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(jìn)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(jī)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(xiàn)標(biāo)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(jī)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(jī)酸、醇等營養(yǎng)成分[1]。沼液的營養(yǎng)能力強(qiáng)，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(jī)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(jī)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(dǎo)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(jī)質(zhì)429.38 mg/g，pH 7.43。

1.2 試驗方法 采用45 m3沼液/hm2進(jìn)行暗灌施肥，以45 m3水/hm2作為對照，每個試驗3次重復(fù)。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(jìn)行測定。土樣經(jīng)自然風(fēng)干后研磨測定各個肥力指標(biāo)。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(jìn)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(fù)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(jī)酸和無機(jī)酸，同時由于可能未完全發(fā)酵，沼液中的有機(jī)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(jī)酸和無機(jī)酸，導(dǎo)致土壤pH前期有所降低，但隨著時間的推移有機(jī)酸和無機(jī)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(jī)和無機(jī)氮素，是標(biāo)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(dá)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(dǎo)致；另一方面是沼液中大量微生物在一定程度上促進(jìn)土壤微生物的繁殖和增強(qiáng)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(dá)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(jī)質(zhì)含量的影響 由圖5可知，沼液施肥處理后土壤有機(jī)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(jī)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(jī)質(zhì)補充至土壤中。研究表明，向土壤中施加有機(jī)物質(zhì)不僅能夠促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解，同時也促進(jìn)土壤有機(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)質(zhì)含量的影響次之，有機(jī)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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