堆肥替代化肥还田配施菌悬液对水稻产量品质及土壤酶活性和微生物群落的影响

刘静文 刘秋蒙 张满 闵宏志 黄星晨 任永淇 吴文革 郝冰 任兰天

刘静文，刘秋蒙，张 满，等. 堆肥替代化肥还田配施菌悬液对水稻产量品质及土壤酶活性和微生物群落的影响［J］. 江苏农业科学，2024，52（7）：256-264.

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2024.07.034

（1.安徽科技学院农学院，安徽凤阳 233100； 2.安徽省农业科学院水稻研究所，安徽合肥 230041； 3.蚌埠绿都秸秆生物科技股份有限公司，安徽蚌埠 233400）

摘要：堆肥还田在农业生产中是对化肥减量施用的有效措施之一，为了在减少化肥施用量的同时达到增产的目的，采用秸秆堆肥替代化肥配施微生物菌悬液的方法，以秸秆堆肥替代化肥为主区（A），微生物菌悬液（固氮螺菌、复合菌悬液）为裂区（W）设计试验，研究不同比例堆肥还田配施菌剂后对水稻生长发育及土壤酶活性的影响，从而为秸秆有效还田及土壤酶活性变化提供理论依据。结果表明，[JP3]与对照CKW0（750 kg/hm2复合肥+450 kg/hm2[JP]尿素）相比，A1W0处理（607.5 kg/hm2复合肥+405 kg/hm2尿素+75 t/hm2堆肥）、A2W0处理（540 kg/hm2复合肥+360 kg/hm2尿素+10 t/hm2堆肥）的水稻产量分别提高了15.32%、13.62%；在CK（750 kg/hm2复合肥+450 kg/hm2尿素）处理中，W1（喷施固氮螺菌悬液）、W2处理（喷施复合菌悬液）的蛋白质含量分别比W0处理（不喷施菌悬液）增长了4.28%、3.25%；在脲酶活性方面，在A1（堆肥替代化肥10%）处理下，W1、W2处理的脲酶活性分别比W0处理提高了36.65%、7.56%；在CK（750 kg/hm2复合肥+450 kg/hm2尿素）处理中，W1、W2处理的Shannon指数分别比W0处理提高了10.39%、3.34%，经过微生物菌剂和堆肥替代化肥还田配合施用，固氮螺菌的效果好于复合菌剂，在不同堆肥还田比例上喷施菌剂，与对照相比，2种菌悬液均能提高水稻产量。其中堆肥替代10%化肥配施固氮螺菌处理对于提升土壤有机质含量和养分含量、提高土壤酶活性和微生物群落多样性、促进水稻生长、在化肥减量的同时实现水稻增产，具有一定的实践推广意义。

关键词：堆肥还田；微生物菌悬液；水稻；产量；品质；微生物；群落结构；酶活性

中图分类号：S511.06  文献标志码：A  文章编号：1002-1302（2024）07-0256-09

目前我国大多数地区的土壤肥力处于中下游水平，土壤贫瘠化［1-2］严重，人们为了提高水稻产量和品质［3］而大量使用化肥，但是土壤对化肥的利用率却不高，导致大部分化肥流失到环境中，造成了一系列土壤酸化、板结等问题［4-5］。农作物秸秆作为农业生产的副产品，含有大量营养元素，包括氮、磷、钾及其他植物生长所需的营养元素［6］，但是研究者在实践中发现，秸秆直接还田在提高土壤肥力的同时也会带来一些负面问题，如秸秆还田的方式［7］，由于秸秆颗粒度大会影响作物出苗，并且秸秆直接还田会造成病虫害等，因此秸秆经过粉碎堆肥后还田就能够较好地改善土壤情况并解决上述问题［8］。

