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user: 3. 有机肥化肥配施对果园土壤的影响 3.1. 对土壤物理性质的影响 土壤是果树生产的基础，土壤物理性质水平的高低，直接影响树体的生长、果实品质和果园的可持续发展。有机肥 + 化肥的施肥方式能改善土壤物理性质，其中有机肥占主要作用，由于施用有机肥可有效地增加土壤含水量、提高土壤团聚体的稳定性 [ 27 ] [ 28 ]，增加土壤孔隙度、减小土壤容重 [ 29 ]，促进土壤团粒结构的形成 [ 30 ]，调节土壤通气性 [ 31 ]，为果树提供良好的生长环境。有机肥和化肥混施与单施有机肥、单施化肥改善土壤物理性状的效果，不同研究结果有所差异。Xin等 [ 32 ] 、魏猛等 [ 33 ] 研究提出，有机肥化肥混施能够降低土壤容重，提高土壤总孔隙度，其明显改善土壤物理性质。孙建等 [ 6 ] 的研究还发现有机肥与无机肥混施能够改善土壤容重、储水量和紧实度。而范业宏 [ 34 ] 等研究者提出，单施有机肥显著降低0~20 cm和20~40 cm土层的土壤容重，提高了土壤的总孔隙度(P < 0.05)，有机无机混合施用对土壤物理性质的影响不如单施有机肥，但高于单施化肥。单施有机肥、有机肥化肥混施都有利于提高土壤物理性质，这是由于长期施用有机肥可以增加土壤有机胶体，改善土壤结构性能，提高土壤保肥性。但是有人提出化肥较前两者好，如马俊永等 [ 35 ] 认为，施用秸秆只能改善耕层范围的土壤肥力，而施用化肥不仅会使耕层以下的土壤容重降低和有机碳增加，还影响耕层肥力性状，更有利促进土壤肥力的提高。施肥可以改善土壤物理性质，但由于土壤基础地力、肥料的种类和施用量等不同，施肥对改善土壤物理性质的程度有所差异，因此，不同研究者间的研究结论尚有分歧。 3.2. 对土壤化学性质的影响 有机肥 + 化肥的施肥方式可改善土壤化学性质，提高肥料利用率，从而提高土壤养分的含量。而土壤养分是提供植物生长所必需的矿质元素，是评价土壤自然肥力的重要指标；同时土壤养分也与土壤酶活性大小有一定的相关性，且土壤养分(尤其是有机质)是土壤微生物的碳源和氮源。许多研究表明，有机肥与化肥混施对土壤养分的提高效果明显，并明显高于单施化肥和不施肥。聂佳如 [ 36 ] 研究发现，有机肥 + 化肥提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾的含量，并提出混施比例为7:3是最优方案。木合塔尔·扎热等 [ 37 ] 在对枣(Zizyphus jujube Mill.)的研究中发现，随着有机肥和无机肥混施量的增加，土壤中碱解氮、速效磷、速效钾含量均逐渐增加。Goyal等 [ 38 ] 研究发现有机肥与无机肥配合施用可提高土壤有机质含量，对营养物质周转和土壤维持长期生产力都是至关重要的。魏猛等 [ 33 ] 研究发现，与单施有机肥的相比，施用有机无机肥配施的处理提高了土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾。Raina等 [ 9 ] 在苹果园进行不同施肥处理发现，有机肥化肥混合施用不影响土壤pH值和EC，但提高了土壤中有机碳、N、P、K、Zn和Fe含量。而有研究者发现，有机肥与化肥配施能够降低土壤pH值 [ 36 ]。综合而言，对于有机肥和化肥混施能提高土壤养分含量是研究者们共同认可的，尤其是有机质、碱解氮、速效磷和速效钾等含量提升效果显著，从而提高土壤肥力，有利于促进果树生长发育。但有机肥 + 化肥对pH值的影响，会因为试验土壤、施用的肥料种类、配比等不同而有所差异。 3.3. 对土壤微生物的影响 土壤生物是土壤具有生命力的主要组成部分，在土壤形成和发育过程中起主导作用，其中，土壤微生物和土壤酶活性均是评价土壤质量的重要指标之一 [ 39 ]。土壤中微生物分布广、数量大、种类多 [ 40 ]，是土壤生物中最活跃的部分，其参与腐殖质合成，土壤有机质、养分的分解和转化，还有利于促进土壤的发育和形成 [ 41 ] [ 42 ]。土壤酶反应了土壤中养分的转化能力和生物活性的大小，参与土壤中各种代谢过程和能量转化，同时也是土壤质量改变的预测指标和土壤肥力高低的评价指标 [ 43 ]。而土壤酶主要来源之一是活的和死的微生物，即土壤微生物的种类和数量影响并决定土壤酶的来源 [ 44 ]。 