沼液灌施对潮土土壤团聚体组成及稳定性的影响

唐 蛟，王 威，潘飞飞，殷金忠，张喜焕，吴大付，4*，孟笑峰，杜一鸣

（1.中国农业科学院 农田灌溉研究所，河南 新乡453002；2.中国农业科学院 农业水资源高效安全利用重点开放实验室，河南 新乡453002；3.河南科技学院 资源与环境学院，河南 新乡453003；4.河南农业大学 博士后流动站，郑州450002；5.河南科技学院 园艺与园林学院，河南 新乡453003）

0 引 言

【研究意义】良好的土壤结构是实现作物稳产高产和农业可持续发展的基础条件[1]。土壤团聚体作为土壤结构组成的基本单元，对于土壤结构稳定性的发挥和维持具有重要意义[2-3]。黄淮海平原是我国粮食生产的核心区域，随着农业结构的不断调整，养殖业在本区域的占比不断增加[4]。潮土是本区域主要的土壤类型之一，土壤结构性差、保肥蓄水能力弱、有机质量低、养分少等因素限制其作物高产潜力[5]。同时，由于化学肥料在农业种植中的大量施用，导致土壤酸化板结问题愈加严重，土壤退化迹象不断凸显，因此，急需在本区域开展有关土壤结构改良的研究[1，5]。【研究进展】针对土壤团聚体，目前主要采用干筛法和湿筛法进行力稳性和水稳性土壤团聚体测定。一般情况下，可以根据土壤团聚体粒径大小将＞0.25 mm 的团粒结构称为大团聚体，而＜0.25 mm 的团粒结构作为微团聚体[6]。同时通过团聚体破坏率（Percentage of Aggregate Destruction，PAD）、平均质量直径（Mean Weight Diameter，MWD）、几何平均直径（Geometric mean diameter，GMD）和分形维数（Fractal Dimension，D）等参数进行团聚体稳定性特征的表征[7-9]。此外，对于具有群组特征的土壤团聚体组成，也有研究尝试把矩法统计获得的特征参数，如偏倚系数（Skewness Constant，Cs）和峰凸系数（Kurtosis Constant，CE）引入到土壤团聚体分析过程中，能够更加真实地反映不同粒径土壤团聚体的组成状况[10-11]。近年来，随着规模集约化畜禽养殖业的快速发展，利用厌氧发酵原理建设沼气工程是一种常见的进行畜禽粪污消纳的有效途径，其中产生的沼液以就近直接还田作为主要利用方式[12]。沼液含有植物生长所需的各种营养元素，可以作为一种液体有机肥进行农田灌施，从而降低化肥使用量；同时沼液中含有的水溶态有机碳不仅能增加土壤有机质量，还可以作为土壤团聚过程的主要胶结物质，有助于土壤团聚体的形成和土壤结构的改善[5，11-14]。魏彬萌等[15]对关中平原的石灰性土壤研究发现沼液灌施有利于水稳性大团聚体的形成。郑学博等[16]在南方旱地红壤地区开展沼液还田证明沼液化肥配施能够提高力稳定性团聚体MWD和GMD值，但对水稳定性MWD和GMD值无显著影响。此外，也有研究认为沼液灌施3 个月后土壤结构即可发生显著变化，但是对于土壤结构只能起到短暂的改良效应；若需要维持沼液对土壤结构的改良效果，需要长期连续进行沼液灌施[9]。【切入点】目前在黄淮海平原农牧业生产集中区域尚未开展有关连续施用厌氧发酵液体残余物对潮土土壤结构改良的研究，特别是缺乏涉及土壤团聚体组成和稳定性特征变化的长期定位大田试验（≥4 a）。【拟解决的关键问题】因此，本研究以黄淮海平原潮土为研究对象，根据等氮量原则，利用干湿筛法测定不同化肥与沼液灌施处理下土壤团聚体的粒径组成，并计算有关团聚体稳定性参数（PAD、MWD、GMD、D、Cs和CE），初步探讨沼液灌施对土壤团聚体的影响机制，以期为该区域土壤结构改良和肥力提升以及农业废弃物资源化合理利用提供科学与实践依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区域位于河南省周口市扶沟县固城乡古北村（32°94′N，114°32′E，平均海拔高度为55 m）。本地区曾经为黄泛区腹地，受暖温带大陆性季风气候影响，四季分明。年平均气温为14.4 ℃，无霜期215 d，年降水量611.4 mm，且主要集中在夏季6—9月。试验区域水资源丰富，土壤类型为砂壤潮土，砂粒量较多，保肥保水能力较差，但区域内地势平坦，适合进行大面积机械化农田生产，长期开展小麦-玉米轮作。根据国际制土壤颗粒分析方法，测定本区域土壤砂粒，粉粒和黏粒量分别为88.00%、6.00%和6.00%。土壤基本理化性质如下：pH 值为7.32，全氮量为1.25 g/kg，碱解氮量为81.84 mg/kg，速效磷量为26.82 mg/kg，速效钾量为242.00 mg/kg。

