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甘蔗是广泛种植于中国南方地区的糖料作物,属碳四作物,其生长发育共有五个阶段,分别是苗期、分蘖期、伸长期、成熟期和收获期。甘蔗与其它碳四作物相比生长周期较长,消耗土壤养分多,甘蔗生长不同时期对土壤养分含量和酶活性有不同需求。试验设置:有机肥和复合肥混施处理(ONPK)、缓释袋控施肥处理(NPKD)、单施复合肥处理(NPK)、单施有机肥处理(O)和不施肥处理(CK)5个处理,测定新植与宿根甘蔗在苗期、分蘖期、伸长期和成熟期的生理指标、土壤养分含量和酶活性并进行差异性比较;并在第二年对宿根甘蔗施肥处理进行优化,对甘蔗收获期的有机肥与复合肥混施(ONPK)、缓释袋控(NPKD)、单施复合肥(NPK)和对照不施肥(CK)等4个施肥处理的土壤养分,酶活及土壤微生物细菌和真菌的之间的相互联系进行研究。(1)宿根甘蔗有机肥和复合肥混施处理在蔗茎产量和蔗糖分方面显著高于新植甘蔗有机肥和复合肥混施施肥处理,宿根甘蔗与新植甘蔗的蔗茎产量和蔗糖产量相比分别提高了17.14%,37.32%;同年宿根甘蔗的有机肥和复合肥混施处理较缓释袋控施肥处理、单施复合肥处理、单施有机肥处理和不施肥处理蔗茎产量显著提高38.12%～76.59%,产糖量提高33.97%～80.42%;在甘蔗分蘖期,土壤养分含量最高,其中有机肥和复合肥混施处理较缓释袋控施肥处理、单施复合肥处理、单施有机肥处理和不施肥处理有显著差异(p<0.05),土壤的有机质、土壤碱解氮,土壤有效磷和土壤速效钾的含量比其它处理分别增加1.94%～22.52%、6.54%～15.93%、3.26%～24.13%和11.79%～32.93%。(2)土壤脲酶、土壤蔗糖酶和土壤酸性磷酸酶在宿根甘蔗成熟期活性较高,有机肥和复合肥混施处理的土壤脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶显著高于缓释袋控施肥处理、单施复合肥处理、单施有机肥处理和不施肥处理,分别提高7.90%～28.13%、12.23%～20.06%和10%～46.67%;袋控缓释施肥处理其土壤养分含量介于单施复合肥处理和单施有机肥处理之间,但是土壤酶活方面仅低于有机肥和复合肥混施处理,其处理的土壤脲酶、土壤蔗糖酶和土壤酸性磷酸酶与单施复合肥处理、单施有机肥处理和不施肥处理相比分别提高2.7%～18.75%、5.14%～6.98%和33.33%～21.21%;有机肥和复合肥混施处理在改善土壤肥力同时增加了土壤酶活性,有助于促进甘蔗根长和根表面积的生长发育;缓释袋控施肥处理在一定程度上提高土壤酶活性。(3)有机肥和复合肥混施处理下的微生物细菌的丰度高于其它施肥处理,但是细菌群落结构组成在不同施肥处理条件下无显著差异;在门水平下微生物细菌的优势种群为变形菌门、绿弯菌门、放线菌门和酸杆菌门;土壤环境因子包括土壤蔗糖酶、土壤pH、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾对土壤细菌的丰度和群落结构有关联性影响。(4)有机肥和复合肥混施处理在一定程度增加了土壤真菌的物种组成,同时也使担子菌门丰度下降;缓释袋控施肥处理提高了子囊菌门、担子菌门、Unclssified-k-fungi和褐藻门的丰度,在一定程度上对真菌群落结构及丰度有促进作用,土壤真菌被土壤酸碱性影响的程度较小。