喬丙穎 胥婷婷 張洋 史立東 張榮

摘 要 為探究不同有機(jī)肥在高寒冷涼地區(qū)溫室土壤中分解特征和培肥效應(yīng)，采用田間尼龍網(wǎng)袋填埋法，設(shè)置添加羊糞（SM）、牛糞（CM）、豬糞（PM）和原土對照（CK）4個處理，3種有機(jī)肥用量均為有機(jī)碳添加量4.5?? t·hm-2。結(jié)果表明，有機(jī)肥在溫室土壤中均呈前期分解快，后期分解慢的特點。分解112 d后，碳?xì)埩袈蕿镃M＞SM＞PM，分解期內(nèi)分解速率為PM＞SM>CM。一級動力學(xué)方程對有機(jī)肥分解過程的擬合效果較好，SM、CM和PM的易分解碳庫比率為42.47%、 38.69%和 50.65%，穩(wěn)定碳庫比率為 57.43%、 61.52%和 49.27%，且處理間差異顯著。有機(jī)肥添加后土壤腐殖質(zhì)組分含量呈先增加后趨于穩(wěn)定趨勢。分解112 d 后，3 種有機(jī)肥均顯著提升土壤腐殖質(zhì)組分含量和腐殖化程度，CM處理的提升效果最佳，可提取腐殖酸、胡敏酸、富里酸、胡敏素和胡富比較CK顯著提升 86.83%、109.09%、62.35%、88.40%和28.97%。3種有機(jī)肥添加后土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量均呈先升高后降低趨勢。有機(jī)肥添加112 d后較CK均顯著提升土壤全氮、全磷、堿解氮、速效磷、速效鉀和有機(jī)碳含量，對土壤全鉀含量無顯著影響，CM和PM處理提升土壤保水能力的效果優(yōu)于SM處理，CM和PM處理顯著降低土壤pH。綜上，建議優(yōu)先選用牛糞或豬糞對高寒冷涼地區(qū)溫室土壤進(jìn)行改良培肥。

關(guān)鍵詞 分解特征；溫室土壤；腐殖質(zhì)；有機(jī)肥；土壤培肥

青海省地處青藏高原東部，平均海拔3 000 m以上，氣候冷涼，作為西北區(qū)域四大牧區(qū)之一，畜禽糞便資源豐富，目前資源化利用率達(dá)75%[1]。由于特殊的氣候環(huán)境使得設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速[2]，但隨種植年限延長，溫室土壤結(jié)構(gòu)被破壞[3]、次生鹽漬化[4]及重金屬累積[5]等問題日趨突出，溫室土壤質(zhì)量逐漸下降甚至導(dǎo)致產(chǎn)量下降[6]，而土壤的改良培肥離不開有機(jī)肥的施用。青海省有機(jī)肥利用潛力大，且畜禽糞污肥料化利用不僅減輕其對環(huán)境的污染[7]，又能填補(bǔ)作物養(yǎng)分需求量，減少化肥施用對農(nóng)田土壤的危害[8]，并提升土壤肥力、改良土壤[9]。同時有機(jī)肥在土壤中的腐解關(guān)系到其養(yǎng)分釋放和作物對養(yǎng)分的有效利用，因此探究不同畜禽糞便在冷涼地區(qū)溫室土壤中分解動態(tài)和培肥效應(yīng)對畜禽糞便資源合理化利用及設(shè)施土壤培肥改良具有重要意義。