1.2 试验设计与样品采集

自2016年10月小麦季开始在本区域进行长期定位试验。试验前本区域为同一农户承包地，长期进行小麦制种。由于采用相同的栽培和管理方式，因此可以保证试验开始前土壤团聚体组成基本一致。试验根据等氮量原则，共设置4 个处理，分别为：①对照（CK），作物种植期间不施用沼液和化肥；②全化肥（CF），作物种植期间只进行化肥撒施，不进行沼液灌溉；③全沼液（BS），作物种植期间只进行沼液灌施；④化肥与沼液灌施（BS+CF），作物种植期间50%的氮来自沼液，50%的氮来自化肥（表1）。小麦季和玉米季施肥量投入均为N 180 kg/hm2，P2O590 kg/hm2，K2O 90 kg/hm2。为了保证除CK 外各灌施沼液处理中磷、钾养分相等，分别用重过磷酸钙（Ca(H2PO4)2·CaHPO4）和硫酸钾（K2SO4）进行补充。每个处理设置5 个重复，采用随机区组排列方式，各重复区域面积约为66.7 m2。

表1 不同处理化肥与沼液施用量Table 1 Amounts of chemical fertilizer application and biogas slurry irrigation with different treatments kg/hm2

试验用沼液来自附近扶沟牧原农牧有限公司第四养殖场沼液储存池。该养殖场将养殖过程中产生的猪粪和尿液以及部分猪圈的冲洗水首先利用大型沼气发酵罐进行畜禽粪污处理。发酵后残余物经过固液分离装置将其液体部分（沼液）转移到覆盖黑色高聚脂膜的贮存池进行二次发酵。养殖用水量和粪污排放量随养殖季节发生一定程度的变化，但是由于养殖规模和出栏量可以保持一致，因此可以保证在试验年份使用的沼液理化性质相对稳定均匀，其主要理化指标如下：pH 值为7.36±0.34，全氮量为（1.45±0.15）g/L，全磷量为（0.13±0.02）g/L，全钾量为（0.65±0.09）g/L，可溶性有机碳量为513.62 g/L，全盐量为（2.52±0.17）g/L。

选用当地主栽小麦（其中2016—2018年选用西农979，2018年以后更换为周麦18）和玉米品种（其中2016—2018年选用宇玉30，2018年以后更换为秋乐368）进行播种。2016年9月底夏玉米收获后进行秸秆粉碎旋耕还田，并在小麦播种前10 d 进行沼液灌施。灌施主要采用管网分水接头连接白色塑料薄膜管道以降低灌溉过程中无效渗透耗费。小麦季在播种前首先进行70%沼液的灌施，化肥在播种时一同施入，剩余30%沼液在冬灌时期施用。小麦收获后直接进行秸秆粉碎覆盖地表，玉米季化肥在播种时一并施用，沼液灌施时间根据天气情况和土壤干旱程度，在大口期以前分2 次进行，前后间隔不少于7 d。施用化肥处理和CK 以单一进行沼液灌施处理带入水分为标准，扣除沼液灌施带入水量，在相同沼液灌施时间进行清水灌溉，保持所有小区水分输入时间和输入量相同。其他农田管理方式与当地农业生产习惯保持一致。

