木醋液及EM發酵人糞便對土壤理化性質的影響

摘 要：為研究不同發酵處理的人糞便施用對土壤pH和酶活性的影響，本文設計3個處理，即不添加人糞便的土壤（CK）和分別添加JB、JBEM糞便的土壤，重復3次。將每種土樣取等量平均分成3份放入3個長39 cm、寬17 cm、高12 cm的花盆中，將浸泡過的小白菜種子適量等量種入9個花盆中，在小白菜播種期、發芽期、成熟期分別測試土壤pH值、土壤酶活性。結果表明，添加木醋液和EM菌后可明顯降低土壤的pH值，可增強土壤脲酶活性;EM菌可在小白菜發芽期和成熟期略微提高土壤蔗糖酶活性，木醋酸可在小白菜不同生長期不同程度地提高土壤蔗糖酶的活性。

關鍵詞：人糞便;木醋液;EM;土壤;pH值;酶活性

一、材料與方法

（一）試驗材料

供試土壤取自河北省樂亭縣閻各莊鎮勝利村。

農富康EM菌液：在錐形瓶中加入葡萄糖5.0 g、蛋白胨2.5 g、無菌水250 mL，高壓蒸汽滅菌1 h，冷卻后加入農富康EM菌1.0 g，150 r/min，35 ℃恒溫震蕩培養箱中測得菌液中有效菌含量約為8.075×108個。

糞便發酵：收集人糞便加入木醋液于玻璃鋼化糞池中進行發酵（JB），取100 mL活化好的EM菌液添加入JB糞便16 kg進一步發酵（JBEM），然后將發酵好的糞肥施入土壤[1]。

（二）研究方法

試驗共設計3個處理，即不添加人糞便的土壤（CK）和分別添加JB、JBEM糞便的土壤，重復3次。

將每種土樣取等量平均分成3份放入3個長39 cm、寬17 cm、高12 cm的花盆中，將浸泡過的小白菜種子適量等量種入9個花盆中。

（三）試驗方法

1.土壤pH值

采用電位法測定土壤pH值[2]。

2.土壤酶活性

分別在小白菜播種期、發芽期、成熟期，在小白菜近根處采集土壤樣品，風干后測量土壤酶活性。

使用靛酚藍比色法測定土壤脲酶活性，改良靛酚藍比色法比傳統法測定結果高約2.46倍，改良靛酚藍比色法測定結果更接近土壤真實脲酶活性[3]。使用3，5-二硝基水楊酸比色法測定蔗糖酶活性。

（四）數據分析

采用Excel軟件處理數據。

二、結果與分析

（一）土壤pH值的變化

土壤酸堿性是土壤溶液的重要性質，也是土壤肥力的另一個重要影響因素，各種農作物對土壤酸堿度適應能力不同，但一般農作物要在弱酸或弱堿的土壤中才能良好生長，即pH值為6.2～7.0為宜，而且土壤養分的有效性一般以接近中性反應時為最大。

3種土壤在3個時期的pH值變化均較小，JB和JBEM土壤與對照土壤pH值變化趨勢不同（見圖1）。CK土樣pH值從小白菜播種期開始逐漸升高，到小白菜成熟期達到最大值，pH值范圍為7.6～8.0，土壤總體偏堿性。JB和JBEM土壤pH值從小白菜播種期開始逐漸下降，偏酸性（pH值為5.3～5.9）。JB和JBEM在3個時期中pH值相差不大，在小白菜生長期，JBEM土壤pH值均略小于JB土壤pH值。

以上結果表明，對照土壤木醋液及EM菌處理，降低了土壤的pH值。有研究表明，小白菜以微酸性或中性土壤為最佳條件，在微酸性條件下，隨著pH值增加，有利于提高小白產量。因此，適量添加木醋液及EM菌有利于土壤酸性環境的調整，對于提高土壤養分的有效性有積極作用。

