摘要
集约化生产下，多年种植的姜荷花田易产生连作障碍，导致姜荷花产量和品质下降，为探讨沼液对姜荷花连作障碍的削减效应，以‘玉如意’品种姜荷花为材料开展盆栽试验，比较了在连作与非连作土壤中施用不同浓度沼液（0%、25%、50%、75% 和 100%）对姜荷花生长指标、生理响应和土壤酶活性的影响。研究结果表明，沼液施用能显著提高姜荷花的株高、叶长、叶宽与茎粗，增强其过氧化物酶等抗氧化酶活性，并促进可溶性糖的积累；土壤酶（脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶）活性也随沼液浓度增加而提升，尤其在连作土壤中修复效果更为显著。综合分析认为，在 50% ～ 75% 浓度范围内，沼液可显著促进姜荷花的株高增长、叶片扩展及茎部粗壮等；在非连作土壤中，推荐施用浓度为 25% ～ 50%；而在连作障碍明显的土壤中，应提升至 50% ～ 75%，以实现养分补给与微生态修复的双重目标，研究结果可为沼液资源化利用与姜荷花连作障碍的治理提供理论依据。
Abstract
Under intensive cultivation，continuous cropping of Curcuma alismatifolia Gagnep fields often leads to replanting obstacles，resulting in yield reduction and quality deterioration．To investigate the alleviating effects of biogas slurry on continuous cropping barriers in Curcuma alismatifolia Gagnep，a pot experiment was conducted using the‘Curcuma Laddawan’ variety of Curcuma alismatifolia Gagnep．Plants were grown in both continuous and non-continuous soils and treated with five concentrations of biogas slurry（0%，25%，50%，75% and 100%）．The results showed that biogas slurry application significantly improved plant height，leaf length，leaf width，and pseudostem diameter，enhanced antioxidant enzyme activity（such as peroxidase），and promoted the accumulation of soluble sugars．In addition，soil enzyme activities，including urease，sucrase，and catalase were markedly increased with higher biogas slurry concentrations，with more pronounced restoration effects observed in continuous cropping soils．Comprehensive analysis indicated that biogas slurry concentrations of 50%-75% were most effective in promoting plant growth and morphological development．