摘要
针对甘蔗叶资源化利用与罗汉果（Siraitia grosvenorii）种植中化肥过量导致的土壤退化问题，首次提出以甘蔗叶源腐植酸替代复合肥的绿色施肥策略，并系统解释其调控罗汉果苗期生长与土壤质量的协同效应。通过设置甘蔗叶源腐植酸替代复合肥 20%（T1）、40%（T2）、60%（T3）、80%（T4）、100%（T5）5 个替代比例的梯度试验，以全复合肥为对照（CK），系统评估了替代比例对植株形态、叶片生理、土壤速效养分及酶活性的综合影响。结果表明：（1）植株生长特性：T4 处理显著促进罗汉果生长，株高、叶面积、叶长、叶宽、叶鲜重和叶干重，较 CK 分别提升了 103.9%、44.4%、45.8%、76%、74.6% 和 70.5%，优化了植株的形态；（2）叶片生理响应：T3 和 T4 处理显著提高叶片光合色素含量，其中 T4 叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素分别较 CK 增加 28.8%、 15.9%、159.0%，并同步增强光合效率与抗逆能力；T2 处理显著提高叶片可溶性糖含量，T2 ～ T5 处理显著提高可溶性蛋白含量，同时 T3、T4 处理显著降低脯氨酸含量；T2 ～ T4 处理显著增强过氧化物酶和过氧化氢酶活性，T4 处理显著提升超氧化物歧化酶活性（+97%），而 T5 处理叶片丙二醛含量显著低于其他处理，但植株形态指标劣于 T4 处理；（3）土壤质量调控：T2 ～ T5 处理显著提高土壤有机质、铵态氮、有效磷、速效钾含量；T2 ～ T4 处理显著激活土壤蔗糖酶（+21%）、脲酶（+111%）、酸性磷酸酶（+21%）活性，促进养分循环。综合表明，甘蔗叶源腐植酸替代 80% 复合肥（T4 处理）综合效果最优，其通过促进罗汉果植株生长、增强光合与抗逆能力、改善土壤肥力，为甘蔗叶资源化利用及罗汉果绿色栽培提供技术支撑。
关键词
Abstract
Aiming at the problem of sugarcane leaf utilization and soil degradation caused by excessive chemical fertilizer in Siraitia grosvenorii planting，a green fertilization strategy of replacing compound fertilizer with sugarcane leaf humic acid was proposed for the first time，and its synergistic effect on regulating the growth of Siraitia grosvenorii seedlings and soil quality was systematically explored. A gradient experiment was conducted and five treatments with different substitution levels were set up，namely the substitution of 20% compound fertilizer with sugarcane leaf humic acid（T1），the substitution of 40% compound fertilizer with sugarcane leaf humic acid（T2），the substitution of 60% compound fertilizer with sugarcane leaf humic acid（T3），the substitution of 80% compound fertilizer with sugarcane leaf humic acid（T4），and the substitution of 100% compound fertilizer with sugarcane leaf humic acid（T5）. The application of compound fertilizer alone was set as the control group（CK）. The comprehensive effects of substitution ratio on plant morphology，leaf physiology，soil available nutrients，and enzyme activity were evaluated. The results showed that:（1）Plant growth characteristics: The T4 treatment significantly promoted the growth of the plant height，leaf area，leaf length，leaf width，fresh leaf weight，and dry leaf weight of Siraitia grosvenorii，which increased by 103.9%，44.4%，45.8%，76%，74.6%，and 70.5%，respectively， compared with CK，and the morphology of the plants was optimized.（2）Physiological response of leaves: T3 and T4 treatments significantly increased the content of photosynthetic pigments in leaves，with T4 chlorophyll a，chlorophyll b，and carotenoids increasing by 28.8%，15.9%，and 159.0%，respectively，compared to CK，and simultaneously enhancing photosynthetic efficiency and stress resistance. T2 treatment significantly increased the soluble sugar content of leaves，T2-T5 treatments significantly increased the soluble protein content，while T3 and T4 treatments significantly reduced the proline content；T2-T4 treatment significantly enhanced the activities of peroxidase and catalase，while T4 treatment significantly increased the activity of superoxide dismutase（+97%）. However，T5 treatment had significantly lower leaf malondialdehyde content than other treatments，but plant morphological indicators were inferior to T4.（3）Soil quality control: T2-T5 treatments significantly increased soil organic matter，ammonium nitrogen，available phosphorus， and available potassium contents；T2-T4 treatments significantly activated the activities of soil sucrase（+21%），urease （+111%），and acid phosphatase（+21%），promoting nutrient cycling. The comprehensive results showed that the comprehensive effect of replacing 80% compound fertilizer with humic acid from sugarcane leaves（T4 treatment）was the best. It provided technical support for resource utilization of sugarcane leaves and green cultivation of Siraitia grosvenorii by promoting plant growth，enhancing photosynthesis and stress resistance，and improving soil fertility.
