蚯蚓糞配施化肥對(duì)稻田土壤性狀和酶活的影響

周東興，李 欣，寧玉翠，梁曉艷，王嘉昊，李云飛，劉 煜

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱 150030）

水稻在我國(guó)農(nóng)業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要戰(zhàn)略地位，促進(jìn)水稻進(jìn)一步增產(chǎn)和豐收是解決我國(guó)糧食安全問題重要舉措[1]。近年來，為保障糧食增產(chǎn)，以追求水稻產(chǎn)量為目標(biāo)，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化肥依賴過度，長(zhǎng)期以來，出現(xiàn)土壤肥力下降，土壤板結(jié)酸化，水稻抗逆性減弱等問題[2-3]。有機(jī)肥配施化肥結(jié)合化肥速效性和有機(jī)肥持久性優(yōu)點(diǎn)[4]，是一種改良土壤重要措施[5]。王明友等發(fā)現(xiàn)增施有機(jī)肥可增加土壤養(yǎng)分并調(diào)控土壤酶活性[6]；Liu 等在中部地區(qū)開展田間試驗(yàn)，通過優(yōu)化穗肥施氮方式，發(fā)現(xiàn)施用有機(jī)肥可顯著提高土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和過氧化氫酶活性[7]。蚯蚓糞有機(jī)肥富含N、P、K 等營(yíng)養(yǎng)元素，可改善土壤理化性狀[8]，提高土壤通透性[9]，增強(qiáng)稻田土壤保水、保肥、供肥能力[10]，有效改善土壤結(jié)構(gòu)，使稻田土壤更加適合水稻生長(zhǎng)發(fā)育[11]，陳貴等通過長(zhǎng)期田間定位試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥與化肥配施可提高土壤肥力，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效[12]。

研究采用盆栽試驗(yàn)方法，以稻田土壤為研究對(duì)象，通過蚯蚓糞有機(jī)肥配施化肥，設(shè)置不同配施梯度，探討其對(duì)土壤理化性質(zhì)、土壤酶活性和產(chǎn)量的影響，旨在為提升稻田土壤肥力，改善農(nóng)田土壤生態(tài)環(huán)境和增加?xùn)|北黑土水稻產(chǎn)量提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019 年5～9 月在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)盆栽試驗(yàn)場(chǎng)開展，屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫4.2 ℃，年平均降雨量550～650 mm。供試土壤為黑土，其基本理化性質(zhì)為：全氮1.87 g·kg-1，全磷4.73 g·kg-1，速效鉀77.11 mg·kg-1，pH 6.35，有機(jī)質(zhì)28.94 g·kg-1。供試水稻品種為五優(yōu)稻4號(hào)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2019 年開展盆栽試驗(yàn)，5 月19 日移栽秧苗，9月16日收獲。盆栽試驗(yàn)所用容器為塑料方盆（長(zhǎng)40 cm，寬30 cm，高35 cm），裝過篩土15 kg，每個(gè)塑料方盆插秧4穴。試驗(yàn)共設(shè)置8個(gè)處理，具體見表1，每個(gè)處理設(shè)置10個(gè)重復(fù)，定期取樣。試驗(yàn)所需肥料：尿素（N 46%），磷酸二銨（N 18%、P2O 546%），氯化鉀（K2O 60%），蚯蚓糞（含水量30%、N 1.1%、P2O52.56%、K2O 1.6%、有機(jī)質(zhì)含量463.5 g·kg-1、pH 6.95）。

1.3 樣品采集及處理

在水稻分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期、成熟期，分別于各試驗(yàn)盆栽隨機(jī)選取5 點(diǎn)采集0～20 cm土層土壤，同一處理所取土樣混勻后置于自封袋，土壤樣品風(fēng)干后，用于測(cè)定土壤養(yǎng)分和酶活性。在成熟期，隨機(jī)選擇3盆水稻測(cè)產(chǎn)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 土壤養(yǎng)分測(cè)定方法

堿解氮測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法；全磷采經(jīng)高氯酸與濃硫酸消煮，采用鉬銻抗比色法測(cè)定；速效磷經(jīng)碳酸氫鈉浸提，采用鉬銻抗比色法測(cè)定；速效鉀采用火焰光度法測(cè)定[13]。