大量研究發现，堆肥还田会增加作物产量，改善土壤肥力。例如，邢素丽等研究发现，堆肥替代化肥的作用优于秸秆直接还田配施化肥处理［9］。张电学等研究发现，在秸秆还田过程中配施促腐剂表现出脲酶活性高于未配施的趋势，配施促腐剂的2个还田处理的土壤过氧化氢酶、脲酶活性分别增加了33.6%～34.9%、60.2%～62.1%［10］。陈爱萍等研究认为，有机肥与化肥配合施用时，用20%有机肥替代时的小麦产量最佳［11］。而温延臣等研究发现，商品有机肥替代氮、磷和钾肥（替代比例分别为11.3%、13.7%、58.8%）能显著提高土壤有机碳、全氮含量［12］，试验连续进行3年后，土壤有机碳、全氮含量分别增加了19.5%、12.3%，但对小麦产量、产量构成因素的影响不显著。张雅楠等研究发现，与常规施肥相比，在氮肥用量减少30%的条件下配施微生物菌剂可以提高土壤有效磷、速效钾含量，增幅分别为11.05%～24.78%、17.73%～30.35%［13］。而叶灵芝等研究发现，在水稻上喷施微生物菌剂，可以减少30%的化肥施用量［14］，可有效提高水稻产量，增幅可达到16.25%。

综上所述，目前关于堆肥替代还田或者喷施菌剂的研究都是单独进行的，且无定论。为了系统研究堆肥替代化肥对水稻产量及品质的影响，本研究用秸秆堆肥替代10%～20%化肥，并与2种不同菌悬液结合使用，通过裂区设计试验探究不同比例堆肥替代化肥还田配施菌剂的可行性，以期为秸秆堆肥的推广奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验地点位于安徽科技学院西区种植园（地理坐标为117.561 522°E，32.874 237°N）中的水稻田内。年平均气温14.9 ℃，年降水量904.4 mm。试验前耕层土壤理化性质：有机质含量21.53 g/kg，全氮含量0.98 g/kg，全碳含量12.5 g/kg，碱解氮含量120.9 mg/kg，pH值5.8。

1.2 试验设计

试验于2022年6—11月进行。水稻试验设3个水平、3个重复。主区设置3个水平：CK为未用秸秆堆肥代替的对照；A1处理为秸秆堆肥代替10%化肥；A2处理为秸秆堆肥代替20%化肥；CK处理为750 kg/hm2复合肥+450 kg/hm2[JP]尿素；A1处理为607.5 kg/hm2复合肥+405 kg/hm2尿素+75 t/hm2堆肥；A2处理为540 kg/hm2复合肥+360 kg/hm2 尿素+10 t/hm2堆肥。副区设置3个水平：W0处理为未喷微生物菌剂处理；W1处理为喷微生物菌悬液X处理；W2处理为喷微生物菌悬液Y处理（表1） 。菌悬液使用固体培养基平板上进行培养，然后从平板上挑选出单一菌落进行液体培养。在液体培养基培养的过程中，可以通过调节培养基的pH值、温度、氧气含量等条件来控制菌种的生长和代谢过程，以达到最优生长状态。所用堆肥系水稻秸秆和蘑菇渣以2 ∶[KG-*3]1的质量比堆制好氧发酵而成，堆肥成品氮素含量（以N计）为1.05%，磷含量（以P2O5计）为0.85%，钾含量（以K2O计）为1.30%，有机质含量为48.7%，pH值为6.67。具体堆肥过程见文献［15］。

供试水稻品种为绿旱一号，由安徽省农业科学院水稻研究所提供。供试微生物菌剂中，X为固氮螺菌，购买于上海联祖生物科技有限公司，有效活菌数>1 800亿个/mL，后续在实验室中进行活化培养。Y为复合微生物菌剂，购于辽宁美亚联微生物科技有限公司，主要成分为棕色固氮菌、巴氏梭菌和嗜酸乳杆菌等，有效活菌数>100亿个/mL。

