沼液施肥對土壤肥力特性的影響

李文濤 馮康 呂洋

摘要 [目的]研究沼液施肥對土壤肥力特性的影響。[方法]利用沼液進行暗灌施肥，以等量清水作為對照，探討其對土壤肥力的影響。[結(jié)果]土壤速效鉀含量增加56.73 mg/kg，有機質(zhì)含量增加5.29 mg/kg，銨態(tài)氮含量增加5.51 mg/kg，速效磷含量增加3.89 mg/kg ，而土壤pH基本保持不變。[結(jié)論]沼液施肥可以有效提高土壤肥力。

關(guān)鍵詞 沼液；施肥；土壤肥力

中圖分類號 S158 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）20-0108-02

Abstract [Objective] To study the effect of biogas slurry on soil fertility characteristics.[Method]The effect of biogas slurry on soil fertility characteristics by subsurface irrigation was studied，with amount of water as control. [Result]The content of soil available potassium increased by 56.73 mg/kg， the content of organic matter increased by 5.29 mg/kg， the content of ammonium nitrogen increased by 5.51 mg/kg， and the content of available phosphorus increased by 3.89 mg/kg.But the soil pH value was modestly improved. [Conclusion]Biogas slurry can improve soil fertility.

Key words Biogas slurry；Subsurface irrigation；Soil fertility

沼液是有機廢棄物經(jīng)微生物厭氧消化后的殘留物，含有多種生物活性物質(zhì)，如水解酶、B族維生素、腐殖酸、微量元素、有機酸、醇等營養(yǎng)成分[1]。沼液的營養(yǎng)能力強，作物能迅速吸收利用，養(yǎng)分利用率高，是一種優(yōu)質(zhì)的有機液體肥料[2]，同時也是理想的土壤改良劑，能有效改善土壤的理化性狀，如增加土壤有機質(zhì)、降低土壤容重、提高土壤中全磷、全氮等營養(yǎng)成分[3-5]。而目前長期不合理施用化肥，土壤質(zhì)量惡化，導致土壤板結(jié)、肥力下降及污染加劇等問題[6-7]。利用沼液施肥不僅可以緩解上述問題還可以使沼液得以資源化利用[8]，筆者采用牛糞發(fā)酵的沼液施肥于土壤，以探索其對土壤肥力特性的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

采用牛糞發(fā)酵沼液暗灌施肥，沼液發(fā)酵周期為30 d，具體參數(shù)：銨態(tài)氮0.752 mg/g，速效磷0.186 mg/g，速效鉀1.65 mg/g，有機質(zhì)429.38 mg/g，pH 7.43。

1.2 試驗方法 采用45 m3沼液/hm2進行暗灌施肥，以45 m3水/hm2作為對照，每個試驗3次重復。試驗于2017年5月1日開始，至2017年10月2日結(jié)束。

1.3 測定項目與方法 采集玉米根際土壤進行測定。土樣經(jīng)自然風干后研磨測定各個肥力指標。所用儀器為鋁塊式消解爐（FOSS）、凱氏定氮儀、紫外分光光度計、NaOH熔融-火焰光度法、PHS-3C型pH計，依據(jù)《土壤理化分析》的方法進行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 沼液施肥對土壤pH的影響 從圖1可以看出，沼液施肥后30 d土壤pH快速降低，從初期的7.58降至7.38，6月1日至10月2日試驗結(jié)束土壤pH逐漸增加，恢復至7.54。而對照組類似，pH略有降低后，增加至初始狀態(tài)。對照組與試驗組土壤pH無顯著差異。

其原因是試驗所用沼液中含有部分有機酸和無機酸，同時由于可能未完全發(fā)酵，沼液中的有機物質(zhì)在兼氧和部分厭氧微生物的共同作用下繼續(xù)發(fā)酵產(chǎn)生各種有機酸和無機酸，導致土壤pH前期有所降低，但隨著時間的推移有機酸和無機酸被分解，土壤pH逐漸升高，但略低于初始值。

2.2 沼液施肥對土壤銨態(tài)氮含量的影響

氮是植物的必需營養(yǎng)元素，是土壤肥力的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一。土壤全氮包括所有形式的有機和無機氮素，是標志土壤氮總量和供應(yīng)植物有效氮的源和庫，綜合反映了土壤的氮狀況[9]。由圖2可知，施肥前土壤銨態(tài)氮含量為28 mg/kg左右，采用45 m3/hm2沼液施肥后，土壤銨態(tài)氮迅速增加，最高為35.12 mg/kg，隨后略有降低，但仍高于施肥前。這主要是由于施肥初期沼液中含有豐富的銨態(tài)氮，這些銨態(tài)氮有利于玉米快速吸收利用，且以速效形式存在。對照組銨態(tài)氮在試驗開始稍有提高，之后不斷下降。與對照組相比，沼液施肥可顯著提高土壤銨態(tài)氮含量。

2.3 沼液施肥對土壤速效磷含量的影響 由圖3可知，速效磷的變化規(guī)律與銨態(tài)氮類似，也是沼液施肥后速效磷含量先快速增加，達到最高值25.29 mg/kg后緩慢下降，但同一時期速效磷的增量小于銨態(tài)氮。一方面可能是由于沼液中速效磷含量較低導致；另一方面是沼液中大量微生物在一定程度上促進土壤微生物的繁殖和增強相關(guān)酶的活性[10]，需要一定的時間分解轉(zhuǎn)化土壤固有的磷。而對照組最高速效磷含量為20.25 mg/kg，隨著被玉米的吸收利用含量不斷降低。

2.4 沼液施肥對土壤速效鉀含量的影響

由圖4可知，沼液施肥處理后速效鉀含量先增加，最高達243.37 mg/kg，與施肥前相比提高了35.8%，由于速效鉀完全屬于離子態(tài)，施用沼液可有效提高土壤保水性能，從而在一定程度上減少降水、追肥過程中速效鉀的淋洗損失[11]，中期基本維持該含量。對照組無外加鉀源，速效鉀含量無明顯增加，隨著玉米生長對速效鉀的吸收利用，其含量逐漸降低。

2.5 沼液施肥對土壤有機質(zhì)含量的影響 由圖5可知，沼液施肥處理后土壤有機質(zhì)含量不斷提高，從施肥前的16.76 mg/kg增加到22.05 mg/kg，這主要是沼液中降解的有機物質(zhì)如纖維素、半纖維素以及部分木質(zhì)素在微生物的作用下不斷降解，轉(zhuǎn)化為有機質(zhì)補充至土壤中。研究表明，向土壤中施加有機物質(zhì)不僅能夠促進有機質(zhì)分解，同時也促進土壤有機質(zhì)含量的增加，改善腐殖質(zhì)品質(zhì)，從而提高土壤的供肥能力[12-15]。對照組有機質(zhì)含量基本維持不變。

3 結(jié)論

該研究通過沼液暗灌施肥方式對土壤肥力特性進行研究，結(jié)果表明，沼液施肥對土壤速效鉀含量影響最大，與沼液施肥前相比提高了35.8%，對土壤有機質(zhì)含量的影響次之，有機質(zhì)含量提高了31.6%，土壤速效磷和銨態(tài)氮含量分別提高了21.1%和19.9%，對土壤pH影響不顯著，說明沼液施肥可以有效提高土壤的肥力特性。

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