近年來，關(guān)于有機(jī)物料在土壤中的分解特性及在土壤中的腐殖化特征被眾多學(xué)者重視。有機(jī)物料在土壤中分解受有機(jī)物料自身性質(zhì)、土壤類型、溫度和氣候等多種因素影響。李然等[10]研究表明新鮮豬糞的分解速率顯著高于牛糞。馬想等[11]研究表明，4種有機(jī)物料腐解在不同土壤和氣候區(qū)具有差異，因此有必要在不同農(nóng)區(qū)開展有機(jī)肥腐解試驗，研究不同地區(qū)有機(jī)肥的分解特性。腐殖質(zhì)占土壤有機(jī)質(zhì)總量的50% ～ 90%，是有機(jī)質(zhì)中較為穩(wěn)定的部分，是評價土壤肥力的重要指標(biāo)[12]。已有研究表明，土壤中添加糞肥可顯著增加大田土壤中胡敏酸、富里酸和胡敏素含量、并優(yōu)化腐殖質(zhì)組分[13-15]。賈樹海等[16]研究表明，土壤有機(jī)碳與全氮、腐殖質(zhì)組分呈極顯著正相關(guān)，腐殖質(zhì)組分的穩(wěn)定形成對土壤固碳能力的改善起正面作用。在針對溫室土壤的培肥研究中，李亞娟等[17]得出溫室栽培模式較露地栽培模式更能增加土壤有機(jī)碳含量；樊德祥等[18]研究表明，溫室土壤有機(jī)肥用量是露地土壤幾十倍的前提下，有機(jī)肥轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的比率不高，考慮到溫室土壤較大田土壤的差異，如何合理利用有機(jī)肥對溫室土壤進(jìn)行培肥改良成為了一個問題。但目前關(guān)于有機(jī)肥的分解和腐殖化的研究主要集中在大田[11-13]、煤礦復(fù)墾區(qū)[10]等露地土壤或直接在室內(nèi)[14]進(jìn)行培養(yǎng)研究，針對溫室土壤中有機(jī)肥分解和腐殖化的報道相對較少，且由于有機(jī)肥在土壤中分解受土壤性質(zhì)、水熱條件及有機(jī)肥種類的影響[19]，露地土壤與溫室土壤的土壤性質(zhì)和水熱條件并不相同，有機(jī)肥在溫室土壤中分解動態(tài)和腐殖化特征是否與露地土壤相同還有待明確。因此本研究選取高寒冷涼地區(qū)土壤培肥中常見的 3 種有機(jī)肥，通過在溫室土壤中進(jìn)行有機(jī)肥填埋試驗，研究不同有機(jī)肥的分解動態(tài)、腐殖質(zhì)組分變化和對土壤理化性質(zhì)的影響，旨在了解不同有機(jī)肥在溫室土壤的分解特征和培肥效果，為高寒冷涼地區(qū)設(shè)施土壤施用有機(jī)肥料提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于青海省海東市互助縣沙塘川鎮(zhèn)下山城村（36°50′15″N，101°57′06″E）的溫室，海拔? 2 550 m，屬高原大陸性半干旱氣候，土壤類型為栗鈣土，該溫室種植年限為 5 a，溝灌種植黃瓜。

1.2 試驗設(shè)計與供試材料

試驗于2020年6 月 3日至 9月 23日進(jìn)行，采用尼龍網(wǎng)袋填埋法，供試土壤取溫室大棚中未擾動的正常土壤，基本理化性質(zhì)：有機(jī)質(zhì)13.94?? g·kg-1，全氮1.21 g·kg-1，全磷2.56?? g·kg-1，全鉀24.9 g·kg-1，堿解氮 122?? mg·kg-1，速效磷 83.8 mg·kg-1，速效鉀 195 mg·kg-1，pH為 8.15，過8 mm篩備用。供試羊糞、牛糞和豬糞均采用當(dāng)?shù)剞r(nóng)民腐熟后的樣品，過2 mm篩備用。各有機(jī)肥料的基本性質(zhì)見表1。按照土壤質(zhì)量∶有機(jī)肥碳量=100∶3添加（基于當(dāng)?shù)剞r(nóng)民施肥參考，依照等碳量4.5?? t·hm-2），設(shè)置4個處理，CK：原土，在 300 目尼龍網(wǎng)袋（ 20 cm× 20 cm）中裝入原土200 g。其余處理在CK基礎(chǔ)上分別添加羊糞25.27 g（SM）、牛糞20.24 g（CM）和豬糞18.01 g（PM），有機(jī)肥與土壤混勻后裝入尼龍網(wǎng)袋。每處理重復(fù)3次，每重復(fù)10袋，共計120 袋。于 2020年 6 月 3 日在大棚內(nèi)4 m×5 m的試驗小區(qū)中開4條溝，深約20 cm，隨后將尼龍網(wǎng)袋平鋪于溝內(nèi)，網(wǎng)袋間間隔約15 cm，然后覆土。試驗期內(nèi)研究區(qū)的水分管理措施與溫室土壤相同。