1.3 样品采集与测试

1.3.1 水稻植株样品的采集和测试 在3个主生育期进行地上生物量的测定，在每个小区随机采样3个点，测定水稻样本的株高、分蘖、茎粗及地上部、地下部干重与鲜重，计算各个时期的生物量。

于水稻成熟期，在每个小区选取3穴代表性植株，测定有效穗数（万穗/hm2）、总粒数（粒/穴）、实粒数（粒/穴）、结实率（%）、千粒重（g）、长宽比等指标。每季作物人工收割后进行晾晒，待含水量降至14.5%后，用脱粒机脱粒计算产量。稻米品质在收获后3个月使用近红外谷物成分分析仪进行测定。每个处理称取样品2份，每份150 g，参照GB/T 17891—1999《优质稻谷》，采用Perten DA7200型近红外分析仪测定垩白度、蛋白质含量、直链淀粉含量、碱消值等。

1.3.2 土壤样品的采集与测试 在试验的3个主生育期（8月5日、9月16日、10月16日）分别对耕作层0～20 cm土壤进行取样，分别测定土壤中的酶活性［9］，测定过程中，以尿素为基质，经土壤脲酶酶促基质水解生成氨，由于氨与苯酚-次氯酸钠在常温条件下作用生成蓝色靛酚，其颜色深度与生成氨的量成正比，用比色法测定氨的量来表示脲酶活性。过氧化氢酶通过酶促反应使过氧化氢分解生成水、氧气，过氧化氢能够与钼酸铵生成稳定的络合物，该产物在405 nm处有特征吸收峰，因此可以用过氧化氢前后含量的变化来表示土壤过氧化氢酶活性。以蔗糖为基质，经土壤蔗糖酶促基质水解为还原糖，还原糖与3，5-二硝基水杨酸在沸水浴中反应而产生橙色产物，颜色深度与还原糖量呈正相关，因此用比色法测定还原糖量来表示蔗糖酶活性。

微生物的测定。于水稻成熟期采集测试样本，用液氮冷冻后并用-80 ℃冰箱存放后委托南京卡文思检测技术有限公司进行高通量测序。每个样本设3个重复，将同一样本的PCR产物混合后用2%琼脂糖凝胶电泳检测，使用AxyPrepDNA凝胶回收试剂盒（Axygen公司）切胶回收PCR产物，用Tris-HCl洗脱，再用2%琼脂糖电泳检测。将PCR产物用QuantiFluorTM-ST蓝色荧光定量系统（Promega公司）进行检测定量，之后按照每个样本的测序量要求，进行相应比例的混合，构建Illumina PE250文库进行测序。

1.4 数据分析

用Excel 2016软件进行数据整理，用SPSS 2.0软件对数据进行单因素方差分析，对具有显著差异的数据，用Tukey's法进行多重比较，用R语言软件对微生物群落数据进行主成分分析（PCoA），用回归方程挑选出相关性较高的核心微生物，并用Origin软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同处理间水稻产量及其构成的比较

从表2可以看出，与对照（CK）相比，A1W0、A2W0处理的产量分别提高了15.32%、13.62%，在CK组中，与W0处理相比，W1、W2处理的产量分别提高了7.52%、7.94%。在A1组（10%堆肥替代还田）中，与W0处理相比，W1、W2处理的产量分别提高了3.57%、3.44%。在A2组（20%堆肥替代还田）中，与W0处理相比，W1、W2处理的产量分别提高了0.62%、3.87%，在A1、A2组的喷施菌剂对比中，喷施固氮螺菌的增幅高于复合菌悬液，即10%堆肥替代化肥还田配施菌剂的效果在产量方面略好于20%堆肥替代配施菌剂。在A1组（10%堆肥还田）中，与W0处理相比，W1、W2处理的千粒重分别提高了1.57%、2.55%。在A2组中，与W0处理相比，W1、W2处理的穗数分别提高了7.12%、5.16%。上述结果说明，在A1、A2组中，喷施菌悬液的2种处理对水稻产量及其构成具有较好的促进作用。

