氮肥减量对库尔勒香梨园土壤微生物量的影响

关键词：库尔勒香梨；氮肥；土壤微生物量；土层深度

氮肥是作物增产的关键因素，在保证粮食增产中发挥了不可替代的作用，同时也加剧了资源和环境的矛盾。氮肥的过量施用，不仅导致氮素资源的浪费，对生态环境产生极大的破坏，如土壤板结、酸化等[1]，还会增加土壤氮素损失，破坏土壤微生物群落结构，导致作物养分失衡等。研究表明，不合理地施氮会影响土壤物理特性和土壤pH值[2]。长期以来化学肥力为植物生长提供养分，物理肥力是作物赖以生存的场所，但养分库中的绝大部分营养需经土壤中微生物的分解和转化才能被作物吸收和利用[3]。土壤微生物生物量是植物生长可利用养分的一个重要指标，参与有机质的分解和腐殖质的形成[4-5]。土壤微生物生物量碳、氮是衡量土壤肥沃程度的标准之一，对土壤的肥力起着巨大的作用，它可以及时地反映出土壤中微生物的活跃程度、土壤养分含量和分布情况等[6]。

施肥作为提高作物产量、改善土壤肥力的重要手段，对土壤有机质和微生物生物量具有很大的影响。有研究表明，土壤微生物生物量与总氮输入呈正相关[7]；短期施用无机肥对微生物量的影响有限，但长期施用无机氮肥会导致土壤微生物活性降低[8-9]。因此，选择合理的肥料用量对土壤生态环境至关重要。目前，国内外有关施肥对土壤微生物生物量的影响研究大多集中在农田、草地或室内，结果各不相同[10]。马泽跃等[11]在探究施氮量对库尔勒香梨园土壤微生物量的影响时发现，氮肥施用量在300kg/hm2时土壤微生物生物量最大，且氮肥施用过量会使微生物量的积累受到抑制。因此，本研究以10～12年生库尔勒香梨园土壤为研究对象，通过在完全施氮基础上进行不同减氮梯度的大田试验，测定不同氮素水平下微生物生物量碳、氮含量及各项指标的变化规律，确定最佳施氮浓度，为提高氮肥利用率和香梨产量、优化施肥技术、实现香梨的科学管理与可持续经营提供依据。

1材料与方法

1.1试验区概况

本次试验研究地在新疆库尔勒市阿瓦提农场（86°07′12″E，41°40′28″N）。该地气候属温带大陆性气候，冬季寒冷而干燥，夏季炎热而多风；年平均气温11℃；年降水量50～56mm，年最大蒸发量2800mm；年均日照时数2800～3000h，日照总辐射5700～6500MJ/cm2，有效积温4100～4400℃，无霜期210～239d。试验开始前香梨园初始土壤pH值为7.86，各养分有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为20.94g/kg、62.91mg/kg、63.95mg/kg、226.71mg/kg。

1.2试验设计

以10～12年生的库尔勒香梨园土壤为材料，进行生育期不同氮肥减量梯度的大田试验。株距2m，行距4m，每公顷1125株。选取长势相仿，未受病虫害侵扰的30株果树挂牌标记。设置6个施氮水平处理，分别为不施肥处理（N0P0K0）、不施氮肥处理（N0PK）、常规施肥处理（NPK，300kg/hm2）以及3个氮肥减量梯度处理（N1PK、N2PK、N3PK，分别较常规施肥用氮量减少10%、20%、30%），分别记为CK、N0、N、N1、N2、N3。每个施肥处理选5株香梨树。羊粪选用半腐熟羊粪（全氮、全碳、全磷、全钾含量分别为0.76%、18.52%、0.52%、0.45%），萌芽前期环状沟施，一次性施入。氮肥选用含46%N的尿素，于萌芽前期基施60%，膨果前期追施40%。磷肥选用含46%P2O5的重过磷酸钙、钾肥选用含51%K2O的硫酸钾，均采用环状沟施的方法，在萌芽前期一次性全部施入。其他田间管理措施与当地相同。具体施肥量见表1。

