环保酵素对土壤钾素的改良效果

李方志，王 殷，李丝丝，杨汝兰，杜 北，杨 琴，赵敏慧

(玉溪师范学院资源环境学院，云南玉溪 653100)



环保酵素对土壤钾素的改良效果

李方志，王 殷，李丝丝，杨汝兰，杜 北，杨 琴，赵敏慧*

(玉溪师范学院资源环境学院，云南玉溪 653100)

[目的]为环保酵素对土壤钾素的改良提供科学依据。[方法]设4个不同浓度梯度(1∶250、1∶500、1∶750、1∶1 000)的环保酵素液处理，施浇于已施加化肥及农药20余年的耕作土壤，通过8周的试验，研究不同浓度环保酵素液对土壤钾素的改良效果。[结果]1∶250、1∶500和1∶750环保酵素处理的土壤速效钾含量均有所增加，且1∶750处理的土壤速效钾增加较为明显，增幅达6.06%。但在整个试验中，全钾含量的增幅不明显，反而有下降趋势。[结论]环保酵素对土壤有改良效果，可提高土壤质量，以持续施浇1∶750环保酵素的改良效果最为明显。

环保酵素；土壤改良；有效钾；全钾

磷素是植物生长必需的营养元素之一，也是土壤中含量最高的大量营养元素，在地壳所有矿质营养元素中位居第4[1]。随着氮磷肥用量的增加以及高产品种和高产栽培技术的大面积推广应用，粮食产量大幅提高，作物从土壤中携钾量也越来越多，致使土壤中钾含量相对减少。目前，钾素在农业生产中的作用日益突出，在许多地区，土壤缺钾已成为限制农业发展的主要因素之一[2]。笔者研究施浇不同浓度梯度的环保酵素对土壤钾素的影响，旨在为改善土壤肥力提供科学依据。

1　材料与方法

1.1环保酵素制备采用红糖、水果皮、菜叶等鲜厨余、水为原料，按1∶3∶10混合装入塑胶桶中，持续厌氧发酵至少3个月。第1个月每天打开瓶口搅拌放出发酵产生的气体，后2个月密封发酵。

1.2土样采集供试土样取自云南省玉溪市红塔区北城镇唐家营，是施用农药和化肥20余年的农户农田土，为碱性(pH为8.2～8.5)褐色土。采集方法是先将3～4 cm表层土去除，再采集0～15 cm的土样。

供试土壤化学性质：有机质含量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，全钾含量1.680%，速效钾含量193.9 mg/kg。

1.3试验设计将采集的大田土样进行预处理后，均匀分装于15个高25 cm、直径为34 cm的透气型土陶花盆中。设4个酵素液浓度梯度及1个空白水样(CK)(表1)，每个梯度设3次重复，各处理的配水总量均为3 000 mL，浇灌体积均为200 mL。土壤改良周期为8周，每周分别在周二、周五、周日施浇不同浓度的环保酵素液，并于次周周二先取土样，然后施浇酵素。前4周进行土壤改良预处理，第5周开始采样进行检测分析，期间按常规进行管理。具体方案实施情况见表1。

表1　环保酵素改良土壤实施方案

1.4测定项目与方法速效钾含量采用NY/T 889—2004中土壤速效钾和缓效钾含量的测定方法测定；全钾含量采用NYT 87—1988中土壤全钾测定法测定。

以上指标由具有省级认证资质的玉溪师范学院资源环境学院滇中分析测试中心分析监测。

1.5数据处理与分析采用增幅表示测定项目在预处理4周后土壤中速效钾、全钾含量的增加情况。计算方法见下：

增幅=[a-(b-c)-y]/y×100%

式中，a为改良后的土样检测项目数值；b为改良后的土样检测空白项目(CK)数值；c为原始空白土样背景值；y为原始试验土样背景值。

2　结果与分析

2.1环保酵素对土壤速效钾含量的影响从表2、图1可以看出，在第5周处理①、②、③的速效钾含量有所增加，其中速效钾增幅最大的是处理①，增幅为4.03%；处理④的速效钾含量略有减少，降幅为-0.52%；第6周，土壤速效钾含量的增幅较第5周高，以处理③的增幅最大，为6.06%；第7周，土壤速效钾含量增幅以处理③最高，增幅为5.80%；第8周，土壤速效钾含量的增幅仍以处理③最高，增幅为4.87%。

由此可以看出，对土壤速效钾的改良效果最为明显的是1∶750的环保酵素浓度配比。但是由于土壤中钾素的迁移以及钾素在土壤中的转化是一个复杂过程，以及土壤中钾素的影响因素很多，如土壤水分、质地、体积质量(容重)、温度、pH和陪伴离子、K+浓度和植物特性等[3]，很难从单一方向说明问题。

表2　土壤速效钾含量变化情况

图1　土壤速效钾含量的增降情况Fig.1　The change of K-effective content in soil

2.2环保酵素对土壤全钾含量的影响从表3、图2可以看出，在第5周全钾含量有所增加，其中以处理③的土壤全钾含量增幅最大，增幅为5.39%；第6周，只有处理③的土壤全钾含量有所增加，增幅为1.80%，其余处理均有所减少，处理①的土壤全钾含量降低4.12%；第7周，只有处理③的土壤全钾含量有所增加，增幅为0.60%，其余处理保持不变或有所减少；第8周，各处理土壤全钾含量均降低，以处理①的降幅最大，为4.71%。

以上结果表明，采用环保酵素进行土壤全钾的改良不但不利于土壤中全钾含量的增加，反而会使土壤中全钾量减少，且处理时间越长，土壤全钾含量降幅越大，相比之下处理①土壤全钾含量的减少程度较其他处理明显。这是由于土壤中影响钾素运移的因素很多，如物理因素、化学因素、生物因素、土壤有机质[4]和土壤的氧化还原条件[5]等。土壤是一个动态而复杂的系统，这些因素的相互作用也会影响钾素的迁移[3]。

图2　土壤全钾含量的增降情况Fig.2　The change of total potassium content in soil

3　小结

该研究结果表明，环保酵素对土壤钾素的提高有一定的效果，其中对有效钾的增加较为明显。以施浇1∶750环保酵素液处理的改良效果最佳，持续施浇酵素6～7周效果最为明显。但需要注意的是，第7周采样后遇上持续2 d的降雨，对试验土样产生了冲刷，如果没有这场降雨第8周土壤中全钾和有效钾可能还会持续增加。因此，环保酵素的长期施用对土壤持续改良效果以及对农作物生长、发育、抗逆性等是今后的研究方向。

[1] 谢建昌，周建民，HARDTER R.钾与中国农业[M]．南京：河海大学出版社，2000：105-106．

[2] 李玉影.连续施钾对黑土钾素动态变化的影响[J].土壤肥料，2002(3)：18-20.

[3] 占丽平，李小坤，鲁剑巍，等.土壤钾素运移的影响因素研究进展[J].土壤学报，2012，44(4)：548-553.

[4] 凌云霄.影响水稻土磷素扩散的某些因素[J].土壤学报，1981，18(2)：194-198.

[5] 徐明岗，张一平.土壤养分扩散的影响因素及其相互关系[J].土壤学进展，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

玉溪师范学院大学生创新创业训练计划项目(2014B17)。

李方志(1993- )，男，云南曲靖人，本科生，专业：环境科学。*通讯作者，副教授，硕士，从事景观生态与生态恢复研究。

2016-04-28

S 156

A

0517-6611(2016)17-168-02