2.2 不同处理间土壤酶活性的变化

土壤酶活性越高，对水稻生长发育的效果越好。由图1可以看出，喷施固氮螺菌的W1处理、喷施复合菌悬液的W2处理在3个时期的酶活性都显著高于W0处理。例如，在A1组中，与W0处理相比，W1、W2处理的蔗糖酶活性分别提高了10.72%、7.05%；在A2组中，W1、W2处理的蔗糖酶活性分别提高了9.49%、2.84%。在脲酶活性中，A1组中，W1、W2处理的脲酶活性分别比W0处理提高了36.65%、7.56%。由此可以看出，固氮螺菌对于提高土壤脲酶有较好的效果，整体上看，土壤脲酶活性表现为W1处理>W2处理>W0处理，固氮螺菌和复合菌剂与秸秆堆肥还田配施也有较好效果，CK、A1处理（堆肥替代化肥10%配施菌剂处理）、A2处理（堆肥替代化肥20%配施菌剂处理）[JP2]的土壤脲酶活性的变化趋势是先显著增加，最后在成熟期呈现下降的趋势（P<0.05）。CK、A1处理（堆肥替代化肥10%配施菌剂处理）、A2[JP2]处理（堆肥替代化肥20%配施菌剂处理）的土壤过氧化氢酶活性在3个时期都呈现出微微上升的趋势，但是并不显著。

2.3 不同处理间品质的差异

由表3可以看出，在喷施菌悬液后，不同堆肥替代比例处理对稻米（糙米）品质指标也有影响，但影响程度不同，其中对蛋白质含量、垩白度、碱消值的影响较大，如在CK组中，与W0处理相比，W1、W2处理的蛋白质含量分别增长了4.28%、3.25%；在A1组中，与W0处理相比，W1、W2处理的蛋白质含量分别增长了6.13%、1.75%；在A2组中，与W0处理相比，W1、W2处理的蛋白质含量分别增长了7.34%、3.17%。在CK组中，与W0处理相比，W1、W2处理的碱消值分别下降了2.48%、1.70%；在A1组中，与W0处理相比，W1、W2处理的碱消值分别下降了5.97%、9.40%；在A2組中，与W0处理相比，W1、W2处理的的碱消值分别下降了4.77%、18.94%。喷施菌悬液后，对CK、A1、A2处理长宽比、直链淀粉含量的影响相对较小。在CK组中，与对照相比，W1、W2处理的垩白度分别下降了5.13%、6.14%；在A1组中，与对照相比，W1、W2处理的垩白度分别下降了8.16%、9.33%；在A2组中，与W0处理相比，W1、W2处理的垩白度分别下降了4.38%、11.40%。各处理中直链淀粉含量无显著差异，其中A1W2和A2W2处理表现较好，分别较CKW0处理增加12.32%、6.16%。由此可见，CK、A1、A2各喷施菌悬液处理能够增加各堆肥替代化肥处理的蛋白质、直链淀粉含量，降低垩白度、碱消值。堆肥替代比例梯度不同时，蛋白质含量总体表现为A1处理>A2处理>CK处理。由此可见，堆肥替代10%化肥的效果好于堆肥替代化肥20%的效果，好于堆肥替代化肥的CK处理。

2.4 堆肥替代不同处理间喷施菌悬液微生物群落的影响

2.4.1 土壤微生物群落的构成组成分析 在属水平上，进一步分析按W1、W2处理喷施菌悬液后土壤群落组成的差异。由图2可知，喷施2种菌悬液后，作物间土壤细菌的相对丰度存在显著差异的均不超过11%，其中>5%的属主要是SBR1031、norank_f_Vicinamibacterales、MND1、norank_f_Anaerolineaceae等。

