環保酵素對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

(玉溪師范學院資源環境學院，云南玉溪 653100)

?

環保酵素對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*

(玉溪師范學院資源環境學院，云南玉溪 653100)

[目的]為環保酵素對土壤鉀素的改良提供科學依據。[方法]設4個不同濃度梯度(1∶250、1∶500、1∶750、1∶1 000)的環保酵素液處理，施澆于已施加化肥及農藥20余年的耕作土壤，通過8周的試驗，研究不同濃度環保酵素液對土壤鉀素的改良效果。[結果]1∶250、1∶500和1∶750環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6.06%。但在整個試驗中，全鉀含量的增幅不明顯，反而有下降趨勢。[結論]環保酵素對土壤有改良效果，可提高土壤質量，以持續施澆1∶750環保酵素的改良效果最為明顯。

環保酵素；土壤改良；有效鉀；全鉀

磷素是植物生長必需的營養元素之一，也是土壤中含量最高的大量營養元素，在地殼所有礦質營養元素中位居第4[1]。隨著氮磷肥用量的增加以及高產品種和高產栽培技術的大面積推廣應用，糧食產量大幅提高，作物從土壤中攜鉀量也越來越多，致使土壤中鉀含量相對減少。目前，鉀素在農業生產中的作用日益突出，在許多地區，土壤缺鉀已成為限制農業發展的主要因素之一[2]。筆者研究施澆不同濃度梯度的環保酵素對土壤鉀素的影響，旨在為改善土壤肥力提供科學依據。

1　材料與方法

1.1環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，持續厭氧發酵至少3個月。第1個月每天打開瓶口攪拌放出發酵產生的氣體，后2個月密封發酵。

1.2土樣采集供試土樣取自云南省玉溪市紅塔區北城鎮唐家營，是施用農藥和化肥20余年的農戶農田土，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。

供試土壤化學性質：有機質含量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試驗設計將采集的大田土樣進行預處理后，均勻分裝于15個高25 cm、直徑為34 cm的透氣型土陶花盆中。設4個酵素液濃度梯度及1個空白水樣(CK)(表1)，每個梯度設3次重復，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保酵素液，并于次周周二先取土樣，然后施澆酵素。前4周進行土壤改良預處理，第5周開始采樣進行檢測分析，期間按常規進行管理。具體方案實施情況見表1。

表1　環保酵素改良土壤實施方案

1.4測定項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定方法測定；全鉀含量采用NYT 87—1988中土壤全鉀測定法測定。

以上指標由具有省級認證資質的玉溪師范學院資源環境學院滇中分析測試中心分析監測。

1.5數據處理與分析采用增幅表示測定項目在預處理4周后土壤中速效鉀、全鉀含量的增加情況。計算方法見下：

增幅=[a-(b-c)-y]/y×100%

式中，a為改良后的土樣檢測項目數值；b為改良后的土樣檢測空白項目(CK)數值；c為原始空白土樣背景值；y為原始試驗土樣背景值。

2　結果與分析

2.1環保酵素對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，對土壤速效鉀的改良效果最為明顯的是1∶750的環保酵素濃度配比。但是由于土壤中鉀素的遷移以及鉀素在土壤中的轉化是一個復雜過程，以及土壤中鉀素的影響因素很多，如土壤水分、質地、體積質量(容重)、溫度、pH和陪伴離子、K+濃度和植物特性等[3]，很難從單一方向說明問題。

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環保酵素對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%。

以上結果表明，采用環保酵素進行土壤全鉀的改良不但不利于土壤中全鉀含量的增加，反而會使土壤中全鉀量減少，且處理時間越長，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移的因素很多，如物理因素、化學因素、生物因素、土壤有機質[4]和土壤的氧化還原條件[5]等。土壤是一個動態而復雜的系統，這些因素的相互作用也會影響鉀素的遷移[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

該研究結果表明，環保酵素對土壤鉀素的提高有一定的效果，其中對有效鉀的增加較為明顯。以施澆1∶750環保酵素液處理的改良效果最佳，持續施澆酵素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2 d的降雨，對試驗土樣產生了沖刷，如果沒有這場降雨第8周土壤中全鉀和有效鉀可能還會持續增加。因此，環保酵素的長期施用對土壤持續改良效果以及對農作物生長、發育、抗逆性等是今后的研究方向。

[1] 謝建昌，周建民，HARDTER R.鉀與中國農業[M]．南京：河海大學出版社，2000：105-106．

[2] 李玉影.連續施鉀對黑土鉀素動態變化的影響[J].土壤肥料，2002(3)：18-20.

[3] 占麗平，李小坤，魯劍巍，等.土壤鉀素運移的影響因素研究進展[J].土壤學報，2012，44(4)：548-553.

[4] 凌云霄.影響水稻土磷素擴散的某些因素[J].土壤學報，1981，18(2)：194-198.

[5] 徐明崗，張一平.土壤養分擴散的影響因素及其相互關系[J].土壤學進展，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

玉溪師范學院大學生創新創業訓練計劃項目(2014B17)。

李方志(1993- )，男，云南曲靖人，本科生，專業：環境科學。*通訊作者，副教授，碩士，從事景觀生態與生態恢復研究。

2016-04-28

S 156

A

0517-6611(2016)17-168-02