1.3土样采集与处理

2022年分别在香梨坐果期（6月6日）、膨果期（8月3日）、成熟期（9月6日）采集香梨园土壤样品。每次随机选取3棵果树，在施肥沟两侧，去除地表凋落物后收集3个土层深度的土样（0～20、20～40、40～60cm），对同层土壤样品进行初步破碎和混匀之后作为1个土壤样品保存在自封袋中，放入盛有干冰的保鲜箱中运回实验室。返回实验室后，土壤样品在去除植物根系和大石块后过筛（孔径2mm）混匀，保存于4℃冰箱内。1周内完成土壤微生物量碳、氮的测定。

1.4测定方法

土壤有机碳含量（ωc′）采用重铬酸钾容量法-外加热法测定；土壤全氮含量（ωN′）采用半微量凯氏法测定[12]；土壤微生物量碳含量（ωc）和土壤微生物量氮含量（ωN）采用熏蒸提取-容量分析法、熏蒸提取-茚三酮比色法测定[13]。

土壤微生物量碳含量（ωc）的计算公式：ωc=Ec/kEC，式中Ec为熏蒸与未熏蒸土壤有机碳含量的差值，k为转换系数，取值0.38。

土壤微生物量氮含量（ωN）的计算公式：ωN=mEN。式中EN为熏蒸与未熏蒸土壤全氮含量的差值，m为转换系数，取值5.00。

1.5数据处理与分析

用Excel2019对试验数据进行处理，用SPSS26.0进行单因素方差检验。单因素方差分析（One-wayANOVA）用最小显著差异法（LSD）进行不同处理间的方差分析和多重比较，显著性水平设为0.05，结果以“平均值±标准误”表示。在Genescloud平台对产量、土壤理化性质、土壤微生物量进行相关性分析并作图。

2结果与分析

2.1氮肥减量对库尔勒香梨土壤微生物量碳含量（ωc）的影响

对库尔勒香梨园坐果期、膨果期、成熟期土壤进行微生物量分析。由表2可知，ωc的变化范围为291.80～383.49mg/kg。在0～60cm土层中，整个生育期内各处理后ωc随土层深度的增加不断降低（N处理膨果期除外）。

坐果期，0～20cm土层中，N处理后的ωc较N0处理增加了1.53%，但差异不显著；N1、N2、N3处理后的ωc较N处理分别增加了1.65%、0.36%、0.93%，但各处理差异不显著；由此说明，在0～20cm土层中，完全施氮基础上减氮10%～30%对ωc增加有一定促进效果，但影响不显著。20～40cm土层中，N处理后的ωc较N0处理有所上升，但差异不显著，说明施氮对ωc增加有一定的促进作用，但效果不显著；N1处理后的ωc较N处理增加了2.13%，N2、N3处理后的ωc较N处理分别下降了3.68%、4.91%，但各处理差异均不显著；由此说明，在20～40cm土层中，完全施氮基础上减氮10%～30%对ωc增加无显著影响。40～60cm土层中，N处理后的ωc较N0处理增加了15.55%，差异显著（P＜0.05），说明施氮能够显著提高ωc；N1、N2、N3处理后的ωc较N处理有不同程度的下降，其中N1、N2处理后ωc分别降低了3.19%、5.02%，与N处理间无显著差异，N3降低了9.51%，与N处理间差异显著（P＜0.05）；由此说明，在40～60cm土层中，完全施氮基础上减氮10%～20%对ωc无显著影响，减氮30%则会显著抑制ωc增加。

膨果期，0～20cm土层中，N处理后的ωc较N0处理增加了6.84%，差异显著（P＜0.05），说明施氮能够显著提高ωc；N1、N2、N3处理后的ωc较N处理分别降低了2.94%、5.63%、4.21%，其中N1、N3与N处理无显著差异，N2处理与N处理差异显著（P＜0.05）；由此说明，在0～20cm土层中，完全施氮基础上减氮10%或30%处理对ωc无显著影响。20～40cm土层中，N处理后的ωc较N0处理增加了14.34%，差异显著（P＜0.05），说明施氮能够显著提高ωc；N1、N2、N3处理后的ωc较N处理分别降低了7.46%、9.46%、11.11%，且均与N处理差异显著（P＜0.05）；由此说明，在20～40cm土层中，完全施氮基础上减氮10%～30%会显著抑制ωc增加。40～60cm土层中，N处理后的ωc较N0处理增加了19.21%，差异显著（P＜0.05），说明施氮能够显著提高ωc；N1、N2、N3处理后的ωc较N处理分别降低了5.43%、7.76%、13.53%，均与N处理差异显著（P＜0.05）；由此说明，在40～60cm土层中，在完全施氮基础上减氮10%～30%会显著抑制ωc增加。