与W2处理相比，在喷施固氮螺菌悬液的土壤细菌群落中，Candidatus Udaeobacter、SBR1031、norank_f_Vicinamibacterales、norank_f_Acidobacteriales、norank_f_Anaerolineaceae、RB41、norank_f_Pedosphaeraceae的相对丰度显著提高，其中Candidatus Udaeobacter、norank_f_Anaerolineaceae的相对丰度提高了2～3倍，其余菌属的相对丰度增幅为37.2%～184.5%。

与W1处理相比，喷施复合菌悬液的土壤细菌群落中MND1、norank_f_Gemmatimonadaceae、SC-I-84、Bryobacter、norank_f_Roseiflexaceae、norank_f_Xanthobacteraceae、Sideroxydans的相對丰度显著提高，其中MND1、SC-I-84的相对丰度提高了2～3倍，其余细菌属的相对丰度增幅为22.8%～168.6%。

2.4.2 不同处理间细菌的丰富度和多样性 在不同处理喷施菌悬液条件下，分别采用Chao1、ACE指数和香农指数、辛普森指数表征各施肥处理的土壤细菌群落丰富度、多样性。表4中结果显示，上述指标受堆肥替代化肥影响显著。3个施肥处理的细菌群落Chao1、Shannon指数范围分别为4 399～6 079、9.84～10.68，且3个处理影响力排序均为A2处理>[JP]A1处理>CK处理。 堆肥替代比例越高，各施肥处理微生物群落的Chao1、ACE、Shannon指数均有所提升。例如在CK组中，与W0处理相比，W1、W2处理的Shannon指数分别提高了10.39%、3.34%；在A1组中，与W0处理相比，W1、W2处理的Shannon指数分别提高了2.93%、3.81%；在A2组中，与W0处理相比，W1、W2处理的Shannon指数分别提高了3.53%、1.91%。微生物群落的Chao1、ACE指数的变化趋势一致，与对照相比，W1、W2处理的微生物群落的香农指数显著提高。不同处理之间微生物群落的Simpson指数的变化范围虽小，但仍表现为CK处理最低。综合来看，与CK相比，A1、A2处理均提高了土壤微生物群落功能多样性，喷施固氮螺菌悬液、复合菌悬液也能在堆肥替代的基础上进一步提高土壤微生物群落功能的多样性。

2.4.3 不同施肥处理配施菌剂核心微生物的相关性分析 在3种不同堆肥替代还田比例基础上配施菌剂后，对各个微生物群落进行筛选，通过回归方程计算出3种相关性较高的核心微生物。与对照相比，秸秆覆盖还田同步改变了水稻土壤优势细菌属分类水平组成及其相对丰度。在堆肥替代还田喷施菌剂处理的土壤中，根据3种酶活性与各菌群丰度的相关性（图3），分析喷施菌剂后得到的优势细菌属，根据脲酶活性的相关性分析，在堆肥还田中配施菌剂改变了水稻土壤优势细菌属，如norank_f_Xanthobacteraceae、Pseudolabrys、norank_f_Roseiflexaceae 3种优势菌，在蔗糖酶中属于优势菌属的有norank_f_Roseiflexaceae、norank_f_Xanthobacteraceae及norank_f_Vicinamibacterales，在过氧化氢酶中属于优势菌属皆属于未定名的菌属，如[JP]norank_f_Vicinamibacterales、Candidatus Udaeobacter、norank_f_Anaerolineaceae。根据3种酶活性与微生物群落的相关性，在堆肥替代还田中喷施菌剂能够提高土壤微生物群落的相对丰度，得到以下5种优势菌属：norank_f_Xanthobacteraceae、Pseudolabrys、norank_f_Roseiflexaceae、norank_f_Vicinamibacterales、Candidatus Udaeobacter。