1.3 樣品采集與測定

埋袋后，分別在第10、20、30、40、50、60、72、85、95、112 天取樣，每次取樣3 袋。每次取樣后輕輕擦去尼龍網(wǎng)袋外部土壤并稱量，隨后稱取約30 g鮮土放置在鋁盒中，在烘箱105 ℃下烘至恒量后稱量，用差減法計算得出土壤含水率。隨后分成兩份，一份放入冰箱（ 4 ℃）保存，另一份風(fēng)干后保存，用于測定各項土壤指標(biāo)。土樣有機(jī)碳含量采用重鉻酸鉀外加熱法[20]測定，土壤腐殖質(zhì)組分用焦磷酸鈉提取，硫酸分離后分別得到胡敏酸、富里酸和胡敏素，各組分含量采用重鉻酸鉀容量法測定[21]。土壤全氮采用重鉻酸鉀-硫酸消化法[17]測定，全磷采用硫酸-高氯酸消煮[20]法測定，全鉀采用NaOH熔融-火焰光度計法[20]測定，堿解氮采用堿解擴(kuò)散法[20]測定，有效磷采用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法[20]測定，速效鉀采用醋酸銨浸提-火焰光度法[20]測定；土壤pH用pH計測定（水土比為2.5∶1 ）。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

碳?xì)埩袈实挠嬎愎饺缦拢?/p>

CX=（g1C/gC-g2C/gC）×100

式中：CX為有機(jī)物料的碳?xì)埩袈剩?；g1C為有機(jī)物料加土經(jīng)一定分解時間后的碳含量，g；g2C為對照土壤經(jīng)一定分解時間后的碳含量，g；gC為加入的有機(jī)物料碳含量，g。

擬合有機(jī)物料分解的一級動力學(xué)方程模型如下：

CX=C0+C1exp-kx

式中：CX為x時間下有機(jī)物料的碳?xì)埩袈剩?；C0為穩(wěn)定碳庫比率，%；C1為易分解碳庫比率，%；k為易分解碳庫的分解速率常數(shù)，1/k為易分解碳庫的平均周轉(zhuǎn)時間。

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2016 進(jìn)行統(tǒng)計，用SPSS 26.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用鄧肯（Duncan）法進(jìn)行顯著性檢驗（P <0.05 ），用Microsoft Excel 2016和origin 2022 b進(jìn)行函數(shù)擬合和作圖。圖表中數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差?！?/p>

2 結(jié)果與分析

2.1 不同有機(jī)肥在溫室土壤中的分解特點

2.1.1 不同有機(jī)肥碳?xì)埩袈实膭討B(tài)變化 隨分解時間增加，3 種有機(jī)肥料的碳?xì)埩袈手饾u降低（圖 1 ）。

不同處理均呈現(xiàn)前期分解快后期分解慢的特點， 0～50 d各處理碳?xì)埩袈士焖傧陆担?50～112 d有機(jī)碳分解速度減慢。在分解前50 d SM、CM和PM碳?xì)埩袈史謩e降低35.0%、? 30.6%和?? 44.3%，約占整個試驗期內(nèi)碳?xì)埩袈氏陆悼偭康? 82.9%、81.0%和88.2%。分解 112 d后， 3 個處理的碳?xì)埩袈史謩e為 62.1%、 57.8%和?? 49.7%。整個試驗期內(nèi)，處理間碳?xì)埩袈什町愶@著，CM>SM>PM。

2.1.2 不同有機(jī)肥分解過程的擬合與分析 采用一級動力學(xué)方程擬合有機(jī)肥在溫室土壤的分解過程（表 2 ），3種有機(jī)物擬合的相關(guān)系數(shù)為? 0.997～ 0.998，擬和效果較好。3種有機(jī)物的穩(wěn)定碳庫比率以CM處理最大約占61.52%，SM和PM處理分別為57.43%和49.27%，SM、CM和PM處理的易分解碳庫比率分別為42.47%、? 38.69%和50.65%。分解期內(nèi)PM處理分解速率常數(shù)最大，為0.040? %·d-1，其次為SM和CM，說明在短期內(nèi)PM處理中有機(jī)碳更易分解礦化。3種有機(jī)物料的平均周轉(zhuǎn)時間在25～35 d。