表1 施肥方案Table 1 Fertilization plan

1.4.2 土壤酶活性測(cè)定

土壤脲酶活性采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法測(cè)定，以每克土壤37 ℃下24 h內(nèi)產(chǎn)生NH3-N毫克數(shù)表示；土壤蔗糖酶活性采用3,5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定，以每克土壤37 ℃下24 h內(nèi)生成葡萄糖毫克數(shù)表示；過氧化氫酶活性采用高錳酸鉀容量法測(cè)定，以每克土壤1 min 消耗0.02 mol·L-1KMnO4表示；土壤磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉比色法測(cè)定，以每克土壤37 ℃下24 h內(nèi)酶促反應(yīng)釋放酚毫克數(shù)表示；土壤脫氫酶活性采用TTC分光光度法測(cè)定[14]。

1.4.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用單因素方差分析（one way ANOVA）方法，分析不同施肥措施對(duì)不同生育期土壤養(yǎng)分指標(biāo)和土壤酶活性影響差異（P＜0.05）。采用Pearson 相關(guān)分析方法，分析土壤養(yǎng)分指標(biāo)和土壤酶活性之間相關(guān)性。采用Excel 2010 繪圖，SPSS 19 統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥措施對(duì)稻田土壤理化指標(biāo)的影響

2.1.1 不同施肥措施對(duì)稻田土壤堿解氮含量的影響

由表2可見，不同配比施肥顯著影響土壤堿解氮含量，在灌漿期和成熟期，處理T1～T6均高于對(duì)照CK，差異顯著（P＜0.05）。水稻成熟期隨有機(jī)肥施入量增加，蚯蚓糞配施化肥各處理中，T3 對(duì)稻田土壤堿解氮提升效果最優(yōu)，較CK 提高53.05%（P＜0.05），與CK0相比，提高22.94%（P＜0.05）。

表2 不同處理對(duì)稻田土壤堿解氮的影響Table 2 Effects of different treatments on soil alkaline hydrolysis nitrogen in paddy fields

2.1.2 不同施肥措施對(duì)稻田土壤全磷和速效磷含量的影響

由表3 可看出，與CK、CK0 相比，在水稻分蘗期和拔節(jié)期，土壤全磷含量持平，增長(zhǎng)幅度較?。辉诔樗肫?、灌漿期和成熟期，T1～T4處理顯著提高稻田土壤全磷含量（P＜0.05）；在成熟期，T3處理最顯著。與全磷含量變化接近，土壤速效磷含量變化幅度較小，但在水稻分蘗期、抽穗期、灌漿期、成熟期，T1～T6 處理均顯著高于CK 和CK0（P＜0.05），且T3 處理對(duì)速效磷含量提升效果最優(yōu)，在成熟期，較CK 提高30.4%（P＜0.05），較CK0提高16.48%（P＜0.05）。

2.1.3 不同施肥措施對(duì)稻田土壤速效鉀的影響

由表4 可知，T1～T6 處理土壤速效鉀含量在水稻分蘗期、抽穗期、灌漿期、成熟期，均高于CK，差異顯著（P＜0.05）。在水稻成熟期，T1～T5處理土壤速效鉀含量較CK 分別顯著提高12.9%、15.2%、12.9%、12.6%、14.6%（P＜0.05），且T3 處理最高。表明有機(jī)肥施用提高速效鉀含量。綜上所述，蚯蚓糞有機(jī)肥配施化肥可顯著改善土壤養(yǎng)分狀況（P＜0.05），且T3處理效果最顯著。

2.2 不同施肥措施對(duì)稻田土壤酶活性的影響

2.2.1 不同施肥措施對(duì)稻田土壤脲酶活性的影響

由圖1可看出，脲酶活性從分蘗期開始逐漸上升，拔節(jié)期達(dá)到最大值，抽穗期開始降低，灌漿期有所升高，在成熟期穩(wěn)定。在水稻拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期、成熟期，T1、T2、T3、T4、T5、T6 處理脲酶活性均高于對(duì)照CK、CK0，差異顯著（P＜0.05）。除分蘗期外，T3 處理土壤脲酶活性在拔節(jié)期、灌漿期、成熟期達(dá)最大值。在成熟期，土壤脲酶活性T3 處理較T1、T2 處理分別增加7.6%、10.4%（P＜0.05），T3 處理較T4、T5 處理分別增加5%、22.6%（P＜0.05）。與對(duì)照組CK、CK0相比，T1、T2、T3、T4、T5、T6 處理顯著提高脲酶活性，反映蚯蚓糞有機(jī)肥配施化肥提高土壤脲酶活性，為水稻生長(zhǎng)提供足夠養(yǎng)分。