罗汉果 Siraitia grosvenorii （Swingle）C. Jeffrey 为葫芦科罗汉果属多年生宿茎攀缘藤本作物[1]，是我国特有的经济作物，主产于广西壮族自治区桂林市，种植历史已达 300 年[2]，产量约占全国的 85%。罗汉果是国家卫健委首批药食同源两用中药材[3]，近年来还入选了广西“桂十味”和“桂林中药八味”名录。罗汉果果实除了药用价值之外，最大的特色是其含有的主要有效成分罗汉果甜苷 V，它是一种无毒、低热量、无糖的天然甜味剂，具有抗糖尿病、抗肿瘤、抗炎症等药理作用[4]，可用于糖尿病和肥胖患者的保健食品。此外，随着人们对长期摄入人工甜味剂如阿斯巴甜、赤藓糖醇、安赛蜜钾、三氯蔗糖等风险的认知，进一步加剧了对天然甜味剂的需求，罗汉果甜苷 V 作为仅次于甜叶菊的第二大天然甜味剂来源，已获得 60 多个国家的市场准入，产品超过 1000 种，在强制性食品安全国家标准食品添加剂食用标准（GB 2760—2014）中，它是唯一可添加到婴幼儿食品的甜味剂，因此，罗汉果甜苷 V 成为了全球甜味剂市场的新宠，推动了罗汉果产业快速发展[4]。
罗汉果产业及其经济效益显著提高的同时，带动了种植面积不断扩大，但作为高肥料作物，加上种植户盲目追求产量而轻品质，导致土壤多处于长期过量施用化肥的状态[5]，不仅易造成肥料中的营养成分不能完全被吸收而大量滞留在土壤内，引起土壤养分失衡、质量严重退化[6]，还会污染环境；而且罗汉果植株已出现了生长势差、病虫害提前发生等问题和现象[7]，加上近两年的高温干旱天气严重影响了罗汉果花期时的开花数量、花粉质量，导致果实产量和品质明显下降，给罗汉果种植业带来了不利的影响。如何降低罗汉果生长过程中化肥的施用量，加快罗汉果苗期的生长速度，助力植株更健壮并提早开花结果，以避免上述罗汉果种植中出现的问题及高温干旱带来的不利影响，同时改良土壤质量，已成为罗汉果产业可持续发展必需解决的关键问题之一。
我国甘蔗常年种植面积居世界第三，广西是我国最大的甘蔗生产基地，甘蔗年产量约占全国的 68%[8]，甘蔗收获后残留的甘蔗叶资源十分丰富[9]，传统的甘蔗叶处理方式为就地焚烧或丢弃，然而，焚烧会污染大气环境，丢弃则造成资源的浪费且滋生病虫害，并影响宿根蔗生长[10]，导致有效处理利用甘蔗叶已成为甘蔗收获后棘手的问题，也是当前甘蔗叶废弃物利用的重点问题。
生物质腐植酸可为解决罗汉果种植和甘蔗叶废弃物利用两个问题提供一种高效的解决方案。生物质腐植酸是一种新型绿色高效肥料[11]，主要以有机废弃物为原料，与矿源腐植酸相比，生物质腐植酸为可再生资源，具有改良土壤质量、提高肥料利用率、调节作物生长、增强作物抗逆能力、提高产量、改善品质等作用[12-13]，在可持续农业方面显示出巨大的潜力。腐植酸肥料可弥补无机化肥的缺陷，被普遍应用于不同作物，均收到明显效果[14]，已有研究表明，腐植酸与微生物菌剂联用可提高葡萄产量与收益，同时能有效增加土壤速效氮、磷、钾、有机质含量[15]；腐植酸水溶肥可提高草莓叶绿素含量、产量及品质，提高草莓土壤有机质、碱解氮、速效钾和有效磷等养分含量[16]；腐植酸与磷肥配施还可提高磷肥利用率和小麦产量[17]；腐植酸可以改善小麦土壤理化性质及微生物群落结构，增加小麦产量[18]；施用黄腐酸钾能提高罗汉果叶片的光合能力，促进果实增大和罗汉果甜苷Ⅴ 积累[19]。但传统的生物质腐植酸和矿源黄腐酸钾成本昂贵，而本研究使用的甘蔗叶源腐植酸由广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所的广西特色食药植物资源高值化利用科技成果转化中试研究基地自主研发，具有生物质腐植酸优点，并具备知识产权和价格优势。除此之外，目前尚无甘蔗叶源腐植酸应用于罗汉果种植的相关研究。本研究首次系统探究其替代复合肥的可行性，研究罗汉果种植基肥中复合肥的减施量，开展甘蔗叶源腐植酸替代复合肥不同比例的研究，分析其对罗汉果苗期的生长、叶片生理、土壤养分和土壤酶活性等指标的影响，为改善罗汉果果园土壤质量、复合肥减量配施甘蔗叶源腐植酸技术奠定理论基础，也为今后甘蔗叶源腐植酸应用于罗汉果全生育期提供前期技术参考，从而建立系统科学的罗汉果施肥方式及其配套技术。