（二）3種土壤在不同時期對土壤脲酶活性的影響

脲酶酶促產物——氨是植物氮源之—，土壤脲酶轉化尿素的作用對提高尿素氮肥利用率有重要意義。由圖2可知，隨著小白菜的生長，各處理的土壤中脲酶活性從播種期到成熟期逐漸升高。JB土壤脲酶活性在播種期和成熟期分別比CK土壤脲酶活性高4%、3%，在發芽期比CK土壤脲酶活性低1%，表明JB處理能提高土壤脲酶活性，但影響很小。JBEM土壤中脲酶活性遠高于CK和JB土壤。JBEM中脲酶酶活性在播種期、發芽期、成熟期分別比JB土壤高26.9%、26.6%、24.8%，且均達到顯著差異水平（P<0.05）。綜合對比3種土壤中脲酶活性可以看出，加入木醋液有利于提高土壤脲酶活性，EM菌處理后，土壤脲酶活性明顯增強。

土壤有機質含量與土壤脲酶活性呈正相關，土壤有機質含量越高，土壤脲酶活性越強，也就越能促進土壤氮的礦化，給作物提供較多的有效氮，提高土壤質量。添加木醋酸后，隨培養時間的增加，脲酶活性整體上呈現先上升后下降的趨勢，且高濃度木醋液對脲酶沒有抑制作用。從本試驗可以看出，人糞便加入木醋液于玻璃鋼化糞池中進行發酵可以提高土壤脲酶活性。也有研究表明，EM菌肥可以改善土壤微生物環境，使得土壤微生物數量增加，并通過微生物的積累、轉化作用提高了黃瓜根際土壤脲酶的活性。綜合對比3種土壤中脲酶活性比較可以看出，人糞便加入木醋液于玻璃鋼化糞池中進行發酵有利于提高土壤脲酶活性，木醋液、EM菌混合發酵利于土壤脲酶活性的增強。

（三）3種土壤在不同時期對土壤蔗糖酶活性的影響

蔗糖酶與土壤許多因子有相關性，如與土壤有機質、氯、磷含量以及微生物數量、土壤呼吸強度有關。一般土壤肥力越強，蔗糖酶活性越強。CK、JB、JBEM處理的土壤中脲酶活性從播種期到成熟期逐漸升高，在小白菜發育的3個不同時期土壤蔗糖酶量變化很小（見圖3）。CK和JB處理蔗糖酶活性先下降后升高，JBEM處理蔗糖酶活性逐漸升高。

JB土壤蔗糖酶活性在播種期比CK土壤蔗糖酶活性低0.4%，在發芽期和成熟期分別比CK土壤蔗糖酶活性高2.5%、0.47%。因此，人糞便加入木醋液于玻璃鋼化糞池中進行發酵后施入土壤，有利于土壤蔗糖酶活性的提高。該結果與程虎等[4]的研究結果類似，即添加木醋液后，土壤蔗糖酶酶活性增加。JBEM在3個時期中土壤蔗糖酶的活性分別比JB土壤蔗糖酶活性低3.4%、高4.7%、高3.76%，但兩種處理差異不顯著，結果說明EM菌對土壤蔗糖酶酶活性無明顯的促進作用。

三、結論

（1）添加木醋液及EM菌有利于土壤酸性環境的調整，對于提高土壤養分的有效性有積極作用，使之更適合農作物（小白菜）的生長。

（2）人糞便加入木醋液于玻璃鋼化糞池中進行發酵有利于提高土壤脲酶活性，提高尿素氮肥利用率，EM菌處理后，土壤脲酶活性增強尤為明顯。

（3）JBEM土壤中蔗糖酶活性在播種期低于JB，在發芽期和成熟期則高于JB，但并未達到顯著差異水平。因此，EM對JB土壤發芽期和成熟期中蔗糖酶酶活性有提高作用，但不顯著。JB土壤蔗糖酶活性在播種期比CK土壤蔗糖酶活性低0.4%，在發芽期和成熟期分別比CK土壤蔗糖酶活性高2.5%、0.47%。因此，木醋酸可以不同程度地提高土壤中蔗糖酶的活性。（基金項目：唐山市科技局項目，項目編號：16120203A）

參考文獻：

[1]熊小京，曹曉婷.EM菌在污水生物處理工藝中的應用[J].環境衛生工程，2007（3）：11-14.

[2]車紅梅.EM菌的作用及在蔬菜栽培上的應用技術[J].中國園藝文摘，2017（3）：223-224.

[3]胡春花.木醋液和炭醋肥對設施蔬菜土壤肥力及蔬菜產量的影響[J].中國農學通報，2011（10）：218-223.

[4]程虎，王紫泉，周琨，等.木醋液對堿性土壤微生物數量及酶活性的影響[J].中國環境科學，2017（2）：696-701.