3 讨论

使用适当比例的堆肥代替化肥，可以显著提高土壤的有机质、养分、有效养分含量［16-17］。不仅可以减少对化肥的过度使用，还能够改善土壤肥力，从而提高水稻产量、质量等农作物指标。同时，这种做法对土壤的酶活性、微生物群落多样性具有积极影响［18］。研究结果表明，3种不同比例的堆肥替代化肥还田均能提高土壤养分含量和酶活性［19］，其中以堆肥替代化肥比例为20%的土壤质量提升最为明显。郝小雨等在对黑土的研究中亦发现，在均衡施肥、配施有机肥处理下，作物产量总体呈增加趋势［20］。王其传等研究发现，微生物菌剂能有效改善土壤理化性质，并调节土壤微生物生长环境，促进植株生长［21-23］。此外，菌剂的喷施也对土壤质量产[CM（21]生了显著影响，喷施不同菌剂后，土壤微生物群落多样性增加，酶活性提高，有机质、养分含量也有所增加，其中微生物固氮螺菌与堆肥替代还田10%处理的表现最好。本研究旨在探究3种堆肥替代化肥后的田地效果，经过4年试验，验证了堆肥替代化肥的可行性，并进行了微生物菌剂的喷施试验，开展了裂区试验。研究结果表明，3种不同堆肥还田处理进行不同菌剂喷施的处理相辅相成，有助于进一步提升土壤的有机质含量和养分含量，提高土壤酶活性和微生物群落多样性。由此可见，在堆肥替代化肥还田的同时，喷施菌剂可以进一步提高土壤质量，减少化肥的使用，达到减轻农业环境污染的目的。

3.1 不同施肥处理配施菌悬液对水稻产量品质的影响

施用化肥是提高作物产量的重要手段，使用堆肥还田替代化肥则可以减少污染，提高土壤有机质以及肥力［24］。范铭等研究发现，堆肥替代化肥还田能够有效地改善作物生长，提高水分利用效率从而提高作物的产量，产量较对照提高了29%［25］。本研究表明，堆肥还田能提高水稻千粒重、穗粒数等指标，从而影响水稻产量，与CK相比，A1、A2处理分别使水稻产量提高10.77%、8.56%。微生菌剂由一种或多种微生物细菌经发酵而来，具有无毒害、无污染的性能，施用菌肥提高了植物及土壤养分含量、养分有效性［26-27］。王婧等研究发现，菌剂配施无机肥处理后，0～40 cm土层的含盐量比对照低36.10%，单施菌肥处理的相应含盐量比对照低28.84%［28］。而本研究发现，微生物菌悬液和堆肥替代化肥还田配合施用后，在A1组，与W0处理相比，W1、W2处理的水稻产量分别提高了3.54%、2.85%；在A2组，与W0处理相比，堆肥还田配施菌悬液的W1、W2处理的水稻产量分别提高了2.38%、5.64%，单个对比堆肥还田效果则是 A1>A2>CK。

3.2 不同施肥处理配施菌悬液对土壤酶活性的影响

土壤酶作用于土壤基质并催化其轉化进程，从而使大量可溶性养分释放出来。这些养分为植物提供了所需的元素和能量，促进了干物质的积累。因此，土壤酶对于整个根际生态系统的稳定性和可持续性具有重要影响［29-30］。所以，研究土壤酶的特性和功能对于提高土壤养分利用率、增加农作物产量以及保护生态环境都具有重要意义［31］。本研究探讨了土壤中不同酶类活性与土壤微生物群落的关系［32-33］。其中，土壤脲酶能促进尿素水解成氨，从而表征土壤中有机氮的转化情况［34-35］。这种酶活性受到土壤水分、微生物数量等因素的影响，并与土壤提供氮素能力有密切关系［36］。另外，土壤过氧化氢酶活性则与土壤呼吸强度、微生物活动密切相关，其具体数值大小能够反映土壤解除呼吸过程中产生过氧化氢能力的高低。土壤蔗糖酶能够反映土壤中有机碳的转化以及土壤呼吸强度［37-38］。王晶等研究发现，秸秆还田，小麦拔节期和灌浆期土壤酶活性最大提高了81.72%和137.98%［37］。本研究结果表明，W1处理的固氮螺菌喷施过后的土壤脲酶和蔗糖酶的活性有提高但不显著，在灌浆期土壤脲酶和蔗糖酶在A1上分别提高了17.05%、9.69%，W2处理的复合微生物菌悬液有增幅且较为明显，在灌浆期的脲酶活性较对照提高32.6%，说明配施固氮螺菌悬液能够通过提高根际土壤微生物数量，进一步提高根际土壤各种酶活性，进而促进土壤基质转化。但同一菌悬液处理在不同堆肥替换化肥还田间的酶活性增幅差异较大，说明根际土壤酶活性不仅与pH值、温度和湿度等环境因素有关，可能还与不同比例堆肥替代化肥还田的生长需求及其在根际的互作效应有关。通过对固氮螺菌组2个堆肥还田比例水稻根际土壤中脲酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶活性较复合微生物菌悬液组的增幅进行比较发现，施加固氮螺菌悬液对提高20%堆肥替代化肥换田的脲酶、蔗糖酶活性和10%堆肥替代化肥还田过氧化氢酶活性最为有效。