For non-continuous soils，a concentration range of 25%-50% was recommended，whereas for soils with significant replanting obstacles，50%-75% was optimal to achieve both nutrient supplementation and microecological restoration．These findings provided a theoretical basis for the resource utilization of biogas slurry and the sustainable management of continuous cropping barriers in Curcuma alismatifolia Gagnep cultivation.
姜荷花（Curcuma alismatifolia Gagnep），姜科 （Zingiberaceae）姜黄属（Curcuma L.），是一种新型的多年生热带球根花卉，具有花型优美、色彩艳丽、品种丰富、花期持久等特点，广泛应用于盆栽观赏、切花出口和园林景观，是国内外观赏植物产业中的重要品种之一。随着我国姜荷花引种和栽培面积的不断扩大，设施化和集约化种植程度加深，土地复种指数不断提高，频繁的连作栽培不可避免，长期连作导致土壤养分失衡、微生物区系紊乱、有益菌数量下降、有害菌群积累，出现严重的连作障碍，具体表现为植株生长迟缓、抗性下降、产量和观赏性降低[1-5]，姜荷花作为高附加值经济花卉，其连作障碍问题会直接影响其产业可持续发展与经济效益。目前，对姜荷花的研究多集中于姜荷花生长习性、栽培技术、新品种选育、抗性生理、组培快繁技术、苞片色素、病虫害防治、园林应用等方面[6-10]，但针对其连作障碍形成机制与缓解措施的系统研究仍较为缺乏，尤其缺少在有机资源调控下的土壤-植物系统响应机制研究。
近年来，沼液作为畜禽粪污厌氧发酵后的副产物，因其含有丰富的可溶性有机质、氮磷钾等营养元素及活性微生物，被认为是一种潜力巨大的资源化有机肥。已有研究表明，适量施用沼液不仅可显著改善土壤理化性质，增加有机质与速效养分供给[11-14]，还因其携带大量外源酶和微生物能够激活土壤酶活性，加快有机质分解和养分释放[15-19]，同时调节土壤微生态结构，增强有益微生物多样性[20-22]，从而减轻连作带来的土壤功能退化和作物生长抑制效应。
尽管沼液在粮食、蔬菜等作物上的施用效果已有较多报道[23]，但其在姜荷花等观赏花卉中的营养调控效果与对连作障碍缓解作用尚缺乏深入研究，尤其在不同土壤背景（连作与非连作）下，沼液对植物生理生长指标与土壤生物活性响应机制仍未明确。本研究以姜荷花‘玉如意’为试验材料，设置不同浓度沼液处理，在连作与非连作土壤条件下进行盆栽试验，系统分析沼液对姜荷花形态特征、生理指标及根际土壤酶活性的影响，旨在探讨沼液施用对连作障碍的调节作用及其适宜浓度范围，为沼液的资源化利用与姜荷花高效可持续栽培提供理论依据与技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验场地位于闽南师范大学植物园内，气候温暖湿润，属亚热带季风性湿润气候，年平均气温 23℃，年日照 2035 h，雨量充沛，年平均相对湿度 73.0%，平均降水量 1400 mm 左右。
1.2 试验材料
供试品种为姜荷花‘玉如意’种球（来自福建省漳州市金銮园艺有限公司），土壤具体理化指标如表1所示，沼液（来自福建省漳州联南强环保科技有限公司）的具体理化指标为 pH=7.32，全氮、全磷、全钾含量分别为 0.41、 0.12、0.64 g/kg。
表1不同连作年限土壤理化指标
1.3 试验方法