表3 不同處理對(duì)稻田土壤全磷和速效磷的影響Table 3 Effects of different treatments on total phosphorus and available phosphorus in paddy fields

表4 不同處理對(duì)稻田土壤速效鉀的影響Table 4 Effects of different treatments on available potassium in paddy fields

2.2.2 不同施肥措施對(duì)稻田土壤蔗糖酶活性的影響

如圖2所示，施肥處理土壤蔗糖酶活性在分蘗期、拔節(jié)期開始逐漸升高，至抽穗期達(dá)最高，灌漿期和成熟期逐漸降低。T1、T2、T3、T4、T5 和T6 處理在分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期、成熟期土壤蔗糖酶活性均高于CK、CK0，差異顯著（P＜0.05）。在分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期、成熟期，T3處理土壤蔗糖酶活性均高于其他處理，呈倒“U”型趨勢(shì)。其中，在成熟期，T1、T2、T3處理土壤蔗糖酶活性較CK提高17.2%、21.8%、71.6%（P＜0.05），T1、T2、T3 處理土壤蔗糖酶活性較CK0提高3.7%、7.8%、51.9%（P＜0.05）。處理組蔗糖酶活性均高于對(duì)照組，且在水稻分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期、成熟期，T3 處理土壤蔗糖酶活性達(dá)最高，T4、T5、T6處理較T3處理有所降低。在水稻不同生育期，相較于常規(guī)施肥處理，蚯蚓糞有機(jī)肥配施化肥顯著提高土壤蔗糖酶活性。

圖1 不同處理對(duì)土壤脲酶活性的影響Fig.1 Effects of different treatments on soil urease activity

圖2 不同處理對(duì)土壤蔗糖酶活性的影響Fig.2 Effects of different treatments on soil sucrase activity

2.2.3 不同施肥措施對(duì)稻田土壤磷酸酶活性的影響

由圖3可知，土壤磷酸酶活性從分蘗期到拔節(jié)期升高，但在抽穗期降低，在灌漿期和成熟期逐漸升高。在水稻拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期、成熟期，土壤磷酸酶活性均顯著高于CK和CK0，T3處理土壤磷酸酶活性最高。在成熟期，土壤磷酸酶活性變化趨勢(shì)呈T3＞T4＞T5＞T2＞T6＞T1，T3 處理土壤磷酸酶活性較T1、T2、T4、T5、T6 處理分別增加28.9%、21.4%、0.9%、8.6%、26.6%（P＜0.05）。在水稻拔節(jié)期、灌漿期和成熟期，T3 土壤堿性磷酸酶活性均顯著高于T1、T2、T4、T5、T6，呈倒“U”型趨勢(shì)，說明適當(dāng)配比增施有機(jī)肥處理顯著提高土壤磷酸酶活性。與對(duì)照組CK、CK0相比，T1～T6施肥處理下土壤磷酸酶活性增強(qiáng)。

2.2.4 不同施肥措施對(duì)稻田土壤脫氫酶活性的影響

由圖4 可知，在水稻分蘗期、拔節(jié)期和成熟期，T1、T2、T3、T4、T5、T6處理土壤脫氫酶活性均高于對(duì)照組CK 和CK0，差異顯著（P＜0.05）。在水稻灌漿期和成熟期，T3 處理土壤脫氫酶活性顯著高于其他處理（P＜0.05）。在成熟期，T3 處理土壤脫氫酶活性達(dá)最大值，比T1、T2、T4、T5、T6 處理分別提高55.5%、24.5%、28.5%、9.2%、41.7%（P＜0.05）。可知，不同稻田土壤處理中，T3處理對(duì)脫氫酶活性提高最顯著。

圖3 不同處理對(duì)土壤磷酸酶活性的影響Fig.3 Effects of different treatments on soil phosphatase activity

圖4 不同處理對(duì)土壤脫氫酶活性的影響Fig.4 Effects of different treatments on soil dehydrogenase activity

2.2.5 不同施肥措施對(duì)稻田土壤過氧化氫酶活性的影響

如圖5所示，土壤過氧化氫酶含量從分蘗期開始上升，在拔節(jié)期達(dá)到最高，抽穗期和灌漿期土壤過氧化氫酶活性開始逐漸下降，在成熟期達(dá)最低。在水稻分蘗期和拔節(jié)期，T1、T2、T3、T4、T5、T6 處理在各生育期對(duì)土壤過氧化氫酶活性影響差異不顯著；在抽穗期T1、T2、T3 和在灌漿期T3、T4、T5、T6 處理均顯著高于其他處理；在成熟期，T3 處理最顯著，比CK 和CK0 分別提高1.7%、3.7%（P＜0.05）。綜上，T3 處理對(duì)稻田土壤過氧化氫酶酶活性提高最明顯。