2.2 不同有機(jī)肥對溫室土壤腐殖質(zhì)組分的影響

2.2.1 不同有機(jī)肥添加后土壤腐殖質(zhì)組分的動態(tài)變化 在分解期內(nèi)，3種有機(jī)肥添加后土壤可提取腐殖酸（HE）含量隨分解時間延長呈增加趨勢，各處理較CK均顯著提升土壤HE含量（圖2-a）。分解 0 ～ 20 d，不同有機(jī)肥之間HE含量差異不顯著，分解 20 ～ 112 d，CM處理HE含量顯著高于SM和PM處理，SM和PM處理之間差異不顯著。SM、CM和PM處理均在分解95 d達(dá)峰值，分別為 5.43 g·kg-1、 6.95 g·kg-1和?? 5.67 g·kg-1。分解 112 d后，HE含量表現(xiàn)為? CM>PM>SM，分別較CK顯著提升 86.83%、?? 49.58%和 42.58%。等碳量投入的前提下，CM處理對土壤HE含量的提升效果優(yōu)于SM和PM。

有機(jī)肥添加后較CK均提高土壤胡敏酸（HA）含量（圖 2-b ），在分解期內(nèi)，3 種有機(jī)肥添加后土壤HA含量表現(xiàn)為逐漸增加趨勢。分解112 d，后土壤HA含量表現(xiàn)為CM>PM>SM，與CK相比，SM、CM和PM處理HA含量顯著提升50.27%、109.09%和68.98%。結(jié)果說明CM處理對HA的形成和積累促進(jìn)作用最大，其次為PM和SM處理。

有機(jī)肥添加后土壤富里酸（FA）含量變化趨勢與HA相似（圖 2-c ），均呈逐漸升高趨勢，有機(jī)肥添加后較CK均提升了土壤FA含量。分解期內(nèi)，CM處理FA含量高于SM和PM。分解112 d后，CM處理FA含量最高，顯著高于SM和PM處理，SM和PM處理差異不顯著。3 個處理較CK土壤FA含量提升達(dá)顯著，SM、CM和PM分別提升28.24%、62.35%和34.12%。說明CM處理較SM和PM更有利于土壤FA的形成和累積。

有機(jī)肥添加后土壤胡敏素（HM）含量在分解期內(nèi)逐漸降低（圖 2-d ）。分解10 d后，HM量表現(xiàn)為PM>CM>SM，分解112 d后， 3個處理HM含量差異不顯著。分解0 ～ 72 d，PM處理土壤HM含量下降較快，后趨于平穩(wěn)；SM和CM處理在分解期內(nèi)平穩(wěn)下降；分解112 d后，SM、CM和PM處理較CK顯著提升82.38%、? 88.40%和85.76%，3個處理之間差異不顯著。整個分解期內(nèi)，3種有機(jī)肥添加后土壤HM含量下降幅度為PM>CM>SM，分別較10 d時下降 6.52、 4.01和 3.66 g·kg-1。說明PM處理在分解短期內(nèi)更能促進(jìn)土壤胡敏素的礦化分解，其次為CM和SM。

2.2.2 不同有機(jī)肥添加后土壤胡富比（HA/FA）的動態(tài)變化 隨分解時間延長，3 種有機(jī)肥均對溫室土壤HA/FA有提升作用（圖 3 ）。有機(jī)肥添加后土壤HA/FA在分解前期波動較大，分解后期呈上升趨勢。分解112 d后，添加有機(jī)肥處理較CK均優(yōu)化了土壤腐殖質(zhì)組分，SM、CM和PM的HA/FA分別較CK顯著提升12.10%、28.97%和32.00%，PM和CM之間差異不顯著。說明CM和PM處理對土壤腐殖質(zhì)組分的優(yōu)化效果較好，其次為SM處理。