试验于 2024 年 8 月 1 日选取长势一致的‘玉如意’姜荷花种球，栽植于相同规格的花盆（上口径 21.3 cm、高度 20 cm、下口径 16 cm、容量 5 L） 内，栽植深度保持一致，栽培基质为非连作土壤和已连作 3 年姜荷花的土壤，种植后浇透水，置于室外培养。
待种球发芽后，选择长势一致、无病虫害的姜荷花幼苗作为试验对象，对其进行不同浓度沼液施肥处理。非连作和连作土壤沼液浓度设定为 0%（CK）、25%、50%、75%、100%，每个处理 10 盆，每盆土壤 5 kg，试验开始前未施用其他肥料；每盆 3 株姜荷花，共 100 盆，300 株姜荷花。自姜荷花幼苗生长至两片叶（2024 年 8 月 20 日）开始施肥，15 d 施肥一次，每盆每次施用量为 500 mL（0% 施用清水 500 mL，25% 施用 125 mL 沼液混合 375 mL 清水，50% 施用 250 mL 沼液混合 250 mL 清水，75% 施用 375 mL 沼液混合 125 mL 清水，100% 施用 500 mL 沼液），连续施肥至 11 月 26 日试验结束，共计施用沼液 6 次， CK 处理施用沼液量 0 mL，25% 施用 15000 mL， 50% 施用 30000 mL，75% 施用 45000 mL，100% 施用 60000 mL。根据姜荷花需水情况进行早晚浇水，每 3 d 除草一次，防止杂草争夺养分，在试验过程中，定期检查记录姜荷花的生长状况。
1.4 各指标测定方法
1.4.1 形态指标测量
（1）株高测定：直尺测量植株根茎部分至最高叶片顶端的距离，于 8 月 20 日开始测量，每月一次。
（2）茎粗测定：用卷尺环绕花筒基部下方一圈与盆土水平面平行的植株茎干，每月一次。
（3）叶长、叶宽测定：采用直接测量法，选取每株姜荷花生长健壮、无虫害的 3~5 片成熟功能叶，使用精度为 1 mm 的直尺测量叶长（从叶片基部至叶尖的直线距离）；叶宽测量选取叶片中央部位（最宽处），同样用直尺测定其直线距离。每个处理浓度设置 10 个重复，每株测定一次，测定后计算各重复的平均值作为该处理的叶长、叶宽指标，测定频率为每月一次。
（4）观赏性状记录：于盛花期（9 月 15 日） 记录花筒宽度、长度及小花数，花筒宽度采用游标卡尺测量花筒中部最大水平直径，花筒长度为自花筒基部至顶部最远点的垂直距离，均精确至 0.1 cm。小花数为每个花序内完整开放的小花总数，计数标准为萼片完全张开、花瓣显色且未脱落的花朵，所有测量均由同一试验人员在 8：00-10：00 进行，以减少人为误差及日内环境变化带来的偏差。
1.4.2 生理指标测定
（1）于姜荷花盛花期（9 月 15—25 日）进行叶片采收。每个处理随机选择两片叶进行生理指标测定，将采集的叶片用清水洗净擦干后，放入自封袋用液氮冷冻，一部分研磨用于试验，一部分存储至超低温冰箱备用，使用来自苏州科铭生物技术有限公司的试剂盒进行植物过氧化物酶活性、植物可溶性糖含量的测定。
（2）于姜荷花即将进入休眠期前（11 月 26 日）进行土壤采样，每个处理从花盆植株根区 0～15 cm 处采集土壤 50 g，自然风干并过筛后使用来自苏州科铭生物技术有限公司的试剂盒进行测定，包括土壤蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶。
1.5 数据分析
采用 Excel2024 进行数据处理，采用 SPSS 27.0 对数据进行单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1 施用沼液对姜荷花生长的影响
2.1.1 施用沼液对姜荷花株高的影响
株高是反映植株长势情况的重要指标[24-26]。如图1a所示，种植于连作土壤中的姜荷花株高，在 8 月施用各浓度沼液处理与 CK 相比出现了显著性差异（P<0.05）；9—10 月姜荷花处于盛花期，株高差异更加显著，其中，9 月 75% 浓度处理姜荷花株高最高，为 25.06 cm；10 月下旬至 11 月下旬，姜荷花即将进入休眠期，株高生长速度较为缓慢，逐渐趋于稳定，但最后各施沼液处理均比 CK 处理株高更高，且有显著性差异。