2020年10月在玉米收获后，在各小区随机采用5 点混合采样法采集0～20 cm 原状土样，装入硬质塑料盒中，防止运输过程中挤压。所取土壤样品在室内进行自然风干后沿土块裂隙轻轻掰开，去除肉眼可见的砾石、植物残体、根系和土壤动物，进行不同粒径土壤团聚体的分离。

1.3 分析方法

土壤力稳性和水稳性团聚体分别采用干筛法和湿筛法进行分离。其中力稳性团聚体采用曾希柏等[14]的方法进行适当调整。步骤如下：称取100 g 风干土壤样品置于一组土壤筛组（5、2、0.25 mm 和0.1 mm）的顶层，利用电动振筛机进行粒径分离，振动时间设置为5 min，振动频率为30 次/min。振动结束后依次可以分离出＞5 mm、2～5、0.25～2、0.1～0.25 mm 以及＜0.1 mm 粒径的土壤团聚体组分并称其质量。然后将干筛法获得的各粒径团聚体组分按照其质量分数配成50 g 土样进行湿筛，步骤如下：将混合的50 g 土样置于土壤团聚体分析仪（TF-100 型，浙江舜龙）相同孔径组合的套筛顶层，加入去离子水至浸没全部测定土壤，浸泡10 min 后开启设备进行水稳性团聚体分级，振荡频率为30 次/min，振荡幅度为5 cm，振荡时间为2 min。筛分结束后将套筛拆开，留在各孔径土壤筛上的团聚体分别进行收集，转移至铝盒中利用烘箱（温度设置为50 ℃），烘干至恒质量。

1.4 数据处理与统计分析

土壤团聚体稳定性参数采用团聚体破坏率（PAD）、团聚体平均质量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）和分形维数（D）表征[6-9]。利用矩法统计获得有关偏倚系数（CE）和峰凸系数（CS）特征参数[10-11]。试验数据计算与分析在Microsoft Excel 2013和SPSS 22 上进行。采用单因素方差分析（One-way ANOVA）进行土壤团聚体粒径组成及稳定性参数差异显著性检验，并利用最小显著极差法（LSD）进行多重比较，置信度设置为0.95。所有数据测定结果在表格内均以平均值±标准差的形式表示。

2 结果与分析

2.1 沼液灌施对力稳性土壤团聚体粒径分布的影响

由表2 可以看出力稳性团聚体均集中在0.25～2 mm 和2～5 mm 粒径范围，＞0.25 mm 粒径力稳性团聚体质量组成（MR0.25）占土壤总质量的74.89%以上。不同化肥与沼液灌施处理对各粒径力稳性团聚体质量组成比例均产生显著影响（P＜0.05）。与CK 相比，CF 处理或BS 处理均显著增加了＞5 mm 粒径力稳性团聚体组成比例，增加幅度分别为36.27%和32.30%。而BS+CF 处理＞5 mm 粒径组成比例较CK 降低21.39%。对于2～5 mm 和＜0.1 mm 粒径力稳性团聚体，CF 处理或BS+CF 处理均显著降低各粒径力稳性团聚体质量组成比例，变化范围为13.80%～14.69%，而BS 处理对各粒径力稳性团聚体组成比例未产生显著影响（P＞0.05）。BS+CF 处理0.25～2 mm 和0.1～0.25 mm 粒径力稳性团聚体所占比例最高，分别为37.89%和13.36%；而BS 处理各粒径力稳性团聚体组成比例基本与CK 保持一致，均显著高于CF 处理（P＜0.05）。各处理之间＞0.25 mm 粒径力稳性团聚体质量组成比例（MR0.25）无显著差异（P＞0.05）。