2.3 不同有機(jī)肥對溫室土壤理化性質(zhì)的影響

2.3.1 不同有機(jī)肥添加后土壤速效養(yǎng)分的動態(tài)變化 有機(jī)肥添加后在分解期內(nèi)均顯著提高了土壤速效養(yǎng)分含量，隨分解時間延長，添加有機(jī)肥處理土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量均呈先升高后降低趨勢（圖4）。分解期內(nèi)， PM處理堿解氮和速效磷含量增幅最大，SM處理速效鉀含量增幅最大。分解112 d后，PM處理堿解氮含量增幅最大，SM和CM之間差異不顯著；速效磷含量有機(jī)肥處理間差異不顯著，但較CK 均顯著提升；速效鉀含量有機(jī)肥處理較CK均顯著提升，提升幅度在 15.07%～88.04%。綜上可以看出，有機(jī)肥添加可有效提高土壤肥力，其中PM處理對提升土壤速效養(yǎng)分的作用更突出。

2.3.2 不同有機(jī)肥添加后土壤全量養(yǎng)分、有機(jī)碳、含水率和pH的動態(tài)變化 有機(jī)肥添加 112 d后土壤理化性質(zhì)如表 3 所示。 3 種有機(jī)肥施入土壤顯著提升了土壤全氮、全磷、有機(jī)碳含量和土壤含水率，CM和PM處理較CK降低了堿化土壤pH。添加有機(jī)肥處理土壤全氮含量較CK均顯著增加，添加有機(jī)肥處理間差異不顯著；添加有機(jī)肥處理間全磷含量為PM處理最高，SM和CM之間差異不顯著；添加有機(jī)肥處理的全鉀含量較CK均未達(dá)顯著差異；有機(jī)碳含量表現(xiàn)為CM>SM>PM。SM、CM和PM處理土壤含水率較CK顯著增加 15.75%、 32.11%和 29.02%，CM和PM處理顯著高于SM處理；SM處理土壤pH較CK無顯著差異，CM和PM降低了土壤pH。結(jié)果說明有機(jī)物料施入可有效提升土壤全量養(yǎng)分含量， 3種有機(jī)肥添加增強(qiáng)了土壤保水能力，CM和PM添加降低了土壤pH。

2.4 土壤腐殖質(zhì)與土壤理化性質(zhì)之間的相關(guān)性分析

由圖 5 可知，分解112 d后，土壤HA、FA、HM含量和HA/FA與土壤有機(jī)碳含量和土壤含水率顯著相關(guān)，說明腐殖質(zhì)組分含量和腐殖化程度與土壤保水能力密切相關(guān)。HA、HM和HA/FA與土壤全氮、堿解氮和速效磷呈顯著相關(guān)或極顯著相關(guān)，HA/FA與土壤全磷含量呈顯著相關(guān)，說明土壤腐殖質(zhì)與土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力關(guān)系密切，HM和HA/FA與土壤pH呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。