如图1b所示，种植于非连作土壤中的姜荷花株高在 8 月，25% 沼液浓度处理与 CK 处理没有显著性差异，但是 50% 以上浓度处理与 CK 处理有显著性差异；在 9—11 月姜荷花生长过程中，各浓度沼液处理下株高均显著高于 CK，其中 9 月 75% 沼液浓度处理对株高增长具有最优效果，10 和 11 月则是 50% 沼液浓度处理效果更好。
图1不同沼液浓度处理对姜荷花株高的影响
注：a 图为连作土壤，b 图为非连作土壤。图中不同小写字母表示相同月份不同处理间差异显著（P<0.05）。下同。
2.1.2 施用沼液对姜荷花叶长的影响
如图2a所示，种植于连作土壤中的姜荷花叶长在 8 月施用沼液各处理下均大于 CK 处理，且具有显著性差异，但叶长在 25% 浓度与 50% 浓度处理之间、75% 浓度与 100% 浓度处理之间没有显著性差异；9 月，姜荷花处于快速生长期，25% 浓度处理与 CK 处理差异较小，50%～100% 浓度处理对叶片生长的促进作用较为明显，其中 75%、100% 浓度处理叶长最长，分别为 23.78 和 23.57 cm，均显著高于 50%、25% 浓度处理和 CK；10—11 月姜荷花叶片生长速度趋于平缓，相较于 CK 处理，75%、100% 浓度处理对叶片生长发育仍具有显著的促进作用；10 月 25% 浓度和 50% 浓度沼液处理叶长与 CK 没有显著性差异，但 11 月仍显著高于 CK。
如图2b所示，非连作土壤中种植的姜荷花叶长在 8 月生长初期各处理间已显现出差异性， 25%～100% 浓度处理均高于 CK 处理，其中施用 50% 浓度下的叶长最长，为 17.88 cm；9 月姜荷花处于快速生长期，50% 浓度处理的叶长仍然最长，显著高于 CK、25%、75% 和 100% 浓度处理；10 月叶长增长速度逐渐趋于平缓，25% 浓度处理与 CK 处理没有显著性差异，50% 浓度处理显著高于CK 和 25% 浓度处理；11 月生长末期，50% 浓度沼液处理叶长仍然最长，且与其他各处理均有显著性差异，其他处理之间均没有显著性差异。
图2不同沼液浓度处理对姜荷花叶长的影响
注：a 图为连作土壤，b 图为非连作土壤。
2.1.3 施用沼液对姜荷花叶宽的影响
如图3a所示，连作土壤中种植的姜荷花叶宽在 8 月生长初期，施用沼液就能显著增加叶宽，其中 75% 浓度、100% 浓度处理叶宽最宽；到 9 月，施用沼液各处理仍比 CK 处理的叶宽增加，且具有显著性差异，其中，75% 浓度处理的叶宽最宽，为 7.60 cm，显著大于其他各处理，50% 与 100% 浓度处理相差不大，但均大于 25% 浓度处理；10 月除 25% 浓度处理与 CK 处理差异性不显著外，其他施用沼液各处理均与 CK 具有显著性差异，其中 75% 浓度沼液处理的叶片宽度仍然最宽；到 11 月姜荷花生长末期，与 CK 相比，施用沼液各处理对叶宽均有显著的促进作用，其中 75% 浓度处理的促进作用最为明显，其次是 50% 和 100% 浓度处理。
如图3b所示，非连作土壤中种植的姜荷花叶宽在 8—11 月均是 100% 浓度沼液处理下叶宽最宽，其次是 75% 浓度沼液处理，CK 处理下叶宽最窄；在 8 月施用沼液各处理与 CK 均有显著性差异，但 9 和 10 月 50%、25% 浓度沼液处理与 CK 之间差异不显著；到 10 月，75% 以上浓度沼液处理的叶宽均显著宽于 50% 以下浓度沼液处理；11 月姜荷花生长末期，各沼液浓度均对叶宽有促进作用。
图3不同沼液浓度处理对姜荷花叶宽的影响
注：a 图为连作土壤，b 图为非连作土壤。
2.1.4 施用沼液对姜荷花茎粗的影响