成熟期，0～20cm土层中，N处理后的ωc较N0处理增加了7.02%，差异显著（P＜0.05），说明施氮能够显著提高ωc；N1处理后的ωc较处理增加了0.32%；N2、N3处理后的ωc较N处理分别降低了2.86%、6.25%；N3与N处理差异显著（P＜0.05），其余各处理无显著差异；由此说明，在0～20cm土层中，完全施氮基础上减氮10%～20%对ωc无显著影响，而减氮30%则显著抑制ωc的增加。20～40cm土层中，N处理后的ωc较N0处理增加了2.79%，但差异不显著；N1处理后的ωc较N处理增加了3.54%，N2、N3处理后的ωc较N处理分别下降了0.38%、2.53%，均与N处理差异不显著；由此说明，在20～40cm土层中，在完全施氮基础上减氮10%～30%对ωc无显著影响。40～60cm土层中，N处理后的ωc较N0处理增加了5.90%，差异显著（P＜0.05），说明施氮能够显著提高ωc；N1处理后的ωc较N处理增加了1.20%，N2、N3处理后的ωc较N处理分别下降了1.98%、2.22%，但处理间差异不显著；由此说明，在40～60cm土层中，在完全施氮基础上减氮10%～30%对ωc无显著影响。

2.2氮肥减量对库尔勒香梨微土壤生物量氮含量（ωN）的影响

由表3可知，土壤微生物量氮含量（ωN）随土层深度的增加整体表现出逐渐递减的趋势。

坐果期，0～20cm土层中，N处理后的ωN较N0处理增加了18.35%，差异显著（P＜0.05），说明施氮能够显著提高ωN；N1、N2、N3处理后的ωN较N处理分别降低了4.50%、8.63%、7.93%，但各处理与N处理差异不显著；由此说明，在0～20cm土层中，在完全施氮基础上减氮10%～30%对ωN的增加有一定抑制作用，但影响不显著。20～40cm土层中，N处理后的ωN较N0处理增加了17.05%，差异显著（P＜0.05），说明施氮能够显著提高ωN；N1处理后的ωN较N处理增加了2.35%；N2、N3处理后的ωN较N处理分别降低了15.28%、3.22%，N2与N处理差异显著（P＜0.05）；由此说明，在20～40cm土层中，完全施氮基础上减氮10%和30%对ωN无显著影响，而减氮20%显著抑制了ωN的增加。40～60cm土层中，N处理后的ωN较N0处理增加了13.47%，差异显著（P＜0.05），说明施氮能够显著提高ωN；N1处理后的ωN与N处理相比增加了0.46%，无显著差异；N2、N3处理后的ωN与N处理相比分别降低了12.73%、10.77%，与N处理差异显著（P＜0.05）；由此说明，在40～60cm土层中，完全施氮基础上减氮10%对ωN的增加有一定促进作用，但影响不显著，而减氮20%～30%则会显著抑制ωN的增加。

膨果期，0～20cm土层中，N处理后的ωN较N0处理增加了19.04%，差异显著（P＜0.05），说明施氮能够显著提高ωN；N1、N2、N3处理后的ωN较N处理分别降低了3.17%、12.32%、12.06%，其中N1处理与N处理无显著差异，N2、N3与N处理差异显著（P＜0.05）；由此说明，在0～20cm土层中，完全施氮基础上减氮10%对ωN无显著影响，减氮20%～30%则会显著抑制ωN的增加。20～40cm土层中，各处理间均无显著差异。40～60cm土层中，N处理后的ωN较N0处理增加了17.98%，差异显著（P＜0.05），说明施氮能够显著提高ωc；N1处理后的ωN较N处理增加了0.13%，N2、N3处理后的ωN较N处理降低了4.03%、9.36%；N3与N处理差异显著（P＜0.05），N1、N2处理与N处理差异不显著；由此说明，在40～60cm土层中，在完全施氮基础上减氮10%～20%对ωN影响不显著，而减氮30%则会显著抑制ωN的增加。