3 討? 論

3.1 不同有機(jī)肥的分解差異

根據(jù)研究[22-23]，有機(jī)肥施入土壤后呈現(xiàn)前期分解快，后期減慢的特點。這是因為外源有機(jī)物施入土壤后會改變土壤中有機(jī)物質(zhì)腐殖化和穩(wěn)定性，對其產(chǎn)生激發(fā)效應(yīng)[24]，加速有機(jī)碳的分解。同時，在分解前期，土壤中易分解的小分子有機(jī)物質(zhì)先被分解，分解速率較快，分解后期，難分解的木質(zhì)素、纖維素等被分解，分解速率減慢[25]。本研究結(jié)果證明， 3 種有機(jī)肥在溫室土壤中的分解也呈現(xiàn)這種特征。有研究表明[26]，相同培養(yǎng)條件下，低C/N有機(jī)物料較高C/N有機(jī)物料腐解率更高，同時木質(zhì)素含量也是影響有機(jī)物料分解的重要因素，同類型的有機(jī)物料中，木質(zhì)素含量低且C/N比低的有機(jī)物料通常具有更高的分解速率和分解程度[27-28]。王金洲等[29]研究表明牛糞和豬糞第1年有機(jī)碳?xì)埩袈什町惒伙@著。本研究中分解 112 d后，添加羊糞、牛糞和豬糞的土壤的碳?xì)埩袈史謩e為 57.43%、 61.52%和 49.27%，差異顯著。一方面是因為豬糞C/N低于羊糞和牛糞，另一方面可能是青海高原地區(qū)牛羊主要為放牧養(yǎng)殖，主要食物來源為牧草，而豬通常是飼料和泔水喂養(yǎng)，牛羊糞肥的木質(zhì)素含量高于豬糞，因此碳?xì)埩袈矢哂谪i糞。李玲[19]研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥腐解過程能用地溫或時間擬合，但通常腐解殘留率與時間擬合的相對性較低，相較而言，本研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)肥碳?xì)埩袈屎头纸鈺r間的關(guān)系擬合效果較好，這一差異可能源于實驗環(huán)境的不同，前人的試驗大多在露地進(jìn)行，溫度和氣候變化對有機(jī)物料的分解影響大，而本研究在控制條件下的土壤中進(jìn)行，地溫比較穩(wěn)定，因此與分解時間的似合效果較好。本研究中添加羊糞、牛糞和豬糞處理的分解速率常數(shù)分別為 0.033 %·d-1、 0.029?? %·d-1和0.040 %·d-1，差異顯著，這是因為低C/N的有機(jī)肥使土壤C/N下降從而土壤微生物活性升高，加速土壤原有碳和新鮮碳的分解礦化[30]。本研究結(jié)果表明 3 種有機(jī)肥易分解碳庫比率為豬糞>羊糞>牛糞，穩(wěn)定碳庫比率為牛? 糞>羊糞>豬糞。李然等[10]研究發(fā)現(xiàn)，豬糞分解速率高于牛糞，與本研究結(jié)果一致，這是也因為豬糞易分解碳庫比例高于牛糞且木質(zhì)素含量遠(yuǎn)低于牛糞，因此較牛糞分解速率更高。

3.2 不同有機(jī)肥添加對溫室土壤腐殖質(zhì)組分的影響

土壤腐殖質(zhì)是土壤中新鮮有機(jī)質(zhì)經(jīng)微生物分解合成得到的有機(jī)物質(zhì)，是有機(jī)質(zhì)中較為穩(wěn)定的部分，有機(jī)物料施入會給土壤帶來新鮮有機(jī)質(zhì)，是形成新腐殖質(zhì)的前提[31-32]；HA的分子結(jié)構(gòu)中包括眾多含氧活性官能團(tuán)使其在土壤中具有氧化還原、離子交換、緩沖性和絡(luò)合能力是腐殖質(zhì)中較為活躍的組分，F(xiàn)A是促進(jìn)形成HA的一級物質(zhì)，對HA起著形成和更新作用[33]。本研究中，3種有機(jī)肥添加后在分解短期內(nèi)均提升了土壤腐殖酸含量，土壤HE、HA和FA含量隨分解時間延長呈增加趨勢，與李學(xué)平等[34]在鹽堿土上的研究結(jié)果一致，這是因為有機(jī)肥添加后，攜帶的碳水化合物、多肽、脂肪酸和纖維素轉(zhuǎn)化為HA和FA，同時HA和FA也處于不斷轉(zhuǎn)化的動態(tài)平衡狀態(tài)，因此含量不斷增加 [31]。也有前人研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)肥與土壤混合培養(yǎng)過程中FA含量呈波動[35]和先增后減趨勢[36]，與本研究結(jié)果不同，分析原因可能是不同的土壤類型、氣候和有機(jī)物料對FA分解轉(zhuǎn)化的影響存在差異[37]，同時也可能是因為本試驗培養(yǎng)時間較短，F(xiàn)A含量變化趨勢未達(dá)到下降階段。本研究中，添加牛糞對土壤HE、HA和FA轉(zhuǎn)化累積的促進(jìn)作用最強(qiáng)，但有機(jī)肥添加對土壤腐殖質(zhì)分解轉(zhuǎn)化影響的機(jī)理還需進(jìn)一步探究。HM是土壤中穩(wěn)定腐殖質(zhì)組分，含有豐富的N、P、S，其分解釋放能提供植物生長所需要的養(yǎng)分[35]。李春陽等[15]研究表明隨培養(yǎng)時間進(jìn)行土壤胡敏素碳逐漸降低，與本研究結(jié)果一致。本研究還發(fā)現(xiàn)在112 d分解期內(nèi)豬糞處理在HM礦化量最高，對土壤養(yǎng)分的提升效果也最好。畜禽糞便作為一種綠色天然有機(jī)肥，添加后能改變土壤有機(jī)碳組成并增加土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性，有研究表明土壤各個碳庫與腐殖質(zhì)組分關(guān)系密切[38]。本研究中牛糞添加后在分解期內(nèi)腐殖質(zhì)含量較高，胡敏素礦化量較低，有利于土壤碳的固存，因此穩(wěn)定碳庫比率較高，分解速率較慢，而豬糞和羊糞添加后腐殖質(zhì)含量較低，易分解碳庫比率較高，分解速率較快，豬糞分解期內(nèi)HM礦化量最高，對土壤養(yǎng)分的提升效果也最好。因此說明腐殖酸含量提高有利于提高土壤碳庫穩(wěn)定性[39]，胡敏素礦化量則與有機(jī)肥養(yǎng)分釋放關(guān)系密切。