如图4a所示，连作土壤种植的姜荷花茎粗在 8 月生长初期就已有显著性差异，25% 处理下茎粗明显优于其他处理，为 1.50 cm，而 50%～100% 浓度处理下差异性不显著且都低于 CK 处理；9 月， 50% 浓度沼液处理下茎粗最粗，为 2.85 cm，与 CK 有显著性差异，但 100% 浓度沼液处理下茎粗比 CK 小，但没有显著性差异；10 月姜荷花处于盛花期，施用沼液处理均优于 CK，其中 25%～75% 各浓度处理下茎粗均比 CK 显著增加，但 100% 浓度沼液处理与 CK 没有显著性差异；11 月，各浓度沼液处理均显著高于 CK，各施用沼液处理之间的茎粗差异不大。
如图4b所示，非连作土壤种植的姜荷花茎粗在 8 月各处理之间没有显著差异；9 月开始沼液促进作用逐渐显现，50%、75%、100% 浓度处理下茎粗显著高于 CK 处理，尤其是 75% 浓度处理最为健壮，茎粗为 2.90 cm；在 10 和 11 月，施用沼液各处理的茎粗均高于 CK，其中 75% 浓度处理下促进作用最显著。
图4不同沼液浓度处理对姜荷花茎粗的影响
注：a 图为连作土壤，b 图为非连作土壤。
2.1.5 施用沼液对姜荷花花朵性状的影响
如图5a所示，在连作土壤条件下，各沼液处理对姜荷花花部性状均表现出不同程度的促进作用。其中，25%、50%、75% 及 100% 沼液处理的花筒宽度显著高于 CK，差异达显著水平 （P<0.05）；花筒长度在所有施用沼液的处理中亦明显优于 CK，各处理间差异不显著；相比之下，小花数在施肥处理下略有增加，但处理间差异不显著 （P>0.05）。
如图5b所示，在非连作土壤条件下，沼液处理对花筒性状的促进作用同样明显。所有沼液处理的花筒宽度均高于 CK，其中以 50% 浓度处理的宽度最大；施用沼液的花筒长度普遍高于 CK，说明即使在养分状况较好的土壤中，沼液亦能促进姜荷花的苞片发育；各施肥处理的小花数普遍略高于 CK，但均差异不显著（P>0.05）。
图5盛花期不同沼液浓度处理对姜荷花花朵性状的影响
注：a 图为连作土壤，b 图为非连作土壤。
2.2 施用沼液对姜荷花叶片生理指标的影响
过氧化物酶活性是植物应对环境胁迫时的重要生理指标之一，参与植物体内的抗氧化防御机制，能够清除过量的活性氧，保护细胞免受氧化损伤[27]
图6a为施用不同浓度沼液对姜荷花叶片中的过氧化物酶活性的影响。在连作土壤条件下，姜荷花叶片中过氧化物酶活性对沼液浓度变化表现出了显著反应，CK 处理姜荷花叶片过氧化物酶活性处于较低水平；25% 浓度处理酶活性最低，为 27.5 U/ g；随着沼液浓度的升高，在 50% 和 75% 浓度处理下，叶片过氧化物酶活性有所升高；而在 100% 浓度处理下，酶活性显著升高，为 67.06 U/g，显著高于其他处理（P<0.05）。
在非连作土壤条件下，CK 处理的姜荷花叶片的过氧化物酶活性较低，25% 浓度沼液处理下显著升高，为 48.14 U/g； 而施用 50%、75% 浓度沼液为植物提供了比较平衡的养分供应，能够促进植物的健康生长；100% 浓度沼液处理姜荷花叶片过氧化物酶活性显著上升，为 95.15 U/g。
可溶性糖含量是植物生理中的一个重要指标，能够反映植物的光合作用效率、碳水化合物的积累情况及植物对环境胁迫的应答能力，在植物能量储存、抗冻性、抗氧化能力等方面发挥重要作用[28]。
图6b为不同浓度沼液处理对姜荷花叶片可溶性糖含量产生的影响，从连作土壤和非连作土壤的各处理表现可以看出，随沼液施用浓度的增加，可溶性糖均有“先升高后下降”的趋势。在非连作土壤中 25% 浓度处理相较于 CK 的可溶性糖含量略有提升；50% 浓度处理下，可溶性糖含量达到最高值，为 18.32 mg/g，显著高于其他处理 （P<0.05）；75% 和 100% 浓度处理下可溶性糖含量明显下降。