成熟期，0～20cm土层中，N处理后的ωN较N0处理增加了21.22%，差异显著（P＜0.05），说明施氮能够显著提高ωN；N1、N2、N3处理后的ωN较N处理有不同程度的下降；其中N1、N2处理后的ωN较N处理分别降低了5.99%、12.58%，但均与N处理无显著差异；N3处理后的ωN较N处理降低了20.23%，与N处理间差异显著（P＜0.05）；由此说明，在0～20cm土层中，在完全施氮基础上减氮10%～20%对ωN无显著影响，减氮30%则会显著抑制ωN的增加。20～40cm土层中，N处理后的ωN较N0处理有所上升，但差异不显著，说明施氮对ωN有一定的促进作用，但影响不显著；N1处理后的ωN较N处理增加了6.16%，N2、N3处理后的ωN较N处理分别降低了8.64%、12.86%；N3与N处理间差异显著（P＜0.05），N1、N2处理与N处理间差异不显著；由此说明，在20～40cm土层中，在完全施氮基础上减氮10%～20%对ωN无显著影响，而减氮30%则显著抑制ωc的增加。40～60cm土层中，各处理间无显著差异。

2.3氮肥减量对库尔勒香梨土壤微生物量碳氮含量比（ωc︰ωN）的影响

由表4可知，随着土层深度的增加，各处理后的ωc︰ωN整体表现为递增趋势（坐果期N0处理除外）。坐果期，0～20cm土层中，N处理后的ωc︰ωN最低，N0处理后的ωc︰ωN最高；N处理后的ωc︰ωN与N0处理相比降低了13.70%，差异显著（P＜0.05），说明施氮会显著降低ωc︰ωN；与N处理相比，减氮各处理后的ωc︰ωN与N处理相比均有所上升，但处理间差异不显著，说明在完全施氮基础上减氮10%～30%对ωc︰ωN无显著影响。20～40cm土层中，N处理后的ωc︰ωN与N0处理相比降低了10.70%，差异显著（P＜0.05），说明施氮会显著抑制ωc︰ωN；与N处理相比，N1、N3处理后的ωc︰ωN与N处理相比分别下降了0.17%、1.50%，但均与N处理无显著差异；N2处理后的ωc︰ωN与N处理相比增加了13.98%，差异显著（P＜0.05）；由此说明，在20～40cm土层中，在完全施氮基础上减氮20%会显著促进ωc︰ωN，而减氮10%和30%对ωc︰ωN无显著影响。在40～60cm土层中，N处理后的ωc︰ωN与N0处理相比增加了1.94%，差异不显著，说明施氮会提高ωc︰ωN，但影响不显著；N1处理后的ωc︰ωN与N处理相比有所上升，N2、N3处理后的ωc︰ωN与N处理相比有所下降，各处理间差异均不显著；由此说明，在40～60cm土层中，在完全施氮基础上减氮10%～30%对ωc︰ωN无显著影响。膨果期各处理间差异不显著。成熟期，0～60cm土层中N0、N1、N2、N3处理与N处理间均无显著差异，说明不施氮或者在完全施氮基础上减氮10%～30%对ωc︰ωN均无显著影响。

2.4氮肥减量对库尔勒香梨土壤微生物量碳熵（qC）的影响

从表5中可以看出，随着土层深度的增加，各处理后的qC整体表现为上升趋势。

坐果期，0～20cm土层中，施肥各处理间差异均不显著。20～40cm土层中，N处理后的qC与N0处理相比下降了5.74%，但差异不显著，说明施氮对qC无显著影响；N1、N2、N3处理后的qC与N处理相比均有所上升；N1、N2处理后的qC与N处理相比分别增加了2.42%、8.09%，但无显著差异；N3处理与N处理相比增加了11.56%，差异显著（P＜0.05）；由此说明，在20～40cm土层中，完全施氮基础上减氮10%～20%对qC影响不显著，而减氮30%能够显著提高qC。40～60cm土层中，N处理后的qC与N0处理相比增加了20.05%，差异显著（P＜0.05），说明施氮会显著提高qC；N1、N2、N3处理后的qC与N处理相比分别降低了30.39%、26.53%、21.68%，且均与N处理间差异显著（P＜0.05）；由此说明，在40～60cm土层中，完全施氮基础上减氮10%～30%对qC有显著抑制作用。