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本研究以桂林吉福思罗汉果生物技术股份有限公司的大地二号为试验植物材料，在广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所试验大棚 （25°01′N，110°17′E）内种植，属于中亚热带季风气候区；甘蔗叶源腐植酸为复合肥替代材料，由广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所的广西特色食药植物资源高值化利用科技成果转化中试研究基地制备并提供[20]，主要成分为：腐植酸 25%，固体酸 40.98%，氮 4.29%，钾 6.49%，磷 0.59%，钙 0.59%，镁 0.18%，铁 0.89%，铜 10.7 mg/kg，锌 44.7 mg/kg，总铅 11.7 mg/kg，总镉 0.43 mg/kg，总铬 85.4 mg/kg，总汞 0.011 mg/kg，总砷 7.33 mg/kg，钠 363 mg/kg，水分 7.31%； 复合肥 （N∶P∶K=18∶18∶18）购置于广西焱东化肥有限责任公司，总养分≥ 54%。
1.2 试验设计
基于罗汉果种植常采用较大量的化肥作为基肥（500 g/ 株），本试验设置 5 个复合肥替代梯度的施肥处理和 1 个对照：甘蔗叶源腐植酸替代 20% 复合肥（T1）、甘蔗叶源腐植酸替代 40% 复合肥 （T2）、甘蔗叶源腐植酸替代 60% 复合肥（T3）、甘蔗叶源腐植酸替代 80% 复合肥（T4）、甘蔗叶源腐植酸替代 100% 复合肥（T5），以复合肥为对照 （CK）
按照表1分别称取一定量的甘蔗叶源腐植酸和复合肥，依次播撒在大棚种植坑中，翻地使肥料与土壤混合均匀，然后定植罗汉果种苗，每个处理种植 6 株；采用水平棚式栽培，棚高 1.8 m，株行距 2 m× 2 m，应用相同的栽培管理技术进行种植管护。
表1甘蔗叶源腐植酸替代复合肥的施肥方案
1.3 试验方法
1.3.1 形态指标测定方法
在罗汉果种苗定植 1 个半月且上棚时，测量并记录每个处理的株高，同时在株高 1.0 m 处采集每个处理的叶片各 2 份，一份用于测量叶面积、叶长、叶宽、叶鲜重、叶干重及测定叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素含量，重复 3 次；另一份立即放入液氮罐中，带回实验室放入-80℃冰箱保存备用，用于测定叶片生理指标，见 1.3.2。
1.3.2 叶片生理指标测定方法
可溶性糖采用蒽酮比色法测定，可溶性蛋白采用考马斯亮蓝法测定，脯氨酸采用茚三酮法测定，丙二醛采用硫代巴比妥酸（TBA）法测定，超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性采用索莱宝公司生化试剂盒测定，过氧化氢酶采用武汉基因美生物科技有限公司 ELISA 试剂盒测定，重复 3 次。
1.3.3 土壤指标测定方法
在罗汉果种苗上棚时，每个处理的所有植株采用五点法取土壤混合均匀、晒干并研磨过滤，重复 3 次。有机质参照《土壤有机质的测定方法》[21]，铵态氮采用碱解吸收法测定，有效磷采用钼锑抗分光光度法测定，速效钾采用四苯硼钠比浊法测定，土壤蔗糖酶、土壤脲酶、土壤酸性磷酸酶采用索莱宝公司生化试剂盒测定。
1.4 数据统计与分析
采用 Excel2019 进行数据整理；使用 SPSS 19.0 进行单因素方差分析，并用 Duncan’s 新复极差检验法进行多重比较（P<0.05）；使用 Origin 2021 进行绘图。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对罗汉果苗期形态指标的影响