表2 不同化肥与沼液灌施处理土壤力稳性团聚体质量组成比例Table 2 Mass proportions of soil mechanical-stable aggregate fractions in response to different chemical fertilizer application and biogas slurry irrigation %

2.2 沼液灌施对土壤水稳性团聚体粒径分布的影响

如表3 所示，水稳性团聚体以0.25～2、0.1～0.25 mm 和＜0.1 mm 粒径土壤团聚体占据优势，其中＜0.25 mm 粒径土壤团聚体质量组成比例占据土壤总量的54.03%以上。不同化肥与沼液灌施处理均对各粒径水稳性团聚体质量组成比例产生显著影响（P＜0.05）。与CK 相比，各处理均显著增加＞5 mm 和2～5 mm 粒径水稳性团聚体质量组成比例，其中以BS+CF 处理提高效果最为明显，提升幅度为4.55 倍和5.46 倍，其次为BS 处理。对于0.25～2 mm 粒径水稳性团聚体，同样以BS+CF 处理取得最大值，为21.69%，但是BS 处理与CK、CF 处理之间无显著差异（P＞0.05）。各施肥处理均显著降低0.1～0.25 mm 和＜0.1 mm 粒径水稳性团聚体质量组成比例。BS 处理0.1～0.25 mm粒径水稳性团聚体量最低，较CK 降低了30.87%。BS+CF 处理＜0.1 mm 粒径水稳性团聚体所占比例最低，仅为39.05%。施加沼液各处理显著增加＞0.25 mm粒径水稳性团聚体质量组成比例（WR0.25），其中以BS+CF 处理最高，为45.97%。

表3 不同化肥与沼液灌施处理土壤水稳性团聚体质量组成比例Table 3 Mass proportions of soil water-stable aggregate fractions in response to different chemical fertilizer application and biogas slurry irrigation %

2.3 沼液灌施对土壤团聚体特征参数的影响

矩法统计分析发现不同化肥与沼液灌施处理对土壤力稳性和水稳性团聚体特征参数偏倚系数（Cs）和峰凸系数（CE）产生显著影响（表4，P＜0.05）。各处理土壤力稳性团聚体Cs均大于0，说明其组成均呈正偏态分布。多重比较发现CF 处理Cs最大，说明该处理使得力稳性团聚过程显著，且粒径较大的团聚体组成占据优势。与CK 相比，BS+CF 处理Cs显著下降（P＜0.05），说明该处理导致土壤抗机械破碎能力降低。除BS+CF 处理外，其余各处理土壤水稳性团聚体Cs均小于0，说明土壤水稳性团聚体组成主要呈负偏态分布，以小粒径团聚体为主，土壤分散性较强。而无论力稳性还是水稳性团聚体，各处理的CE均为负值，说明土壤团聚体组成均表现为低峰态特征，团聚体粒径分布范围较宽且比例相对均衡。BS 处理条件下力稳性团聚体CE显著低于其他各处理（P＜0.05），说明其粒径组成较为分散。BS+CF 处理CE较BS 处理显著增加，增加幅度为64.44%（P＜0.05）。水稳性团聚体CE以BS+CF 处理最大，为-1.01。BS处理显著降低CE，较BS+CF 处理降低了44.55%。

表4 不同化肥与沼液灌施处理土壤团聚水平的矩法统计特征参数Table 4 Characteristic parameters of soil aggregation conditions in response to different chemical fertilizer application and biogas slurry irrigation

不同化肥与沼液灌施处理对团聚体破坏率和力稳性团聚体稳定性参数均产生显著影响（P＜0.05，表5）。与CK 相比，各施肥处理均显著降低PAD数值，其中BS+CF 处理PAD仅为39.97%，下降幅度达到47.95%。力稳性团聚体MWD在BS 处理下最大，而进行BS+CF 处理MWD值仅为2.32 mm，显著低于CK 和CF 处理。力稳性团聚体GMD以CF 处理最高，而进行沼液灌施各处理均会降低其GMD数值，但是二者之间无显著差异。力稳性团聚体D在BS+CF 处理下取得最小值，较CK 和CF 处理分别降低3.85%和3.90%。