膨果期，0～20cm土层，N处理后的qC与N0处理相比增加了5%，但处理间差异不显著，说明施氮对qC无显著影响；N1、N2、N3处理后的qC与N处理间差异不显著；由此说明，在0～20cm土层中，完全施氮基础上减氮10%～30%对qC无显著影响。20～40cm土层中，N处理后的qC与N0处理相比增加了10.56%，但处理间无显著差异，说明施氮对qC有一定促进效果，但影响不明显；N3处理后的qC与N处理相比增加了16.38%，差异显著（P＜0.05）；N1、N2处理后的qC与N处理相比分别降低了10.10%、6.19%，无显著差异；由此说明，在20～40cm土层中，完全施氮基础上减氮10%～20%对qC无显著影响，而减氮30%会显著提高qC。40～60cm土层中，N处理后的qC与N0处理相比增加了31.51%，差异显著（P＜0.05），说明施氮能显著提高qC；N3处理后的qC与N处理相比增加了2.66%，但差异不显著；N1、N2处理后的qC与N处理相比分别降低了31.83%、21.24%，且差异显著（P＜0.05）；由此说明，在40～60cm土层中，完全施氮基础上减氮10%～20%会显著抑制qC，而减氮30%对qC无显著影响。

成熟期，0～20cm土层中，N处理后的qC与N0处理相比有所上升，但差异不显著，说明施氮对qC无显著影响；各减氮处理后的qC与N处理相比差异均不显著；由此说明，在0～20cm土层中，完全施氮基础上减氮10%～30%对qC无显著影响。20～40cm土层中，N处理后的qC与N0处理相比差异不显著，说明施氮对qC影响不显著；N1、N3处理后的qC与N处理相比分别增加了4.80%、11.37%，其中N3处理与N处理差异显著（P＜0.05）；N2处理后的qC与N处理相比降低了10.49%，差异显著（P＜0.05）；由此说明，在20～40cm土层中，完全施氮基础上减氮10%对qC无显著影响，减氮20%则会显著抑制qC，减氮30%则会显著促进qC。40～60cm土层，N处理后的qC与N0处理相比差异不显著，说明施氮对qC影响不显著；N1、N2处理后的qC与N处理相比降低了10.69%、4.43%，其中N1处理与N处理差异显著（P＜0.05）；N3处理后的qC与N处理相比增加了11.30%，差异显著（P＜0.05）；由此说明，在40～60cm土层中，完全施氮基础上减氮10%显著抑制了qC，而减氮20%对qC无显著影响，减氮30%对qC促进效果显著。

2.5氮肥减量对库尔勒香梨土壤微生物量氮熵（qN）的影响

由表6可知，0～60cm土层中，在坐果期N处理后qN较N0处理有不同程度上升，膨果期、成熟期N处理后qN较N0处理有不同程度的下降，但各处理间无显著差异，说明施氮对qN影响不显著。各减氮处理后qN较N处理有不同程度上升或下降，但差异均不显著，说明完全施氮基础上减氮10%～30%对qN无显著影响。

2.6氮肥减量对库尔勒香梨产量的影响

由图1可知，与N0处理相比，各施肥处理产量较其有不同程度的上升，其中完全施氮处理较N0处理显著增加了79.54%（P＜0.05）。在完全施氮基础上减氮10%、20%、30%，香梨产量也随之降低，整体表现为N＞N1＞N2＞N3。其中N3处理较完全施氮处理显著降低24.91%（P＜0.05），其余处理间无显著差异。因此说明，施氮能够显著增加香梨产量，且在完全施氮基础上减氮10%～20%对其产量变化无显著影响，但减氮30%则会显著降低库尔勒香梨产量。