胡富比是土壤胡敏酸與富里酸含量的比值，可用來描述腐殖化程度。有機(jī)肥處理的HA/FA在分解期內(nèi)均呈現(xiàn)前期波動，隨后逐漸升高的趨勢。有機(jī)肥施入后，土壤中的腐殖質(zhì)處于不斷被分解、轉(zhuǎn)化和形成的動態(tài)過程中，分解前期，有機(jī)肥中有機(jī)物質(zhì)先合成富里酸組分，富里酸向胡敏酸轉(zhuǎn)化，因此前期波動，分解后期胡敏酸合成速率大于富里酸合成速率，土壤腐殖化程度逐漸加大[36]。分解112 d后，有機(jī)肥處理腐殖化程度較CK顯著提高，牛糞和豬糞提升效果優(yōu)于羊糞。

3.3 不同有機(jī)肥添加對溫室土壤理化性質(zhì)的? 影響

有機(jī)肥施用對土壤養(yǎng)分含量有提升或維持作用[40]，不同有機(jī)肥之間作用效果不同[41-42]。本研究中，3種有機(jī)肥添加對土壤全氮和全磷含量有明顯提升作用，對土壤全鉀含量提升效用不顯著，這是因為有機(jī)肥添加攜帶養(yǎng)分進(jìn)入土壤，補(bǔ)充了土壤中養(yǎng)分含量，其中氮磷養(yǎng)分在土壤中以有機(jī)態(tài)存在，需要微生物參與分解釋放，鉀以離子形態(tài)存在，在土壤中直接被釋放[43]，在分解112 d后有機(jī)肥混土處理中的鉀素已擴(kuò)散至網(wǎng)袋外，因此施用對各處理土壤全鉀含量的影響較氮磷養(yǎng)分不大。本研究還發(fā)現(xiàn)，施入有機(jī)肥后土壤速效養(yǎng)分均呈先升高后降低趨勢，這與前人研究結(jié)果一致[34]。分解112 d后各有機(jī)肥處理土壤速效養(yǎng)分含量較CK均顯著提高，說明有機(jī)肥施入對土壤養(yǎng)分向有效態(tài)轉(zhuǎn)化有明顯促進(jìn)作用，其中以豬糞對土壤氮素轉(zhuǎn)化的促進(jìn)最佳，羊糞對土壤鉀素轉(zhuǎn)化促進(jìn)效用最佳，但是考慮青海地區(qū)土壤為富鉀土壤[44]，鉀素對作物產(chǎn)量和品質(zhì)的限制較氮磷元素低，因此認(rèn)為在分解短期內(nèi)，豬糞對土壤養(yǎng)分的提升及向有效態(tài)轉(zhuǎn)化的促進(jìn)作用最佳。相關(guān)性分析結(jié)果說明，土壤腐殖質(zhì)組分含量和腐殖化程度與土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力密切相關(guān)，尤其是HA和HM組分。有機(jī)肥添加可提高土壤保水能力，添加牛糞或豬糞提升效果較好，相關(guān)性分析中土壤含水率與腐殖質(zhì)組分含量和腐殖化程度呈極顯著相關(guān)（P<0.01），這說明有機(jī)肥的腐殖化和礦質(zhì)化過程改善了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了土壤持水能力[45]。本研究中，添加牛糞和豬糞顯著降低了土壤pH，添加羊糞與CK差異不顯著。有機(jī)肥施用后，一方面有機(jī)肥中的腐殖質(zhì)酸會與土壤中的堿性物質(zhì)反應(yīng)從而酸化土壤[46]，一方面還與有機(jī)肥料本身pH相關(guān)，本研究中羊糞pH為8.29，與原土相近，因此添加羊糞較牛糞和豬糞不能有效降低土壤pH。本研究發(fā)現(xiàn)土壤胡敏素含量和胡富比與pH呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），可能與堿化土壤不利于有機(jī)碳腐殖化進(jìn)程有關(guān)[47]。綜上，有機(jī)肥添加能提高土壤養(yǎng)分含量和養(yǎng)分有效性，并能提升土壤固持水分的能力，降低堿化土壤pH，添加豬糞和牛糞對土壤理化性質(zhì)的提升和改良效果較好。

