箱中储存，用于测定土壤酶活性；一份风干，研磨过筛，用于测定土壤养分含量。收获的玉米秸秆地上部分经漂洗后烘至恒重，称生物量。

　　1.4测定项目及方法

　　1.4.1土壤理化性质

　　采用半微量凯氏定氮法测定土壤全氮含量，碱解扩散法测定土壤碱解氮含量，高氯酸-硫酸消煮法（消解液经钼锑抗显色后比色）测定土壤全磷含量，碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定土壤速效磷含量，重铬酸钾容量法测定土壤有机质含量。

　　1.4.2土壤酶活性

　　按酶活试剂盒（北京索莱宝科技有限公司）说明书提供的方法测定土壤酸性磷酸酶、脲酶活性；蔗糖酶活性采用3，5-二硝基水杨酸比色法测定。

　　1.5数据分析

　　采用Excel 2021对试验数据进行初步整理，并用SPSS 27.0软件进行数据的方差分析和最小显著性差的多重比较。使用Origin 2024绘制相关图形。

　　2结果与分析

　　2.1玉米秸秆还田协同促腐菌肥对土壤养分含量的影响

　　从预培养期到成熟期，各处理的土壤全氮、碱解氮、速效磷和有机质含量均呈先上升后下降趋势，土壤全磷含量变化不显著（见表1）。

　　2.1.1对土壤全氮和碱解氮含量的影响

　　玉米播种期，土壤全氮含量表现为T3>T1>T2>CK。T3较CK显著提高6.38%；其他处理间差异不显著（P<0.05）。土壤碱解氮含量表现为T2>T3>T1>CK。T3和T2较CK分别显著提高30.45%和33.73%，但T1与T3、T2和CK间差异不显著（P<0.05）。

　　玉米成熟期，与CK相比，T1、T2和T3均显著提高了土壤全氮含量。其中，T3、T2和T1较CK分别提高14.81%、8.64%和14.81%（P<0.05）。土壤碱解氮含量表现为T3>T2>T1>CK。其中，T3较T2、T1和CK分别提高12.72%、16.06%和24.20%（P<0.05）。

　　2.1.2对土壤全磷和速效磷含量的影响

　　玉米播种期，与CK相比，T1、T2和T3均显著提高土壤全磷含量（P<0.05）。土壤速效磷含量表现为T1>T2>T3>CK。其中，T1较CK提高7.09%；其他处理间差异不显著（P<0.05）。

　　玉米成熟期，与CK相比，随施用量的增加，T1、T2土壤全磷含量有下降趋势，但不显著，而与T3间差异显著最小，T3较CK显著降低6.74%（P<0.05）。土壤速效磷含量表现为T3>T2>T1>CK，且处理间差异均达到显著水平（P<0.05）。

　　2.1.3对土壤有机质含量的影响

　　玉米播种期，与CK相比，T3、T2和T1分别使土壤有机质含量增加9.25%、13.53%和6.55%。其中，CK与T2间差异显著；其他处理间差异不显著（P<0.05）。

　　玉米成熟期，土壤有机质含量随玉米秸秆施用量的增加呈逐渐上升趋势。与CK处理相比，T1显著降低12.21%，T2、T3差异不显著（P<0.05）。

　　结果表明，高量还田（T3）协同促腐菌肥更有利于土壤全氮、碱解氮、速效磷和有机质的累积，但全磷的累积效果不显著，反而随玉米秸秆施用量的增加而降低。

　　2.2玉米秸秆还田协同促腐菌肥对土壤酶活性的影响

　　各处理的土壤酸性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性在整个试验期内的变化基本一致（见表2），均表现为成熟期最大、播种期最小，且各时期土壤酶活性因秸秆还田量而异。

　　2.2.1对土壤酸性磷酸酶活性的影响

　　玉米播种和成熟期，土壤酸性磷酸酶活性均随玉米秸秆施用量的增加呈逐渐上升趋势，表现为异显著。

　　T3>T2>T1>CK。其中，T3和T2土壤脲酶活性显著高于其他处理，但T3和T2间差异不显著（P<0.05）。

　　2.2.2对土壤脲酶活性的影响

　　玉米播种和成熟期，土壤脲酶活性均随玉米秸秆施用量的增加呈逐渐上升趋势，表现为T3>T2>T1>CK。其中，T3土壤脲酶活性显著高于其他处理（P<0.05）。

　　2.2.3对土壤蔗糖酶活性的影响

　　玉米播种期，与CK相比，T1、T2和T3均显著提高土壤蔗糖酶活性（P<0.05）。

　　玉米成熟期，土壤蔗糖酶活性随玉米秸秆施用量的增加呈逐渐上升趋势，表现为T3>T2>T1>CK。其中，T3较CK土壤蔗糖酶活性显著提高6.58%（P<0.05）。

　　结果表明，不同量玉米秸秆还田配施促腐菌肥可提升土壤中酸性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性，尤其是高量还田处理，影响显著。