2.7产量、土壤理化性质与微生物量的相关性分析

相关性分析表明（图2），ωc与ωN、ωc′、ωN′呈极显著正相关，与qN呈显著负相关，与ωc∶ωN呈极显著负相关；ωN与ωc′呈显著正相关，与ωN′呈极显著正相关，与ωc∶ωN呈极显著负相关；ωc∶ωN与ωN′呈极显著负相关；qC与ωc′呈极显著负相关；qN与ωN′呈极显著负相关；ωc′与ωN′呈显著正相关。香梨产量与ωc∶ωN、ωc′呈显著正相关，与ωc、ωN、qN、ωN′呈极显著正相关。由此说明，ωc、ωN的变化均与ωc′、ωN′的变化有关，且存在动态依存关系。通过施肥可以显著提高ωc′和ωN′的，从而提升ωc和ωN。

3讨论

3.1氮肥减量对库尔勒香梨园土壤微生物量含量（ωc、ωN）的影响

土壤微生物量碳、氮是土壤碳素和氮素的重要来源，同时也具有较高的生物活性；其消长水平反映土壤微生物利用土壤碳、氮源合成自身物质并大量繁殖的程度[14]。本研究中微生物量碳、氮含量变化趋势基本一致，均表现为随土层深度的增加呈不断下降趋势，这与前人研究结果相似[15-16]。主要原因是土壤表层枯落叶层有丰富的微生物，水热条件与养分物质优于矿质土层，使得土壤中的微生物活性较高；随着土层深度的增加，土壤中的营养物质减少，通透性减弱，从而抑制了微生物活性，导致ωc和ωN下降[17]。各处理后的ωc、ωN在膨果期含量最高，因为梨树在旺盛生长阶段对营养物质的需求量增大，促进了土壤中营养物质的分解与代谢[11]，这与郭萍等[18]在研究不同施肥处理在整个苗木的生命过程（还苗期—旺长期）中发现微生物数量均在增加，且在旺长期达到最大的研究结果相似。本试验研究表明，与N处理（完全施氮）相比，N2、N3（减氮20%、30%）处理后的ωc、ωN在整个生育期0～60cm土层中有显著降低。陈旸[19]在研究不同施肥处理对水稻土壤微生物量的影响时发现单施化肥能增加ωc；王晶等[20]研究发现施用化肥的土壤微生物量显著高于不施用化肥组；这与本试验结果相似。长期合理施用氮肥能够增加作物光合作用产物向地下资源的分配，增加根系生物量及分泌物，使得供给土壤微生物同化和利用的氮源充足，这也可能是造成微生物量碳、氮含量增加的原因之一[21]。但也有人研究结果不同。Glendining等[22]在英国洛桑进行的长期肥料试验发现，长期施用无机氮肥并未显著改变土壤微生物生物量，这可能与该地区长期配施碱石灰以及土壤碳素供应状况有关；孙凤霞等[23]研究也表明长期单施化肥下红壤的ωc和ωN最低，可能是由于红壤本身pH值较低，单施化肥使土壤酸化从而影响土壤微生物的活性[24]；陈燕等[25]在探究施氮对油树林可溶性糖及微生物量的影响时认为与不施氮处理相比，施氮处理后土壤微生物量显著降低的原因可能是添加氮后油树林可利用状况在森林系统中得到了改善，植物为了降低自身在地下资源的分配，会减少根系的生长及活性物质的释放，因此导致微生物生长受到限制，土壤微生物量降低[26]。

3.2氮肥减量对库尔勒香梨土壤微生物量碳氮含量比（ωc︰ωN）的影响

土壤微生物量碳氮含量比（ωc︰ωN）可以反映土壤微生物群落结构特征和氮素有效性[27]。本试验中，ωc︰ωN仅在坐果期0～40cm土层中有显著变化，其中N处理后的ωc︰ωN值显著低于N0处理。在20～40cm土层中，N2处理后的ωc︰ωN值较N处理显著增加了13.98%，N1、N3处理较N处理无显著影响。因为碳氮比低有利于微生物在有机质分解过程中的养分释放，促进土壤中有效氮的增加[27]，因此N1、N3的处理（减氮10%、30%）对植物生长更有利。赵彤等[28]研究结果表明黄土高原丘陵区4种不同植被类型对ωc︰ωN值有影响，都在7～11范围内；王利利等[29]在探究不同碳氮比对有机农业土壤微生物生物量的影响时发现碳氮比为10～15时，土壤氮素有较高的生物有效性，对氮素利用率的提升效果更好。还有研究表明，真菌需要的碳素比细菌需要的碳素高；当土壤中输入的氮素过多时土壤微生物群落会从真菌群落主导而变成细菌群落主导，因此真菌碳氮比一般为4～15，细菌碳氮比一般在3～5[30-31]。本研究结果显示，各处理下ωc︰ωN范围为9～14，说明本试验地库尔勒土壤微生物群落中真菌为优势种，这一结果与马泽跃等[11]在探究施氮量对库尔勒香梨微生物量的影响时一致。土壤微生物群落组成变化影响土壤微生物量碳氮比；土壤微生物在其代谢过程中固持碳的同时必然吸收部分氮，以形成细胞体和维持生命活动；固持碳和吸收氮的相对比例受土壤中碳和养分供应特性的影响[19]。