圖5 不同處理對(duì)土壤過氧化氫酶活性的影響Fig.5 Effects of different treatments on soil catalase activity

2.3 不同施肥措施對(duì)稻田產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

由表5可知，綜合不同施肥措施對(duì)盆栽水稻產(chǎn)量的影響，T3 處理高于其他處理，較T1、T2、T5和T6 處理，T3 處理分別顯著提高38.8%、21.5%、23.5%、31.9%（P＜0.05）；與CK和CK0相比，T3處理分別極顯著提高31.6%和71.8%（P＜0.01）。綜合不同施肥措施對(duì)盆栽水稻產(chǎn)量構(gòu)成（每盆穴數(shù)、每穴分蘗數(shù)，穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率）的影響，T3處理高于其他處理。

2.4 土壤養(yǎng)分與土壤酶活性相關(guān)性分析

不同施肥措施下土壤養(yǎng)分、土壤酶活性及二者之間關(guān)系見表6。土壤堿解氮與土壤全磷、速效磷呈極顯著正相關(guān)，同時(shí)土壤堿解氮含量與土壤脫氫酶、脲酶和磷酸酶活性呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.8以上。土壤全磷含量與土壤磷酸酶、蔗糖酶和脫氫酶活性在0.05 水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)，與土壤速效磷含量呈正相關(guān)。土壤速效磷含量與土壤脫氫酶、磷酸酶活性在0.01 水平（雙側(cè)）上顯著正相關(guān)，與土壤速效鉀含量、土壤脲酶活性呈正相關(guān)。土壤速效鉀含量與土壤磷酸酶、脲酶和脫氫酶活性呈正相關(guān)。土壤脫氫酶活性與土壤堿性磷酸酶活性呈極顯著正相關(guān)，與土壤蔗糖酶活性呈正相關(guān)；土壤堿性磷酸酶活性與土壤蔗糖酶活性呈正相關(guān)，另外，土壤過氧化氫酶活性與土壤脫氫酶、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性相關(guān)關(guān)系均不顯著。

表5 不同處理對(duì)盆栽水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響Table 5 Effects of different treatments on the yield and yield composition of potted rice

表6 土壤養(yǎng)分和酶活性之間線性相關(guān)系數(shù)Table 6 Linear correlation coefficient between soil nutrient and enzyme activity

2.5 不同施肥措施下土壤養(yǎng)分和土壤酶活性主成分分析

采用SPSS19 對(duì)土壤養(yǎng)分和土壤酶活性作主成分分析，由表7可知，前2個(gè)主成分累積貢獻(xiàn)率達(dá)88.818%，即可解釋大部分?jǐn)?shù)據(jù)，主成分1 與2 方差特征值均大于1，所以主成分1 和2 指標(biāo)對(duì)土壤影響顯著，提取分析。

由表8可知，主成分1中，因子載荷量較大變量分別為堿解氮、全磷、速效磷、脫氫酶和磷酸酶。計(jì)算各處理主成分得分及綜合得分，由表9可知，綜合得分最高處理為T3，得分較高處理為T2、T4和T5，得分較低處理為CK、CK0和T1。通過上述分析可得出，不同施肥處理中T3 處理效果最佳。

表7 土壤指標(biāo)方差分解主成分提取分析結(jié)果Table 7 Principal component extraction analysis result of soil index variance decomposition

表8 土壤指標(biāo)主成分載荷矩陣Table 8 Principal component loading matrix of soil index

3 討 論

3.1 不同施肥措施對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

本研究中蚯蚓糞有機(jī)肥配施化肥與對(duì)照組相比，顯著提高N、P、K 等土壤養(yǎng)分含量，隨蚯蚓糞施用量增加，T1、T2、T3 處理土壤速效養(yǎng)分含量隨之增加，但相比于T3處理，T4、T5、T6處理土壤養(yǎng)分有所下降，可能是在一定范圍內(nèi)配施有機(jī)肥可顯著提高土壤養(yǎng)分含量，與養(yǎng)分輸入-輸出平衡狀況有關(guān)[15]。周喜榮等研究表明，有機(jī)無機(jī)肥配施顯著增加土壤堿解氮與有效磷含量[16]。王飛等通過施用化肥與不同有機(jī)肥花生盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同比例配施有機(jī)肥可提高土壤速效磷和速效鉀含量[17]，與本研究結(jié)果一致，這是因?yàn)轵球炯S有機(jī)肥中含有豐富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，蚯蚓糞有機(jī)肥配施化肥不僅為水稻生長(zhǎng)提供充分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，且提高稻田土壤速效養(yǎng)分含量。