株高、叶面积、叶长、叶宽、叶鲜重、叶干重是说明植物生长势的指标，可代表植株的未来生长潜力。对罗汉果苗期形态指标的测定，发现罗汉果各形态指标在不同施肥处理间存在显著性差异，如图1所示。与 CK 相比，甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例≥ 40%（T2 处理）时才有效地促进罗汉果苗期生长，且不同形态指标的变化趋势相同，均为随着甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例的增大先升高至 T4 处理再降低，排序为 T4>T3>T5>T2>CK>T1。结合方差分析可知，甘蔗叶源腐植酸替代 80% 复合肥（T4 处理）可同时促进株高、叶面积、叶长、叶宽、叶鲜重、叶干重的增长且效果最显著 （P<0.05），分别比 CK 增加了 103.91%、44.38%、 45.79%、76.07%、74.63%、70.47%。从 T4 处理增加的幅度上看，该处理的罗汉果种苗从定植到上棚，其株高生长比 CK 快了 1 倍，叶片各指标也增加 0.4 倍以上，由此可见，T4 处理能实现罗汉果苗期的快速生长，同时也有助于植株叶片更大、更健壮。
图1不同施肥配比对罗汉果苗期形态指标的影响
注：柱上不同小写字母表示处理间差异显著（P<0.05）。下同。
2.2 不同施肥处理对罗汉果苗期叶片生理指标的影响
2.2.1 不同施肥处理对光合色素含量的影响
叶绿素含量可表示光合作用的强弱，类胡萝卜素则可促进光保护及抗氧化作用，不同施肥处理对光合色素含量的影响，如图2所示。与 CK 相比，甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例≥ 60% 时才有效地促进罗汉果苗期叶片光合色素的含量，且变化趋势与 2.1 中形态指标相同，排序基本为 T4>T3>T5>CK>T2>T1。结合方差分析表明，叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素含量在甘蔗叶源腐植酸替代 80% 和 60% 复合肥（T4 和 T3 处理）时能同时达到最大（P<0.05），分别比 CK 增加了 28.84%、15.92%、 158.97% 和 25.90%、12.54%、146.15%。由此可推测， T4 和 T3 处理有利于罗汉果苗期叶片的光合作用。
图2不同施肥配比对罗汉果苗期叶片叶绿素、类胡萝卜素含量的影响
2.2.2 不同施肥处理对渗透调节物质含量的影响
可溶性糖是植物光合作用的直接产物和营养物质，反映植物光合作用积累产物的能力；可溶性蛋白参与植物体内各种代谢活动，是重要的渗透调节物质，对植物生长发育具有重要意义；脯氨酸主要起到保护植物免受渗透胁迫伤害的作用，该 3 个指标可直观反映植物营养、生长状况及植物适应逆境情况。
不同施肥处理对渗透调节物质含量的影响见图3，可溶性糖和可溶性蛋白变化趋势相同，为先升高后降低，与 CK 相比，当甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例为 40% 时可溶性糖含量显著最高，比例为 60% 和 80% 时与 CK 无显著差异，比例为 100% 和 20% 时则显著降低（P<0.05）； 当甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例≥ 20% 时均显著提高可溶性蛋白含量，且为 60% 时达到最大值（P<0.05）；而甘蔗叶源腐植酸处理的脯氨酸含量都比 CK 低，呈现出先降低后升高的相反变化趋势，并在甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例为 60% 时最低，且与 20%、40%、80% 处理无显著性差异。综合分析发现，可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量在甘蔗叶源腐植酸替代 40%～80%（T2～T4 处理） 范围内均最高或最低，即表现优于替代比例为 20% 和 100% 的处理，故推测 T2～T4 处理有利于罗汉果苗期叶片的渗透调节物质积累。
图3不同施肥配比对罗汉果苗期叶片可溶性物质、脯氨酸含量的影响