表5 不同化肥与沼液灌施处理土壤团聚体破坏率及力稳性团聚体稳定性参数Table 5 Percentage of aggregate destruction and mechanical-stable aggregate stability parameters in response to different chemical fertilizer application and biogas slurry irrigation

各施肥处理对水稳性团聚体稳定性参数均产生显著影响（P＜0.05，表6）。BS+CF 处理土壤水稳性团聚体MWD和GMD最高，分别为1.53 mm 和0.36 mm，较CK 增加264.29%和227.27%。而BS+CF 处理水稳性团聚体D最低，为2.82，较CK降低了3.42%。

表6 不同化肥与沼液灌施处理土壤水稳性团聚体稳定性参数Table 6 Water-stable aggregate stability parameters in response to different chemical fertilizer application and biogas slurry irrigation

3 讨论

3.1 沼液灌施对土壤团聚体粒径分布特征的影响

土壤团聚体粒径组成和分布情况作为反映土壤结构状态的基本测定指标，能够调控土壤的水肥气热状况，其形成与维持受有机物料投入（有机肥、厩肥或者绿肥）影响[3，12，17-19]。力稳性团聚体与土壤抗机械破坏力相关，而水稳性团聚体与土壤水蚀性以及遇水抗崩解能力有密切联系[9，17]。本研究发现不同施肥处理均能够显著改变力稳性团聚体粒径分布组成，调整不同粒径团聚体质量组成比例。与CK 相比，单一进行沼液灌施除显著增加＞5 mm 粒径团聚体质量组成比例外，对于其他各粒径力稳性团聚体无显著影响。然而进行化肥与沼液灌施可以显著降低＜0.1 mm 粒径力稳性团聚体组成，促进0.25 mm 左右粒径力稳性团聚体的形成，并通过提高大粒径力稳性团聚体质量组成比例提高MR0.25数值，较CK 增加2.34%。这与郑学博等[16]对旱地红壤开展沼液还田研究发现较不施肥和单施化肥处理，沼液与化肥配施＞0.25 mm粒径力稳性团聚体质量组成比例分别显著增加2.67%～6.66%和1.58%～5.51%的研究结论基本一致。各施肥处理对于＞0.25 mm 各粒径力稳性团聚体质量组成比例影响并不呈现相同的变化规律，这可能与不同粒径团聚体的形成机制以及研究区域土壤质地、农业耕作管理措施有关。不同胶结物质在团聚体形成的不同阶段发挥不同的作用。黏粉粒以及游离态的土壤颗粒主要通过持久性黏合物质以及多价态金属阳离子配合物黏附作用形成微团聚体[19]，而微团聚体主要通过与根系及微生物分泌物、土壤中有机物料分解产物结合形成大团聚体[20]，或者依靠来源于植物残体的颗粒有机物与土壤颗粒直接结合形成大团聚体[17]。由于本试验所有作物秸秆均进行还田处理，新鲜的秸秆进入土壤促进微生物代谢过程，产生多糖类物质和真菌菌丝有利于土壤颗粒从微团聚体向大团聚体转变[11，17，20]。与施用固体有机肥（厩肥、堆肥）相比，沼液具有流动特性，能够与土壤充分混合，扩大其与土壤颗粒的接触面积，增强土壤团聚过程[9]。同时沼液中含有的有机分子极性基团与硅酸盐黏土矿物表面吸附的水分子或氧分子之间形成氢键有助于提高团聚体的稳定性，增强土壤团聚体承受的机械应力[21]。此外沼液中的阳离子也可以充当黏合剂的作用，在土壤黏粒表面和有机化合物之间形成桥键，增加团聚体稳定性[22]。但是本地区长期开展旋耕作业，频繁的人工扰动对形成的力稳性团聚体产生机械破坏，加之潮土土壤质地较粗，土壤颗粒之间黏结性较差在一定程度上限制了土壤团聚过程[2-3，17]。因此，进行化肥与沼液灌施在为植物生长提供充足养分的同时，沼液中丰富的可溶性有机物以及作物秸秆的投入激发了土壤微生物对碳的需求，进而驱动微生物对大团聚体的矿化过程，可能导致较大粒径的大团聚体向较小粒径转变[23]。