表9 主成分得分及綜合得分Table 9 Principal component scores and comprehensive scores

通過主成分分析，因子載荷量較大變量分別是堿解氮、全磷和速效磷，土壤堿解氮是土壤中直接被植被吸收利用的氮素形式，也是衡量土壤供氮能力，反映土壤氮素有效性重要指標(biāo)[18]。土壤磷素中全磷和有效磷分別反映土壤磷庫容量和可供作物當(dāng)季吸收利用磷素水平，其中有效磷是評(píng)價(jià)土壤供磷能力重要指標(biāo)[19]。盧光明等研究表明，有機(jī)肥化肥配合施用可提高堿解氮含量[20]；林誠(chéng)等研究表明，長(zhǎng)期有機(jī)無機(jī)肥配施比單施化肥顯著提高南方黃泥田土壤有效磷、全磷含量[21]。因此，堿解氮、全磷和速效磷可作為衡量土壤肥力重要指標(biāo)，通過有機(jī)肥配施化肥可有效提高堿解氮、速效磷和全磷含量。

3.2 不同施肥措施對(duì)土壤酶活性的影響

土壤酶活性反映土壤養(yǎng)分供給情況[22]。本研究表明，土壤脲酶活性在生長(zhǎng)時(shí)期表現(xiàn)為先升再降趨勢(shì)，在水稻拔節(jié)期最高，說明脲酶活性增加與水稻生長(zhǎng)時(shí)期有關(guān)。該趨勢(shì)產(chǎn)生原因可能是由于脲酶對(duì)尿素轉(zhuǎn)化發(fā)揮關(guān)鍵作用，前期催化尿素分解被作物利用，脲酶活性高，尿素轉(zhuǎn)化快，在作物后期吸收的尿素含量降低，尿素轉(zhuǎn)化慢，脲酶活性減弱[23]。土壤蔗糖酶活性在水稻分蘗期、拔節(jié)期逐漸升高，抽穗期達(dá)到峰值，在灌漿期、成熟期回落，這是由于施肥影響土壤養(yǎng)分變化，從而引起蔗糖酶變化，隨水稻逐步發(fā)育和肥料對(duì)土壤養(yǎng)分含量影響引起土壤蔗糖酶活性變化[24]。土壤磷酸酶活性從分蘗期開始逐漸升高，在拔節(jié)期達(dá)到最大，在抽穗期、灌漿期逐漸降低，成熟期上升，隨生育期推進(jìn)呈逐漸降低趨勢(shì)，可能是由于在分蘗期、拔節(jié)期隨肥料施入，土壤中磷含量升高，土壤磷酸酶活性受到影響也隨之提高，隨生育期推進(jìn)，水稻磷吸收量增大，土壤中可溶性磷含量降低，磷酸酶活性減弱[25]。土壤脫氫酶變化從分蘗期、拔節(jié)期開始上升，抽穗期達(dá)到最大，在灌漿期、成熟期呈下降趨勢(shì)，土壤脫氫酶活性比較靈敏，任何影響土壤變化因素均改變土壤脫氫酶活性，常作為活躍的微生物指標(biāo)[26]。蚯蚓糞有機(jī)肥中有大量微生物，在水稻生長(zhǎng)前期，蚯蚓糞有機(jī)肥施入增加土壤中微生物，隨之引起土壤脫氫酶活性增長(zhǎng)，隨水稻生育期推進(jìn)，灌漿期水稻開始發(fā)育成熟，生長(zhǎng)緩慢，可能導(dǎo)致土壤脫氫酶活性在后期降低。