4 結(jié)? 論

在高寒冷涼地區(qū)溫室土壤中，添加牛糞處理土壤碳?xì)埩袈首罡咔腋艽龠M(jìn)土壤腐殖質(zhì)組分的形成累積和腐殖化程度，添加豬糞處理對土壤理化性質(zhì)的提升效果最好，其次為添加牛糞。綜合青海地區(qū)土壤特性考慮，建議在該地區(qū)溫室土壤上進(jìn)行培肥改良時優(yōu)先選用牛糞或豬糞。

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Decomposition? Characteristics and Fertilization Effects of Organic Manure?on Alpine Soils in Northwestern Qinghai-Tibetan Plateau

Abstract This study investigates the decomposition characteristics and fertilization effects of different organic fertilizers on alpine soils in the northwestern Qinghai-Tibetan Plateau.The four treatments were set up through the field nylon mesh bag filling method，which include addition of sheep manure （SM），cow manure （CM），pig manure （PM），and the original soil as control （CK）.All three organic fertilizers were applied at the rate of 4.5 t·hm-2 of added organic carbon.The results showed that all three manure treatments in alpine soils exhibited rapid decomposition during the early stage，followd by a slow decomposition rate in the later stage.After 112 days of decomposition，the carbon residual rate ranked as CM > SM > PM，while the decomposition rate during the decomposition period ranked as PM > SM > CM.Furthermore，first-order kinetic equations fitted the manure decomposition process well，with decomposition rates of 42.47%，38.69%，and 50.65% for easily decomposable? carbon pools，and 57.43%，61.52%，and 49.27% for stable carbon pools in SM，CM，and PM，respectively，showing significant differences between treatments.In addition，the content of soil humus fractions increased initially and then stabilized after the addition of manure，and all three organic fertilizers significantly increased the content of soil humus fractions and the degree of humification.CM yielded the best results with significant increase in Humic-extracted acid（HE），humic acid （HA），fulvic acid （FA），humin （HM），and the ratio of humic acid and fulvic acid （HA/FA） by 86.83%，109.09%，? 62.35%，88.40%，and 28.97%，respectively.Regarding soil properties，alkaline nitrogen，fast-acting phosphorus，and fast-acting potassium levels exhibited a decrease after the addition of the three manures.However，all manure treatments significantly increased soil total nitrogen，total phosphorus，alkaline hydrolysis nitrogen，available phosphorus，fast-acting K，and organic carbon content，with no significant effect on soil-available potassium.Moreover，CM and PM significantly reduced soil pH and were more effective in improving soil water retention capacity than SM.In conclusion，this study recommends the prioritized use of cow manure or pig manure for soil improvement and fertilization in the alpine soils of the northwestern Qinghai-Tibetan Plateau.

Key words Decomposition characteristics; Greenhouse soil; Humus; Manure soil fertilization