土壤中＞0.25 mm 粒径水稳性大团聚体被认为是土壤中最好的结构体，其团聚体组成比例越高，土壤结构稳定性越强[8]。本研究表明，相同处理水稳性团聚体质量组成比例较力稳性具有明显差异，水稳性团聚体多集中于＜0.1 mm 粒径范围。然而相较于CK，进行沼液灌施各处理显著增加＞0.25 mm 各粒径水稳性大团聚体质量组成比例，显著降低0.1～0.25 mm 和＜0.1 mm 水稳性微团聚体质量组成比例，这与魏彬萌等[15]研究发现灌施沼液有助于提高＞0.25 mm 水稳性团聚体质量组成比例，降低＜0.05 mm 粒径微团聚体的结果一致。但是相较于单一进行沼液灌施，进行化肥与沼液灌施对＞0.25 mm 水稳性大团聚体质量组成比例提高幅度更为明显，这可能与单一进行沼液灌施过程中大量盐分进入土体有关[24-25]。由于生猪养殖排泄物含有较高的盐分，产生的沼液中含有Na+，K+和Mg2+等盐基离子[19]。长期进行沼液灌施容易造成盐分在土壤中的累积，使土壤存在次生盐渍化的风险。而且这些可交换性阳离子进入土壤，特别是Na+引起含黏土矿物颗粒的膨胀和分散过程，促进大团聚体的解体[26]。此外，盐分的不断积累抑制了土壤微生物活性，也间接降低对有机物的积累和分解能力，影响土壤团聚过程[27]。但是由于秸秆还田以及作物根系分解过程使得大量的有机物料返还于土壤中，通过团聚体的物理（颗粒有机碳在团聚体内封存）、化学（对颗粒有机碳的吸附作用）和生化过程（微生物代谢产物的难分解性和缩合反应）等保护机制促进有机碳的积累，增强新形成的团聚体的稳定性，降低或者缓解单一进行沼液灌施盐分积累对团聚体形成和维持造成的不利影响[26]。

3.2 沼液灌施对土壤团聚体特征参数的影响

合适的土壤团聚体分布比例是维持土壤结构和保证土壤养分持续供应的基础[13]。矩法统计因其严格的数学逻辑性，已广泛应用于土壤团聚体质量评价中[10-11]。偏倚系数（Cs）揭示了各粒径团聚体分布的偏倚程度，即频率分布曲线的对称性。峰凸系数（CE）体现分布的峰态，反映了组成团聚体各粒径分布的集中程度[10]。然而目前尚未发现有将此方法应用于沼液灌施对土壤团聚体中的研究记载。本研究表明力稳性团聚体偏倚系数均大于0，说明力稳性团聚体呈正偏态分布，多由粒径较大的团聚体组成，表现为强烈的团聚过程，其中以单一化肥处理Cs最高；而进行沼液灌施各处理降低团聚体分布偏倚程度，使得中等粒径土壤团聚体逐渐增多，且以化肥与沼液灌施处理Cs降低幅度最为明显，说明沼液灌施有利于调节力稳性团聚体分布比例。而水稳性团聚体，除化肥与沼液灌施处理外，其余各处理偏倚系数均小于0，说明进行大部分团聚体遇水发生崩解作用，导致较大粒径的团聚体不断破裂分解为小团聚体，而化肥与沼液灌施处理能够减缓崩解作用，增强团聚体的稳定性。由于CE均小于0，说明各粒径团聚体均呈现分散分布状态，其中力稳性和水稳性团聚体分别以CK 和化肥与沼液灌施处理取得最大值，也间接说明了不同类型团聚体形成机制具有一定差异，且化肥与沼液灌施可以降低大粒径团聚体发生破裂的概率，增加中等粒径团聚体组成比例，维持较小的微团聚体质量组成比例，使得不同粒径团聚体分布更加均匀。这与进行力稳性和水稳性团聚体质量组成比例所得到的结果基本一致，也进一步力证了矩法统计在评价土壤团聚体性状方面的可行性。