施肥制度影响土壤微生物群落，从而影响土壤酶活性，但是不同施肥方式对两者的影响不同，现多数研究者认为有机肥 + 化肥配施有利于提高土壤中酶活性和土壤微生物数量。Niewiadomska等 [ 45 ] 提出有机物质有刺激土壤中蛋白酶活性的作用，说明随着土壤中有机质的增多，蛋白酶活性增强。焦晓光等 [ 46 ] 研究发现，长期施肥，特别是有机肥与化肥混施对提高土壤酶活性效果显著。由于有机肥本身含有大量酶 [ 47 ]，其中有机质刺激微生物活性，并为产酶微生物提供丰富的营养源和能源 [ 48 ]；另外，随营养元素的施入，促进作物生长，增加根系分泌物，提高土壤酶类 [ 49 ]。因此，有机肥配施无机肥处理提高了土壤脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、磷酸酶活性 [ 49 ]。 土壤微生物量的大小通常直接用微生物生物量碳或氮的含量来表示 [ 50 ]。施肥有利于提高土壤微生物量碳、氮的含量 [ 51 ]，其中有机肥化肥混施明显提高了土壤微生物量碳、氮的含量、微生物量碳/氮比、微生物商 [ 52 ] [ 53 ]，可能是土壤中有机物质可以增强微生物的生物量 [ 54 ]。 目前，国际上普遍使用 Biolog ECO分析技术来评价土壤微生物的活性，其分析的平均颜色变化率(AWCD)反映土壤微生物代谢活性，同时用来表征微生物对碳源的利用率 [ 55 ]。AWCD值越大，表明细菌密度越大，活性就越高，反之也成立 [ 56 ]。施用有机肥、秸秆还田和无机肥的处理，其土壤微生物代谢活性高于单施化肥处理，不施肥土壤微生物的代谢活性是最低 [ 57 ]。与单施化肥的相比，有机无机混施的土壤微生物功能多样性显著较高，但有机无机混施量不同的处理间无明显差异 [ 58 ]。罗希茜等 [ 59 ] 也提出有机肥化肥配合施用使微生物对碳源利用率明显提高。而微生物对碳源的利用高低，影响群体内微生物之间的生存竞争及生长繁殖 [ 50 ]，说明混合施肥促进微生物的生长繁殖。此外，土壤呼吸往往也作为土壤生物活性的指标，臧逸飞等 [ 60 ] 研究表明，施用有机肥能提高土壤呼吸，其中有机肥与无机肥配施最高，为37.66 mg kg −1 h −1 ，单施有机肥次之，单施无机肥对于土壤呼吸无促进作用或起抑制作用。表明有机肥和化肥混施的土壤中微生物处于良好状态，有利于储存和循环更多养分。 3.4. 对土壤生态环境的影响 化肥的长期大量施用会降低土壤有机质含量，引起土壤理化性状恶化 [ 51 ]，加速土壤酸化 [ 61 ]，污染农田的生态环境 [ 62 ]。有机肥能为作物提供生长必须的大量和微量元素，但同时也含有不同程度的重金属元素，特别是以畜禽粪便为原料的有机肥，施用后增加土壤中重金属含量，并增加作物吸收积累重金属的风险 [ 63 ] [ 64 ]。Maqueda等 [ 65 ] 研究表明，与无机施肥处理的土壤相比，使用有机肥可以提高土壤中Fe，Cu，Mn和Zn的有效含量。李本银等 [ 66 ] 研究发现，长期施用有机肥造成了土壤全铜、全锌、全镉明显提高，且土壤中三者的有效态含量增加也均以施用猪粪最为显著，分别比NPK处理增长了335.9%、320.8%、421.4%，导致了糙米中镉含量超过国家卫生标准。刘赫等 [ 2 ] 研究发现，随着饲料添加剂的大量使用使得畜禽粪便中重金属含量显著提高，长期施用有机肥导致土壤中Cu、Zn、Pb和Cd的含量均呈增加趋势，对土壤产生污染。有研究指出，低浓度的重金属污染能够促进微生物的生长，提高细胞活性和增加生物量 [ 67 ] [ 68 ]。但大量的研究表明，高浓度的重金属能够对土壤微生物产生胁迫，降低其生物量 [ 67 ] [ 69 ]，对微生物固有的群落结构和活性也会造成不利影响 [ 70 ]。即土壤中重金属污染，不仅有损土壤质量、土壤环境，更会导致植物大量积累重金属，影响粮食安全。因此，生产上对于施用化肥和有机肥都应适量，并通过两者混合施用可以减少副作用。如孔文杰 [ 71 ] 研究发现，适量有机肥与化肥配合施用可在一定程度上防止由于单施化肥引起铜和锌等微量营养元素的亏缺，也可有效地降低单施有机肥引起重金属铅、镉的污染。适量畜禽有机肥配施化肥可取得与单施化肥相当的产量，保持微量元素Zn的平衡，同时也不会造成番茄果实Cd和Pb超标 [ 72 ]。