与非连作土壤相比，连作土壤中姜荷花在 0%～50% 浓度沼液处理下的可溶性糖含量均比非连作土壤相应浓度低，随着沼液浓度的增加，可溶性糖含量逐步上升，至 75% 浓度时达到最高值，为 15.59 mg/g，显著高于连作土壤的 0%、25% 及 100% 浓度处理（P<0.05），而且显著高于非连作土壤的 75% 和 100% 浓度沼液处理；而在 100% 浓度沼液处理下可溶性糖含量下降。
图6不同沼液浓度处理对姜荷花过氧化物酶活性、可溶性糖含量的影响
2.3 施用沼液对土壤酶活性的影响
如图7a所示，连作土壤的过氧化氢酶活性波动在 40～50 μmol/（d·g），整体高于非连作土壤，在 CK 土壤中过氧化氢酶活性最高，为 48.68 μmol/ （d·g）；25% 浓度处理下酶活性下降；随着沼液浓度提升，酶活性逐步上升，在 100% 浓度处理达到最高值，为 48.83 μmol/（d·g）。
与连作土壤相比，非连作土壤中过氧化氢酶活性整体较低，处于 34～47 μmol/（d·g），说明植物受胁迫程度较轻，氧化压力较低，CK 处理土壤过氧化氢酶活性最低，为 34.05 μmol/（d·g），随着沼液浓度的提升，酶活性总体呈缓慢上升趋势；75% 浓度处理下酶活性最高，为 47.13 μmol/ （d·g），但在 100% 浓度沼液处理有所下降，高浓度沼液可能反而抑制了酶活性。
如图7b所示，在连作土壤中，土壤蔗糖酶活性会随着沼液浓度的增加呈现先上升后略有波动再上升的趋势，CK 处理酶活性最低，仅为 16 mg/（g·d）；施用 25% 浓度沼液后酶活性显著提升；50% 浓度处理酶活性略有回落，但仍高于 CK； 75% 浓度处理酶活性趋于稳定，而至 100% 浓度时达到最高值，为 33 mg/（g·d），显著高于除 75% 浓度处理的其他处理（P<0.05）。
在非连作土壤中，土壤蔗糖酶活性也会随着沼液浓度提升逐渐增加，但整体水平低于连作土壤，并且上升幅度较为缓慢。CK 处理酶活性最低，为 13 mg/（g·d），至 100% 浓度处理时酶活性增至 23 mg/（g·d）。增幅主要集中在 25%～50% 浓度区间，说明中低浓度沼液已能明显促进微生物碳代谢；75%～100% 浓度处理下酶活性增幅趋缓。
如图7c所示，在连作土壤条件下，CK 处理土壤中脲酶活性最低，仅约 370 μg/（d·g），显著低于其他施用沼液处理；随着沼液浓度的提高，土壤中脲酶活性显著提升，25% 浓度沼液处理已提升至约 460 μg/（d·g），50% 浓度处理进一步提升至 760 μg/（d·g），在 75% 与 100% 浓度下，脲酶活性达到峰值并趋于稳定。
对于非连作土壤，CK 处理土壤中脲酶活性最低，为 270 μg/（d·g），由于缺乏外源有机质输入，基础微生物活性较弱；25% 浓度沼液处理后迅速上升至约 600 μg/（d·g），说明低浓度沼液能显著激发土壤酶活系统；50%～100% 浓度处理均维持在较高水平[700～780μg/（d·g）]，各处理间差异不显著。
图7不同沼液浓度处理对姜荷花土壤酶活性的影响
2.4 不同处理姜荷花的隶属函数综合评价
在连作土壤条件下，将各沼液处理下的姜荷花叶片生理指标及土壤酶活性指标组成 5×5 的原始矩阵，通过主成分分析，最终产生了主成分 1 和主成分 2。由表2可知，各主成分所产生的特征值分别为 2.98 和 1.36，其中第一主成分所产生的贡献率为 59.53%，是提供原始变量的信息的一半以上，第二主成分所产生的贡献率为 27.24%，两个主成分累计贡献率为 86.77%，表明这两个主成分能代表不同沼液浓度处理对姜荷花影响的 85.00% 以上的信息。由特征值产生的特征向量说明了主成分与原始变量之间的关系，关系与特征向量的绝对值成正比，由表2可知，主成分 1 与土壤脲酶活性、土壤蔗糖酶活性、叶片过氧化物酶活性和叶片可溶性糖含量之间的关系密切，主成分 2 与土壤过氧化氢酶活性之间的关系密切。