PAD能够量化土壤团聚体受水力破坏而导致的分散程度[9]。在湿筛过程中，由于带电胶体双离子层结构引起的物理分散作用、团聚过程黏合物质的溶解、不同来源的黏土矿物的膨胀差异以及团聚体内部与外界水环境之间压力差导致非水稳性团聚体不断裂解[9，28]。本研究表明，与CK 相比，施肥处理下PAD显著降低，其中以化肥与沼液灌施处理PAD数值最小，说明化肥配合沼液灌施有利于提高大团聚体稳定性。这与Bosch-Serra 等[9]有关猪沼液灌施对土壤团聚体的研究结果类似。MWD、GMD和D可以综合反映土壤团聚体大小分布状况和组成比例的指标，一般MWD和GMD数值越大，表示稳定性越好，团聚度越高[29-30]。本研究表明化肥和沼液灌施使力稳性和水稳性团聚体MWD和GMD均显著高于其他各处理。其原因可能是通过灌施沼液使更多的外源碳进入土壤，同时其丰富的速效养分及生物活性物质也为土壤微生物的新陈代谢过程创造理想条件，有利于还田秸秆的分解和土壤有机质的积累，形成的有机胶结物质增加团聚体内部颗粒间内聚力和团聚体疏水性，提高团聚体稳定性[11]。而且化肥与沼液灌施能够降低单一施用沼液引起的盐分对土壤造成的不良影响，对于改良土壤结构具有积极意义。D一般随着构成土壤粒径的降低而增加，其数值越高，说明小粒径颗粒所占比例越高，土壤通透性越差，抗侵蚀能力越弱[7]。与CK相比，进行化肥与沼液灌施显著降低力稳性和水稳性土壤D数值，说明化肥与沼液灌施能够增加大粒径土壤团聚体所占比例，提高团聚体间空隙体积，这与前人[31]开展的一些有关沼液试验结果相符。

由于本研究主要在大田进行，受自然环境影响较为剧烈。虽然本试验为期4 a，但是有关沼液灌施对潮土土壤结构影响的研究依然需要持续开展，特别是连续进行沼液灌施携带的盐分和有机质对土壤团聚过程的影响需要长期进行动态监测。这样才能更好地揭示沼液灌施对潮土土壤结构的影响机制，为本地区沼液灌施的推广应用和种养结合绿色发展模式奠定坚实基础。

4 结论

1）与CK 相比，各施肥处理均能够显著改变黄淮海平原潮土各粒径团聚体质量组成比例，提高＞0.25 mm 力稳性和水稳性团聚体质量组成比例。其中化肥与沼液灌施处理WR0.25提升幅度最为明显。

2）不同化肥与沼液灌施处理对偏倚系数（Cs）和峰凸系数（CE）产生较大影响。力稳性团聚体Cs均大于0，表明多由粒径较大的团聚体组成，而水稳性团聚体组成主要呈负偏态分布，以小粒径团聚体为主。CE均小于0，说明各粒径团聚体均呈分散分布状态。进行化肥与沼液灌施处理能够减缓崩解作用，增强团聚体稳定性，并使得不同粒径团聚体分布更加均匀。

3）与CK 相比，沼液灌施有利于小粒径土壤团聚体形成较大粒径团聚体，降低团聚体破坏率。其中以化肥与沼液灌施效果最佳，其团聚体破坏率数值最低，水稳性团聚体平均质量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）值最大，分形维数（D）值最小。

4）在黄淮海平原农牧业生产集中区域可以通过化肥与沼液配施改善土壤结构，提高团聚体稳定性，有助于加快沼液推广利用步伐，促进农牧业协调发展。