2.2.3 不同施肥处理对抗氧化酶系统及丙二醛的影响
抗氧化酶是生物体内一类能够应对氧化胁迫、维持体内氧化还原平衡的重要酶类，其主要作用为调控生长发育、增强植株抗病性、提高对逆境的耐受性。不同施肥处理对抗氧化酶系统的影响见图4，超氧化物歧化酶活性呈现先降低后升高再降低的趋势，过氧化物酶、过氧化氢酶活性呈现先升高后降低的趋势，丙二醛则逐渐降低。与 CK 相比，当甘蔗叶源腐植酸替代 80% 复合肥时超氧化物歧化酶活性显著最高（P<0.05），其他处理与 CK 无显著性差异；当甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例为 40%～80% 时均显著提高过氧化物酶活性（P<0.05），其中替代比例为 60% 时最佳，其他处理与 CK 无显著性差异；当甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例为 20%～80% 时均显著提高过氧化氢酶活性（P<0.05），其中替代比例为 40% 时最佳，仅替代比例为 100% 时与 CK 无显著性差异；总体上甘蔗叶源腐植酸替代 60% 和 80% 复合肥（T3 和 T4 处理）可同时显著提高 3 种抗氧化酶活性 （P<0.05），且效果更优。
由于抗氧化酶可清除丙二醛的积累，故抗氧化酶活性较强时丙二醛含量降低，图4中 T3 和 T4 处理在显著提高抗氧化酶活性的同时，丙二醛含量也稍有降低，但与 CK 及其他处理均无显著性差异，所以仍以 T3 和 T4 处理最利于抗氧化酶发挥作用并减少丙二醛伤害。
T3 和 T4 处理分别比 CK 提高了 3 种抗氧化酶活性 56%、240%、14% 和 97%、125%、11%，并分别都比 CK 降低了丙二醛含量约 8%，由此可推测，T3 和 T4 处理能显著提高罗汉果苗期的抗逆性，使得植株更健康。
图4不同施肥配比对罗汉果苗期叶片抗氧化酶活性、丙二醛含量的影响
2.3 不同施肥处理对罗汉果苗期根系土壤特性的影响
2.3.1 不同施肥处理对土壤有机质和速效养分的影响
土壤速效养分是指土壤中植物可以直接吸收利用的成分，是衡量土壤肥力的重要指标之一。不同施肥处理对罗汉果苗期土壤有机质和速效养分的影响见图5，与 CK 相比，当甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例≥ 40% 时显著提高土壤有机质、铵态氮含量（P<0.05），分别提高了 11%～24%、 22%～75%，其中 T2～T5 和 T3～T5 处理分别对提高有机质、铵态氮含量效果最佳（P<0.05）； 甘蔗叶源腐植酸替代复合肥所有处理的土壤有效磷含量基本都显著高于 CK（P<0.05），提高了有效磷含量 4%～9%；土壤速效钾含量仅甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例为 40%、60%、100%（T2、T3、T5 处理）时显著高于 CK（P<0.05），提高了速效钾含量 16%～28%，其他处理与 CK 无显著差异。因此，综合分析，当甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例 ≥ 60%（T3～T5 处理），适宜的甘蔗叶源腐植酸可提高土壤中有机质和铵态氮、有效磷、速效钾含量。
图5不同施肥配比对罗汉果苗期土壤有机质和速效养分的影响
2.3.2 不同施肥处理对土壤酶活性的影响