表2连作土壤条件下主成分的特征向量、特征值、贡献率和累计贡献率
由表2可得：通过隶属函数求出 u1、u2，进一步通过权重公式中 Wi 表示第 i 个综合指标中所占权重；Gi 为第 i 个综合指标的指标贡献率，通过综合评价得到不同浓度沼液对姜荷花生理指标，以及土壤酶活性影响能力综合评价值（D 值）：如表3所示，100% 浓度沼液处理下得分最高，为 1，其次是 75% 浓度，为 0.81，D 值由大到小依次为 100%>75%>50%>25%>0%，随着沼液浓度的提升，植物生长状态也随之提升。
表3连作土壤中不同处理对姜荷花的隶属函数综合评价
在非连作土壤条件下，将各沼液处理下的姜荷花叶片生理指标及土壤酶活性指标组成 5×5 的原始矩阵，通过主成分分析，最终产生了主成分 1 和主成分 2。由表4可知，各主成分所产生的特征值分别为 2.95 和 1.15，其中第一主成分所产生的贡献率为 59.01%，是提供原始变量的信息的一半以上，第二主成分所产生的贡献率为 22.98%，两个主成分累计贡献率为 81.99%，表明这两个主成分能代表不同沼液浓度处理对姜荷花影响的 80.00% 以上的信息。由表4可知，主成分 1 与土壤过氧化氢酶活性、土壤脲酶活性、土壤蔗糖酶活性和叶片过氧化物酶活性之间的关系密切，主成分 2 与土壤脲酶活性、土壤蔗糖酶活性、叶片过氧化物酶活性和叶片可溶性糖含量之间的关系密切。
表4非连作土壤条件下主成分的特征向量、特征值、贡献率和积累贡献率
通过隶属函数法对不同处理姜荷花叶片生理指标和土壤酶活性进行综合评价（表5），经计算可知，不同沼液浓度对姜荷花植株和土壤酶活性的影响按 D 值由大到小依次为 100%>50%>75%>25%>0%。
表5非连作土壤中不同处理对姜荷花的隶属函数综合评价
3 讨论
3.1 沼液施用对姜荷花生长的影响
本研究结果表明，沼液作为一种高效有机肥源，在合理浓度范围内显著促进了姜荷花的营养生长与花部器官的发育，对连作障碍的缓解也具有潜在价值。
在营养生长方面，施用沼液后姜荷花的株高、叶片长度与宽度、茎粗等形态指标整体呈现随沼液浓度升高而递增的趋势，尤其在快速生长期（7—8 月）表现更为明显。连作土壤中，25% 浓度沼液处理即对植株生长产生显著促进效应，与 CK 相比差异显著（P<0.05），而在非连作土壤中，25% 浓度与 CK 差异不显著，说明在养分条件良好的土壤背景下，低浓度沼液对植株生长的促进作用较弱；进一步提高浓度至 50%～75% 后，营养生长表现持续增强，说明沼液中的氮、磷、钾及微量元素通过提升叶绿素合成、光合能力与同化产物积累，为植株生长提供了强有力的物质与能量支撑[28]。
沼液施用对姜荷花的花筒长度、花筒宽度及小花数量等关键观赏指标表现出积极调控作用。在连作与非连作土壤中，所有沼液处理的花筒宽度均高于 CK，尤其是 50% 浓度处理在两个土壤类型下均表现出最优花部性状。其中，花筒宽度和长度的提升具有显著性（P<0.05），说明沼液除促进营养生长外，还可能通过调节内源激素合成，如赤霉素可显著促进花柱与花梗延长，从而加快花器生殖分化过程[29-30]，而细胞分裂素具有提升花芽分化及花序结构扩展的调控作用[31-32]。尽管小花数在统计上未呈现显著差异，但各处理均略高于 CK，说明沼液的施用未对花数形成抑制，整体有助于维持开花质量。
在植物生理响应层面，中等浓度（50%～75%）沼液处理显著提高了植株叶片中过氧化物酶活性，反映出抗氧化系统的激活能力增强，有助于稳定膜系统与代谢过程，减缓氧化胁迫造成的损伤。同时，可溶性糖含量升高，反映出沼液提高了光合产物的转化与运输效率，为花器官的形成与膨大提供持续营养支持，研究表明，以水稻[33]为例，施用富碳沼液能够显著提升植株叶片中可溶性糖含量，而小白菜[34]施用沼液浓缩液后，其叶与果实中的可溶性糖含量分别较对照升高 25% 以上。