3.3 不同施肥处理间配施菌悬液对微生物群落的影响

在土壤系统中，微生物发挥着重要的角色，不仅参与和维持物质循环和能量流动，还为地球生态系统做出了贡献。它们承担着多种重要的生态服务功能，如碳氮循环等。通过使用堆肥替代化肥还田，可为微生物的繁殖提供充足的碳源及氮源，从而影响微生物对碳源的利用，改变微生物群落的结构及多样性。施肥还能改变土壤的组成和水稻根际环境，由此直接或间接地改变稻田土壤微生物群落结构。本研究结果显示，与CK相比，A1（堆肥替代10%）、 A2（堆肥替代20%）显著提升了Candidatus Udaeobacter、MND1、norank_f_Anaerolineaceae等的相对丰度，与前人研究发现相似，在果园中施用有机肥和生物有机肥带入的大量碳源为土壤微生物提供了适宜的生长环境，提高了土壤微生物多样性［39］。

喷施固氮螺菌菌悬液后能够提升土壤微生物丰度，从而增加土壤酶活性，配合堆肥替代还田，两者相互结合，可起到提高水稻产量以及品质的效果。

4 结论

整合分析不同堆肥替代化肥比例配施菌悬液对水稻产量及其产量构成以及土壤微生物学特性的影响，堆肥替代10%配施固氮螺菌悬液水稻产量比CK提高15.32%，在品质方面，蛋白质含量堆肥替代化肥10%配施固氮螺菌悬液比CK提高了7.51%，说明秸秆堆肥替代化肥配施菌剂能够使水稻增产及提高品质，在脲酶活性中，A1中W1比W0提高了36.65%。采用高通量测序技术分析了添加固氮螺菌菌剂秸秆还田后微生物群落多样性，结果显示，细菌中相对丰度显著提高的属群有SBR1031、norank_f_Anaerolieaceae、Candidatus Udaeobacter等。以上结果说明堆肥替代10%化肥配施固氮螺菌能够提升土壤的有机质含量和养分含量，提高土壤酶活性和微生物群落多样性，促进水稻生长，达到化肥减量同时增产的目的，具有一定的推广价值。

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基金项目：国家重点研发计划（编号：2022YFD2301402）；安徽省科技重大专项（编号：18030701190）；[JP2]安徽省高校自然科学基金（编号：KJ2019A0810）；安徽省教育厅2019年度振兴计划（编号：gxyq2019061）；安徽科技学院校级自然科学研究项目（编号：2021zrzd09）；安徽省教育厅自然科学重点研究项目（编号：2022AH051629）。

作者简介：刘静文（2000—），女，安徽滁州人，硕士研究生，主要研究秸秆综合利用。E-mail：m15956086840@163.com。

通信作者：任兰天，博士研究生，主要从事秸秆综合利用方面的研究。E-mail：sky1981007@163.com。