土壤酶活性对土壤生态系统的物质循环、能量转化以及土壤肥力等方面有着重要作用。不同施肥处理对苗期根系土壤酶活性的影响见图6，与 CK 相比，当甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例为 40% 时可显著提高土壤蔗糖酶活性（P<0.05），替代比例为 100% 时则显著降低该酶活性（P<0.05），其他处理的蔗糖酶活性虽稍有提高，但与 CK 无显著差异，即甘蔗叶源腐植酸替代 40% 复合肥（T2 处理）提高土壤蔗糖酶活性最佳，其后依次为替代 60%、80% 复合肥（T3、T4 处理）；当甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例≥ 20% 时能显著提高土壤脲酶、酸性磷酸酶活性（P<0.05），排序分别为 T4>T1>T3>T5>T2>CK、T2>T1>T3>T4>T5>CK，故甘蔗叶源腐植酸替代 80%（T4 处理）、40%（T2 处理） 复合肥时土壤脲酶、酸性磷酸酶活性分别最佳。因此，综合土壤酶活性的分析，甘蔗叶源腐植酸替代 40%、60%、80% 复合肥（T2、T3、T4 处理）可显著提高土壤中蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶的活性。
图6不同施肥配比对罗汉果苗期根系土壤酶活性的影响
3 讨论
3.1 不同施肥处理对罗汉果苗期形态指标的影响
本研究中甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例 ≥ 40% 时植物生长势显著高于 CK，说明甘蔗叶源腐植酸配施复合肥对罗汉果苗期的生长及其形态指标具有显著的促进作用；在对小白菜[22]、番茄[23]、小麦[24]、川芎[25]的研究中也发现，腐植酸对生长有促进作用，能为植物生长提供养分，还能提高植物根系对氮、磷、钾等矿质元素的吸收，从而促进生长，这与本研究结果相同。但腐植酸的施用量也并非越多越好，Michael 等[26]报道了过量的腐植酸会抑制植物的生长，本研究也发现，全施甘蔗叶源腐植酸会抑制罗汉果苗期的生长和生理指标的累积，同时全施甘蔗叶源腐植酸的土壤中养分含量高，可能是过量的腐植酸抑制了植株对土壤养分的吸收。所以甘蔗叶源腐植酸的施用量要在一定的适宜范围内（甘蔗叶源腐植酸替代 40%～80% 复合肥）才能达到最佳的效果。
3.2 不同施肥处理对罗汉果苗期叶片生理指标的影响
植物生长代谢的重要生理指标包括叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛和抗氧化酶等[27]。其中，叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素可作为光合作用强弱的重要指标，当甘蔗叶源腐植酸替代比例 ≥ 60% 时均能显著提高罗汉果苗期叶片光合色素含量，这与宋佳佳[28] 和杜会英等[29] 研究施用腐植酸对植株叶绿素积累有促进作用结果相似。而可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸都是重要的渗透调节物质，特别是在逆境中植物为了适应环境，会迅速大量地合成和积累脯氨酸来增强对渗透胁迫的抵抗能力[30]，本研究中当甘蔗叶源腐植酸替代复合肥≥ 20% 时，可溶性糖、可溶性蛋白的含量显著提高，而脯氨酸含量随着甘蔗叶源腐植酸替代比例的增加而降低，说明适量的甘蔗叶源腐植酸替代复合肥有助于罗汉果苗期的物质积累与渗透调节，并改善了罗汉果苗期的生理状态，增强了植物的抗逆性[31]，该结果与前人施用腐植酸混合肥或腐植酸可显著提高可溶性蛋白、可溶性糖含量[31]以及降低植株体内脯氨酸含量[32]的结果相似。抗氧化酶包括超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶是生物体内可以抵御细胞膜损伤的酶类[33]，它们在植物体应对逆境胁迫的过程中发挥着重要的作用，能够催化分解过氧化物、清除活性氧及其他一些酶类，对逆境胁迫导致的细胞膜系统损伤有缓解、保护作用，此外，丙二醛与细胞膜通透性有关，通过使细胞膜的酶蛋白失活而进一步损害细胞[34]。已有研究表明，化肥减施配施腐植酸可提高玉米拔节期的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性，显著降低丙二醛含量[35]，稀释复合腐植酸也能显著降低烟草的丙二醛含量[36]。在本研究中，随着甘蔗叶源腐植酸替代比例的增加，罗汉果苗期叶片中的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性先升高后降低，丙二醛含量降低，说明甘蔗叶源腐植酸可显著提高超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性，显著降低丙二醛含量。