3.3氮肥减量配施有机肥对土壤微生物量碳、氮利用效率的影响

土壤微生物碳熵（qC）是指土壤微生物生物量碳占土壤总有机碳的百分比（ωc︰ωc′），一般范围在0.3%～7.0%[32]。本研究发现，施氮会一定程度影响香梨在0～60cm土层中整个生育期的qC，且N3处理（减氮30%）对qC的促进效果最显著，而N1、N2处理（减氮10%、20%）对qC的抑制效果显著。由此说明，减氮30%更能提高土壤微生物对碳的利用率。qN可表征微生物对土壤有效氮素的利用效率及ωN对土壤氮库的贡献率，是反映土壤养分中生物有效性和合理利用的重要指标[33]。本研究结果显示，各处理下qN值介于3.12%～4.93%，且影响效果均不显著，这与Moore等[34]发现qN不受氮肥施用量的影响和蓝贤瑾等[35]发现有机和无机配施提高了土壤微生物氮熵但影响不显著的研究结果类似。然而，也有研究结果与本试验结果不同，认为施氮可以促进土壤碳、氮的利用效率，这可能是因为受到不同施肥处理、土壤类型、耕作措施以及土壤理化性质的共同影响导致的差异[36-38]。

3.4氮肥减量配施有机肥对香梨产量及其相关性的影响

本研究结果表明，施氮显著增加了库尔勒香梨产量，且在完全施氮基础上进行不同梯度减氮会导致香梨产量逐渐下降。郭广正等[39]在研究施肥对杧果产量的影响时发现产量和收益随化肥减量比例（10%、20%、30%）的增加而降低，这与本试验结果趋势基本一致。本试验结果显示，在完全施氮（300kg/hm2）基础上减氮10%～20%对香梨产量影响效果不显著，而减氮30%则显著降低香梨产量。这可能是因为过量减氮导致植物的根系发育不良，根系数量减少，根系生长受阻，从而影响植物对水分和养分的吸收，最终导致产量降低。在产量与土壤微生物生物量的相关性分析中，香梨产量与ωc︰ωN、ωc′呈显著正相关，与ωc、ωN、qN、ωN′呈极显著正相关，说明土壤微生物量及养分含量的增加与香梨产量息息相关，它们之间存在着动态依存关系。

本研究对于施氮对库尔勒香梨园土壤微生物量的研究时间较短，暂不了解长期施氮下土壤微生物量碳、氮变化是否一致，具有一定局限性。因此后续将继续开展该试验，并配施有机肥，观察有机肥替代下氮肥利用率的变化和微生物群落组成差异，为香梨园高效利用氮肥，保证果树稳产提供依据。

4结论

在整个生育期内减氮20%～30%施肥对ωc、ωN的抑制作用较为显著；减氮20%时坐果期的ωc︰ωN值较高；在坐果期、膨果期的20～40cm土层和成熟期40～60cm土层中减氮30%对qC有显著促进作用，但会显著降低库尔勒香梨产量；各处理对qN的影响效果均不显著；产量与ωc︰ωN、ωc′呈显著正相关，与ωc、ωN、qN、ωN′呈极显著正相关。因此，在库尔勒香梨种植中，应适量控制氮素的供给。综合考虑减氮施肥对土壤微生物量与产量的影响，推荐10～12年生库尔勒香梨适宜的氮肥用量为240～270kg/hm2，即完全施氮（300kg/hm2）基础上减氮10%～20%。