環(huán)保酵素對(duì)土壤鉀素的改良效果

李方志，王 殷，李絲絲，楊汝蘭，杜 北，楊 琴，趙敏慧

(玉溪師范學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院，云南玉溪 653100)

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環(huán)保酵素對(duì)土壤鉀素的改良效果

李方志，王 殷，李絲絲，楊汝蘭，杜 北，楊 琴，趙敏慧*

(玉溪師范學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院，云南玉溪 653100)

[目的]為環(huán)保酵素對(duì)土壤鉀素的改良提供科學(xué)依據(jù)。[方法]設(shè)4個(gè)不同濃度梯度(1∶250、1∶500、1∶750、1∶1 000)的環(huán)保酵素液處理，施澆于已施加化肥及農(nóng)藥20余年的耕作土壤，通過(guò)8周的試驗(yàn)，研究不同濃度環(huán)保酵素液對(duì)土壤鉀素的改良效果。[結(jié)果]1∶250、1∶500和1∶750環(huán)保酵素處理的土壤速效鉀含量均有所增加，且1∶750處理的土壤速效鉀增加較為明顯，增幅達(dá)6.06%。但在整個(gè)試驗(yàn)中，全鉀含量的增幅不明顯，反而有下降趨勢(shì)。[結(jié)論]環(huán)保酵素對(duì)土壤有改良效果，可提高土壤質(zhì)量，以持續(xù)施澆1∶750環(huán)保酵素的改良效果最為明顯。

環(huán)保酵素；土壤改良；有效鉀；全鉀

磷素是植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一，也是土壤中含量最高的大量營(yíng)養(yǎng)元素，在地殼所有礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素中位居第4[1]。隨著氮磷肥用量的增加以及高產(chǎn)品種和高產(chǎn)栽培技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用，糧食產(chǎn)量大幅提高，作物從土壤中攜鉀量也越來(lái)越多，致使土壤中鉀含量相對(duì)減少。目前，鉀素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用日益突出，在許多地區(qū)，土壤缺鉀已成為限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素之一[2]。筆者研究施澆不同濃度梯度的環(huán)保酵素對(duì)土壤鉀素的影響，旨在為改善土壤肥力提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1環(huán)保酵素制備采用紅糖、水果皮、菜葉等鮮廚余、水為原料，按1∶3∶10混合裝入塑膠桶中，持續(xù)厭氧發(fā)酵至少3個(gè)月。第1個(gè)月每天打開(kāi)瓶口攪拌放出發(fā)酵產(chǎn)生的氣體，后2個(gè)月密封發(fā)酵。

1.2土樣采集供試土樣取自云南省玉溪市紅塔區(qū)北城鎮(zhèn)唐家營(yíng)，是施用農(nóng)藥和化肥20余年的農(nóng)戶農(nóng)田土，為堿性(pH為8.2～8.5)褐色土。采集方法是先將3～4 cm表層土去除，再采集0～15 cm的土樣。

供試土壤化學(xué)性質(zhì)：有機(jī)質(zhì)含量31.3 g/kg，全氮含量0.204%，水解性氮含量111.6 mg/kg，全磷含量0.068%，速效磷含量31.8 mg/kg，全鉀含量1.680%，速效鉀含量193.9 mg/kg。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)將采集的大田土樣進(jìn)行預(yù)處理后，均勻分裝于15個(gè)高25 cm、直徑為34 cm的透氣型土陶花盆中。設(shè)4個(gè)酵素液濃度梯度及1個(gè)空白水樣(CK)(表1)，每個(gè)梯度設(shè)3次重復(fù)，各處理的配水總量均為3 000 mL，澆灌體積均為200 mL。土壤改良周期為8周，每周分別在周二、周五、周日施澆不同濃度的環(huán)保酵素液，并于次周周二先取土樣，然后施澆酵素。前4周進(jìn)行土壤改良預(yù)處理，第5周開(kāi)始采樣進(jìn)行檢測(cè)分析，期間按常規(guī)進(jìn)行管理。具體方案實(shí)施情況見(jiàn)表1。

表1　環(huán)保酵素改良土壤實(shí)施方案

1.4測(cè)定項(xiàng)目與方法速效鉀含量采用NY/T 889—2004中土壤速效鉀和緩效鉀含量的測(cè)定方法測(cè)定；全鉀含量采用NYT 87—1988中土壤全鉀測(cè)定法測(cè)定。

以上指標(biāo)由具有省級(jí)認(rèn)證資質(zhì)的玉溪師范學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院滇中分析測(cè)試中心分析監(jiān)測(cè)。

1.5數(shù)據(jù)處理與分析采用增幅表示測(cè)定項(xiàng)目在預(yù)處理4周后土壤中速效鉀、全鉀含量的增加情況。計(jì)算方法見(jiàn)下：

增幅=[a-(b-c)-y]/y×100%

式中，a為改良后的土樣檢測(cè)項(xiàng)目數(shù)值；b為改良后的土樣檢測(cè)空白項(xiàng)目(CK)數(shù)值；c為原始空白土樣背景值；y為原始試驗(yàn)土樣背景值。

2　結(jié)果與分析

2.1環(huán)保酵素對(duì)土壤速效鉀含量的影響從表2、圖1可以看出，在第5周處理①、②、③的速效鉀含量有所增加，其中速效鉀增幅最大的是處理①，增幅為4.03%；處理④的速效鉀含量略有減少，降幅為-0.52%；第6周，土壤速效鉀含量的增幅較第5周高，以處理③的增幅最大，為6.06%；第7周，土壤速效鉀含量增幅以處理③最高，增幅為5.80%；第8周，土壤速效鉀含量的增幅仍以處理③最高，增幅為4.87%。