3.3 不同施肥处理对罗汉果苗期根系土壤特性的影响
罗汉果是高肥料作物，长期过量施用化肥导致土壤养分失衡、质量下降、植株生长变缓的生产问题突出[6]。大量研究表明，腐植酸可以通过改良土壤质量和增强土壤酶活性，从而促进植物生长[37]。有机质、铵态氮、有效磷、速效钾可被植物直接吸收，是评估土壤质量的重要指标[38]。首先，腐植酸来源于各种类型的腐殖质，含有大量的有机碳，其分解速度慢，可以持续供应碳到土壤中，增加土壤碳储存[39]。Gümüş 等[40]研究发现，腐植酸可增加黏土中的有机碳含量，Deepamala 等[41] 研究则发现，施用富含腐植酸的蚯蚓堆肥显著增加砂壤土中碳的固存，这与本试验结果一致，即当甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例≥ 40% 时可显著提高土壤有机质。腐植酸分子中存在氮，并且可以其通过羧基和羟基官能团的解离来稳定铵态氮，形成稳定的耐水解腐植酸-铵态络合物，从而提高土壤氮的可用性[42-43]。除氮外，磷也是一种必需营养素，可协同提高作物生长和产量。腐植酸通过减少土壤磷酸根离子的吸附并增加解离吸收，从而增加土壤溶液中的磷含量，促进其被植物进一步同化[44]。此外，腐植酸具有很强的吸收可交换阳离子（K+、Ca2+、Mg2+ 等）的能力，且不会轻易被渗透水浸出[45]。本研究中制备的甘蔗叶源腐植酸也具有相同的作用，甘蔗叶源腐植酸替代复合肥比例≥ 20% 时，土壤中铵态氮、有效磷、速效钾的含量显著增加，这与程冬冬等[46]和 Ibtisam 等[47] 研究结果一致。
土壤酶是一类具有生化催化活性的特殊物质，反映土壤生物化学过程（如动物、植物和微生物残体、腐殖质的分解，有机化合物的水解与转化，无机化合物的氧化、还原反应）的相对强度[48]，通过测定相应酶的活性，可以间接了解某种物质在土壤中的转化情况[48]。其中，蔗糖酶能催化土壤中低聚糖水解为植物可利用的葡萄糖和果糖等单糖，参与土壤有机碳循环，脲酶催化氮以铵态氮形式被植物吸收，酸性磷酸酶能够催化土壤中有机磷转化为无机磷。本研究中，施用甘蔗叶源腐植酸可以显著提高土壤中蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶的活性，这与 Li 等[37]、Chen 等[49]和 Sun 等[50]的研究结果一致。
本研究具有一定的局限性，仅关注苗期，未涵盖全生育期效应，同时试验对象品种单一，将会在未来的试验中进一步加强，研究甘蔗叶源腐植酸对罗汉果多个品种的全生育期的效应。
4 结论
本研究针对罗汉果基肥中减施增效技术，开展了甘蔗叶源腐植酸替代复合肥的不同施肥处理研究，根据测定罗汉果苗期的生长形态、叶片生理、土壤特性共 23 个指标的试验数据，综合分析得出以下结论：与单施复合肥（CK）相比，当甘蔗叶源腐植酸替代复合肥≥ 40% 时，大多数指标的数据结果优于 CK，其中甘蔗叶源腐植酸替代 80%、 60% 复合肥（T4、T3 处理）效果最显著，各指标比 CK 分别提高 4%～145%、7%～240%，这两个处理中 T4 较优于 T3，之后为甘蔗叶源腐植酸替代 40% 复合肥的 T2 处理。依据更优的 T4 处理的各项指标数据发现，T4 处理显著增加罗汉果株高 104%、叶面积 44%、叶长 46%、叶宽 76%、叶鲜重 75%、叶干重 70%，显著提高叶绿素 a 含量 29%、叶绿素 b 含量 16%、类胡萝卜素含量 159%、可溶性蛋白含量 58%、超氧化物歧化酶活性 97%、过氧化物酶活性 145%、过氧化氢酶活性 11%、有机质 14%、铵态氮 50%、有效磷 4%、速效钾 12%，降低脯氨酸含量 38%、丙二醛含量 8%，并提高土壤蔗糖酶活性 21%、脲酶活性 111%、酸性磷酸酶活性 21%。