土壤酶活性顯著反映土壤轉(zhuǎn)化和肥力水平，施肥顯著提高土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶及脫氫酶活性[27-28]。在水稻同一生育期內(nèi)，與單施化肥相比，有機(jī)肥配施蚯蚓糞各處理可有效增加土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶及脫氫酶活性，化肥減量30%+蚯蚓糞處理對(duì)各指標(biāo)影響最大，說明適當(dāng)?shù)尿球炯S有機(jī)肥配施化肥不僅提供豐富能源，有效提高土壤養(yǎng)分，且增加土壤代謝能力，進(jìn)而提高土壤酶活性，李其勝等和商立榮等也發(fā)現(xiàn)蚯蚓糞配施化肥可提高土壤養(yǎng)分和酶活性[29-30]。Bordoloi等通過尿素包膜處理，得出有機(jī)肥措施下，可提高脲酶含量[31]，武曉森等研究不同施肥處理對(duì)玉米酶活性影響發(fā)現(xiàn)，增施有機(jī)肥可提高土壤脲酶和過氧化氫酶活性[32]。過氧化氫酶作為土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化重要酶，減少過氧化氫對(duì)水稻毒害作用，保障水稻植株正常生長(zhǎng)，有效控制土壤氧化強(qiáng)度與方向。但在不同施蚯蚓糞處理之間，土壤過氧化氫酶活性變化差異不顯著，與曹慧等研究結(jié)果一致[33]。因此，蚯蚓糞有機(jī)肥可使土壤中N、P、K經(jīng)酶作用更易被水稻吸收[34]，土壤經(jīng)脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶等關(guān)鍵酶聯(lián)合作用，實(shí)現(xiàn)水稻對(duì)養(yǎng)分吸收平衡[35]。

通過主成分分析，因子載荷量較大變量分別為土壤脫氫酶和磷酸酶，土壤脫氫酶作為氧化還原酶反映土壤中各種生物化學(xué)過程強(qiáng)度和方向，其活性是土壤肥力重要標(biāo)志[36]，土壤磷酸酶可將土壤有機(jī)磷轉(zhuǎn)化成無機(jī)磷供作物吸收，其活性反映土壤供磷狀況[37]。陶磊等研究表明，有機(jī)肥替代化肥可增加土壤脫氫酶和磷酸酶含量[38]，從理論上支持本研究中有機(jī)肥配施化肥可提高土壤脫氫酶和磷酸酶活性，改良土壤。

3.3 不同施肥措施對(duì)稻田產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

通過Duncan 分析，T3 處理對(duì)稻田產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成影響高于其他處理，這是因?yàn)樵谝欢ǚ秶鷥?nèi)產(chǎn)量與施肥量呈正比，超過一定限度產(chǎn)量反而與施肥量呈反比，這與侯紅乾等研究施用有機(jī)肥配施化肥對(duì)水稻產(chǎn)量研究結(jié)果一致[39]。林強(qiáng)等研究表明，在產(chǎn)量構(gòu)成中，水稻有效分蘗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重與結(jié)實(shí)率均與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)[40]；衛(wèi)平洋等研究也證實(shí)水稻有效分蘗數(shù)、穗粒數(shù)是水稻能否獲得高產(chǎn)關(guān)鍵[41]，這與本試驗(yàn)中采用不同施肥措施對(duì)稻田產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響相符。

3.4 土壤養(yǎng)分和酶活性相關(guān)性

通過相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，土壤養(yǎng)分含量之間存在正相關(guān)，這是因?yàn)樗綨、P、K 元素之間相互促進(jìn)吸收[42]。各處理間土壤酶活性與土壤養(yǎng)分含量變化存在相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），說明酶活性變化趨勢(shì)與土壤養(yǎng)分存在化學(xué)計(jì)量平衡[43]。李娟等證明土壤養(yǎng)分和酶活有關(guān)，因?yàn)橥寥烂富钚詫?duì)土壤環(huán)境變化尤為敏感[44]，土壤輕微變化可能引起其酶活性變化，蚯蚓糞有機(jī)肥配施化肥可顯著提高土壤酶活性，土壤中N、P、K 養(yǎng)分經(jīng)酶作用更易被水稻吸收[45]。

4 結(jié) 論

蚯蚓糞有機(jī)肥配施化肥可顯著提高土壤養(yǎng)分狀況、土壤酶活性和產(chǎn)量，其中，以化肥減量30%+蚯蚓糞處理（T3）為最佳，在極低量有機(jī)肥處理下，土壤全磷、速效鉀和過氧化氫酶含量未明顯增加，而不同施肥水平下，堿解氮、速效磷、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和脫氫酶含量均顯著增加。驅(qū)動(dòng)土壤養(yǎng)分和酶活發(fā)生變化主要因素為堿解氮、全磷、速效磷、脫氫酶和磷酸酶。綜上，蚯蚓糞有機(jī)肥配施化肥在提高土壤養(yǎng)分和增強(qiáng)土壤活性方面應(yīng)用潛力巨大。