由此可以看出，對(duì)土壤速效鉀的改良效果最為明顯的是1∶750的環(huán)保酵素濃度配比。但是由于土壤中鉀素的遷移以及鉀素在土壤中的轉(zhuǎn)化是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程，以及土壤中鉀素的影響因素很多，如土壤水分、質(zhì)地、體積質(zhì)量(容重)、溫度、pH和陪伴離子、K+濃度和植物特性等[3]，很難從單一方向說(shuō)明問(wèn)題。

表2　土壤速效鉀含量變化情況

圖1　土壤速效鉀含量的增降情況Fig.1　The change of K-effective content in soil

2.2環(huán)保酵素對(duì)土壤全鉀含量的影響從表3、圖2可以看出，在第5周全鉀含量有所增加，其中以處理③的土壤全鉀含量增幅最大，增幅為5.39%；第6周，只有處理③的土壤全鉀含量有所增加，增幅為1.80%，其余處理均有所減少，處理①的土壤全鉀含量降低4.12%；第7周，只有處理③的土壤全鉀含量有所增加，增幅為0.60%，其余處理保持不變或有所減少；第8周，各處理土壤全鉀含量均降低，以處理①的降幅最大，為4.71%。

以上結(jié)果表明，采用環(huán)保酵素進(jìn)行土壤全鉀的改良不但不利于土壤中全鉀含量的增加，反而會(huì)使土壤中全鉀量減少，且處理時(shí)間越長(zhǎng)，土壤全鉀含量降幅越大，相比之下處理①土壤全鉀含量的減少程度較其他處理明顯。這是由于土壤中影響鉀素運(yùn)移的因素很多，如物理因素、化學(xué)因素、生物因素、土壤有機(jī)質(zhì)[4]和土壤的氧化還原條件[5]等。土壤是一個(gè)動(dòng)態(tài)而復(fù)雜的系統(tǒng)，這些因素的相互作用也會(huì)影響鉀素的遷移[3]。

圖2　土壤全鉀含量的增降情況Fig.2　The change of total potassium content in soil

3　小結(jié)

該研究結(jié)果表明，環(huán)保酵素對(duì)土壤鉀素的提高有一定的效果，其中對(duì)有效鉀的增加較為明顯。以施澆1∶750環(huán)保酵素液處理的改良效果最佳，持續(xù)施澆酵素6～7周效果最為明顯。但需要注意的是，第7周采樣后遇上持續(xù)2 d的降雨，對(duì)試驗(yàn)土樣產(chǎn)生了沖刷，如果沒(méi)有這場(chǎng)降雨第8周土壤中全鉀和有效鉀可能還會(huì)持續(xù)增加。因此，環(huán)保酵素的長(zhǎng)期施用對(duì)土壤持續(xù)改良效果以及對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)、發(fā)育、抗逆性等是今后的研究方向。

[1] 謝建昌，周建民，HARDTER R.鉀與中國(guó)農(nóng)業(yè)[M]．南京：河海大學(xué)出版社，2000：105-106．

[2] 李玉影.連續(xù)施鉀對(duì)黑土鉀素動(dòng)態(tài)變化的影響[J].土壤肥料，2002(3)：18-20.

[3] 占麗平，李小坤，魯劍巍，等.土壤鉀素運(yùn)移的影響因素研究進(jìn)展[J].土壤學(xué)報(bào)，2012，44(4)：548-553.

[4] 凌云霄.影響水稻土磷素?cái)U(kuò)散的某些因素[J].土壤學(xué)報(bào)，1981，18(2)：194-198.

[5] 徐明崗，張一平.土壤養(yǎng)分?jǐn)U散的影響因素及其相互關(guān)系[J].土壤學(xué)進(jìn)展，1995，23(3)：13-20.

The Improvement Effects of Garbage Enzyme on Soil Potassium

LI Fang-zhi, WANG Yin, LI Si-si, ZHAO Min-hui*et al

(College of Resources and Environment, Yuxi Normal University,Yuxi, Yunnan 653100)

[Objective] To study the improvement effect of soil potassium while using garbage enzyme. [Method] Within the experimental time of eight weeks, four groups of different concentration gradient(1∶250, 1∶500, 1∶750, 1∶1 000) of garbage enzyme liquid was used to sprinkle the farming soil which has been used fertilizers and pesticides more than 20 years, the improvement effects of different concentration garbage enzyme on soil potassium were studied. [Result] The available potassium content were all increased by using 1∶250, 1∶500, 1∶750 garbage enzyme, especially for 1∶750, reached 6.06%. In the whole experiment, the increase of total potassium was not obvious, but there was a downward trend. [Conclusion] Garbage enzyme can improve soil quality, the improvement effect by watering soil with concentration of 1∶750 garbage enzyme continuously is most obvious.

Garbage enzyme; Soil improvement; K-effective; Total potassium

玉溪師范學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(2014B17)。

李方志(1993- )，男，云南曲靖人，本科生，專業(yè)：環(huán)境科學(xué)。*通訊作者，副教授，碩士，從事景觀生態(tài)與生態(tài)恢復(fù)研究。

2016-04-28

S 156

A

0517-6611(2016)17-168-02