通过两种不同土壤类型的对比试验发现，姜荷花对沼液施用的响应具有明显的差异。在非连作土壤中，因土壤结构良好、有机质含量高、微生物群落平衡，姜荷花的生长对沼液较为敏感，适宜浓度为 25%～50%，即可达到促进营养生长的效果； 而在连作土壤中，由于长期连续种植造成土壤微生态失衡、养分失衡、有机质贫乏，加之青枯病原菌等有害微生物的积累对根系造成抑制，植物生长受限[35-36]。在连作条件下，沼液的作用更加显著，适宜浓度提升至 50%～100%，既能为植物提供生长所需的外源养分，又通过促进有益微生物活性和增强土壤酶功能，改善土壤理化与生物性质，缓解连作障碍。
3.2 沼液施用对土壤酶活性的影响
在花卉生产过程中，科学的施肥管理措施对于保护和改善土壤环境具有重要意义，生物有机肥不仅能够直接提供植物所需的养分，还能通过活化土壤微生物代谢潜力提高养分的转化效率，从而改善连作土壤中常见的酶活性降低、养分矿化不足等问题。本研究结果进一步证实，沼液作为一种综合性肥源，对土壤质量改善和植物生理调控具有双重正向作用。
从酶活性角度来看，土壤蔗糖酶、土壤脲酶及土壤过氧化氢酶都是衡量土壤微生物活性与养分转化效率的关键生物指标[37]。试验结果显示，随着沼液施用浓度的增加，这 3 类酶活性均呈上升趋势，且在 50%～100% 浓度区间内变化最为显著，说明沼液能有效提升土壤的生化反应能力，这种趋势在两种土壤中均有体现，但响应强度存在明显差异，沼液不仅有效补充了有机氮源，还激活了与氮代谢相关的微生物群落，对连作土壤的氮素循环功能具有明显修复作用[38]。
在连作土壤中，沼液施用后的酶活性提升更为显著，尤其是土壤过氧化氢酶活性对沼液浓度变化表现出高度敏感性，高浓度处理（如 100% 浓度处理）虽然带来一定的盐分或氨胁迫，但同时也显著激发了抗氧化系统，说明在连作障碍导致的土壤退化或微生态失衡严重的条件下，沼液具有较强的补偿与修复潜力[39]；沼液不仅补充了速效养分，也改善了微生物群落结构，增强了根际抗逆性，是缓解连作障碍的有效途径[40]。
在非连作土壤中，土壤基础肥力较高，植物氧化胁迫水平相对较低[41]。沼液施用后，酶活性虽也表现出提升趋势，但整体幅度相对较小，尤其在土壤过氧化氢酶指标上，高浓度反而出现轻微抑制，说明在非胁迫条件下，过量施肥可能引发次生胁迫，应合理控制施肥量。
建议在姜荷花栽培中优先采用 50%～75% 浓度的沼液，在该浓度区间内既可有效促进植物生长与抗性增强，又可提升土壤酶活性与微生态功能，避免因过量施用导致的不利反应，具有较好的安全性与应用前景。
沼液作为一种资源化有机废弃物的再利用形式，具有养分丰富、肥效持久、生态安全等优势。本研究结果为其在设施花卉栽培中推广应用提供了理论依据与实践指导，也为连作土壤障碍的可持续治理提供了可行路径，为进一步揭示其作用机制，未来研究可结合田间长期定位试验及微生物群落结构分析，探索沼液在调控“土壤—植物—微生物” 互作网络中的核心作用路径，为观赏植物绿色栽培与连作障碍治理提供理论基础与实践支撑。
4 结论
在 50%～75% 浓度范围内，沼液可显著促进姜荷花的株高、叶片扩展及茎部粗壮等形态建成； 也显著提升了花筒长度与宽度，提高了可溶性糖含量与姜荷花过氧化物酶活性，有效提高植株抗逆性与生理活力，同时提高了碳同化产物的运输与分配效率，对花部器官的建成具有重要作用，说明适宜浓度的沼液可有效促进花器官的细胞伸长与组织充实，提升整体观赏性。
土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶等关键生物酶活性随沼液浓度提升而显著增强，尤其在连作土壤中响应更为敏感，表现出较强的生态修复与功能补偿作用，说明沼液有利于激活退化土壤的碳、氮循环能力。
不同土壤沼液施用具有明显差异性，在非连作土壤中，推荐施用浓度为 25%～50%；而在连作障碍明显的土壤中，应提升至 50%～75%，以实现养分补给与微生态修复的双重目标。