　　2.3玉米秸秆还田协同促腐菌肥对玉米地上部分生物量的影响

　　与CK相比，施用玉米秸秆的3个处理均显著提高了玉米地上部分生物量（P<0.05），表明玉米秸秆还田协同促腐菌肥可有效促进玉米地部分生物量增加（见图1）。

　　3讨论与结论

　　3.1讨论

　　3.1.1玉米秸秆还田协同促腐菌肥对土壤养分含量的影响

　　作物秸秆是重要的有机肥源。本研究表明，玉米秸秆还田协同促腐菌肥对土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量均有不同程度的调控效应。

　　秸秆还田能显著提高土壤全氮和碱解氮含量，而玉米生育过程对氮素的吸收利用会导致其含量略微降低。此外，玉米成熟期的土壤全氮与碱解氮含量随玉米秸秆施用量的增加而逐渐升高。

　　土壤全磷在整个试验期间的差异变化不明显，只有播种期的添加菌肥处理较CK有显著增加。在玉米播种期，各处理间的土壤速效磷含量差异并不显著；而到玉米成熟期，随着施用量的增加，各处理间的土壤速效磷含量差异显著增大。这说明土壤有机磷的分解转化较慢，在玉米生长后期才在较高量还田下出现部分分解转化。

　　王志波等[7]研究发现，氮肥施加可显著降低土壤有机质含量。秸秆还田增加了外源有机物的投入[8]，补充了矿化分解的有机质，使得土壤有机质随秸秆施用量的增加呈现升高趋势。本研究还发现，添加秸秆后经过一段时间腐熟，播种期土壤有机质含量增加，而到成熟期又有不同程度地降低，说明植物生长过程促进了部分有机质的矿质化。

　　3.1.2玉米秸秆还田协同促腐菌肥对土壤酶活性的影响

　　土壤酶活性是土壤生物活性和土壤肥力的评价指标。本研究发现，高量秸秆还田处理的土壤蔗糖酶、脲酶及酸性磷酸酶活性显著高于低量秸秆还田，且随着玉米秸秆还田时间的延长，土壤酶活性逐渐升高。这表明，促腐菌肥与玉米秸秆还田的协同使用，能有效促进土壤中秸秆的腐解，为土壤微生物的生长和繁殖提供充足的能量和养分物质。秸秆还田配施秸秆腐熟剂和尿素，能有效改良土壤微生态，促进土壤微生物繁殖和酶活性提升。这与赵亚丽等[9]的研究结果一致。

　　3.2结论

　　相较于CK，玉米秸秆还田协同促腐菌肥不同程度地提高了土壤有机质、全氮、碱解氮与速效磷含量，且在高还田量（T3）时增加效果更显著（P<0.05）。

　　在播种期和成熟期，与CK相比，秸秆还田协同促腐菌肥均不同程度地提高了土壤酸性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性。在高秸秆还田量（T3）下，土壤酸性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性较CK均有显著差异，说明高还田量和促腐菌肥的互作效应更好。秸秆还田显著增加了玉米地生物量，且高还田量条件下玉米地的生物量更高。

　　秸秆还田后的腐解过程需要较长时间。受条件所限，本试验为期一年，时间较短，获取的数据仅代表短期内的土壤环境变化。因此，后续还需进一步开展相关试验研究。

参考文献

　　［1］国家统计局.中国农村统计年鉴［M］.北京:中国统计出版社,2022.

　　［2］包明忠.秸秆综合利用与农业生态环境保护分析［J］.资源节约与环保,2024(1):63-66.

　　［3］孙富强.秸秆还田方式与施肥配施对旱地小麦产量与土壤性质效应研究［D］.咸阳:西北农林科技大学,2014.

　　［4］李荣,侯贤清,吴鹏年,等.秸秆还田配施氮肥对土壤性状与水分利用效率的影响［J］.农业机械学报,2019,50(8):289-298.

　　［5］范艳菊,倪明月,李振星,等.棉花秸秆还田配施秸秆腐熟剂及尿素对土壤微生物和土壤酶活性的影响［J］.中国棉花,2025,52(1):24-28.

　　［6］孔健健,刘晓晴,杨扬,等.秸秆还田对棕壤酶活性的影响［J］.沈阳师范大学学报(自然科学版),2023,41(6):500-509.

　　［7］王志波,季蒙,李银祥,等.氮添加与凋落物管理对华北落叶松人工林土壤化学性质的影响［J］.西部林业科学,2021,50(4):26-32,40.

　　［8］王丹丹,周亮,黄胜奇,等.耕作方式与秸秆还田对表层土壤活性有机碳组分与产量的短期影响［J］.农业环境科学学报,2013,32(4):735-740.

　　［9］赵亚丽,郭海斌,薛志伟,等.耕作方式与秸秆还田对土壤微生物数量、酶活性及作物产量的影响［J］.应用生态学报,2015,26(6):1785-1792.