畜禽粪便中钾的有效性及其在土壤中的释放特点-农学论文畜禽粪便中钾的有效性及其在土壤中的释放特点倪中应1，叶永青1，徐立军1，谢国雄2，许杰3（1桐庐县农业技术推广中心，浙江桐庐311500；2杭州市植保土肥总站，杭州310020；3富阳市农业技术推广中心，浙江富阳311400）摘要：为了解畜禽粪便中钾对农作物的生物有效性，对采自杭州市规模化养殖场的牛粪、猪粪、鸭粪和鸡粪等4种畜禽粪进行了钾的化学形态分析及其土壤培养试验。结果表明：4种畜禽粪便中全钾含量在4.87~53.40g/kg之间，平均为21.50g/kg。含钾量由高至低依次为猪粪鸡粪鸭粪牛粪。畜禽粪便中的钾具很高的生物有效性，其中，速效钾占全钾的比例平均为49.4%，缓效钾占全钾的比例平均为32.4%。畜禽粪便施入土壤后，其中大部分钾可在短时间内释放成为土壤有效钾。关键词：畜禽粪；钾；化学形态；生物有效性中图分类号：S158文献标志码：A论文编号：cjas150900100引言钾是植物生长必需的大量元素之一[1-2]，对植物体内碳水化合物的形成、复青壮苗、促进植物导管和细胞组织增厚、韧皮部疏导组织的壮大，增强抗倒伏性、增加含糖量和淀粉量都有一定的作用[3-4]。由于中国土壤钾素水平普遍偏低，耕地土壤缺钾问题突出、钾肥资源不足。中国土壤工作者一直非常重视土壤中钾的存在形态、供钾能力、施用钾肥的增产效果及提高钾肥利用率等方面的研究[5-8]，施用钾肥是中国农业增产的重要措施[9-11]。钾肥施用对作物的增产效果与钾肥的施用量及钾肥的生物有效性密切相关[12-14]，因此了解肥料中钾素的生物有效性及其在土壤中的释放特点对指导科学施肥有重要意义。研究表明，土壤中的钾从化学形态上可分为水溶性钾、交换性钾、非交换性钾和结构钾；从植物有效性角度可分为速效钾（水溶性钾＋交换性钾）、缓效性钾（非交换性钾）和相对无效钾（矿物钾）[15]。土壤中各形态钾之间存在着渐变性，并处于一定的动态平衡。土壤钾素的固定和释放对这一平衡过程产生重要影响，进而影响钾对植物的有效性，其反应方向依赖于土壤交换性钾[5]。土壤中各种形态钾之间的转化速率是影响土壤供钾能力的重要因素之一，对植物生长具有重要意义。钾肥的施用不仅可显著地影响农作物的生长，同时对土壤中钾素形态及供钾能力也有很大的影响[10,15]。中国常用的化学钾肥主要为溶解度较高的硫酸钾和氯化钾等，它们具很高的生物有效性，施入土壤后主要呈离子状态，一部分被植物吸收利用，另一部分则被胶体吸附成为速效钾或缓效钾。中国钾肥资源不足，化学钾肥常常不能满足作物生长的需要，施用有机肥是农田土壤补充钾素的重要途径[16-17]。一般认为，有机肥中钾素最终可成为作物可利用的钾，但有关有机肥中钾的有效性及有机肥施入土壤后钾的释放特性少有报道[18-19]。近年来，随着中国畜禽养殖业的不断发展，畜禽粪便已成为施于农田的主要有机肥。为了深入了解畜禽粪便中钾的生物有效性，从规模化养殖场采集了牛粪、猪粪、鸭粪和鸡粪等4种畜禽粪，采用化学分析方法探讨了畜禽粪便中钾的有效性及其在土壤中的释放特性，旨在为科学施用畜禽粪便提供依据。1材料与方法1.1供试材料研究于2013年3月共从杭州市代表性规模化养殖场采集了12个畜禽粪肥样，分属牛粪、猪粪、鸭粪、鸡粪等4类粪肥，每类粪肥各采集3个样品；每个样品由同一养殖场的4~6次（个）分样混合而成。畜禽粪样在室温下风干，磨细过0.15mm土筛用于钾的形态分析和其在土壤中释放行为研究。供试土壤2种，分别为红壤和潮土。红壤采自杭州西湖区，为第四纪红土母质发育的黄筋泥；潮土采自浙江大学华家池校区，为河口海相沉积物发育的黄松土，供试土壤性状见表1。1.2释放试验为了解畜禽粪便施用后土壤中有效态钾的变化，分别从畜禽粪中选择牛粪、猪粪、鸭粪、鸡粪各1个，在2种土壤进行施用畜禽粪便的室内盆钵培养试验；每类畜禽粪的试验设置对照（不施畜禽粪）和施0.5%畜禽粪便2个处理，重复3次，每一盆钵用土量为7.5kg。培养期间土壤水分状况控制在65%~75%的田间持水量（每次采样后，添加水分量根据取样后实际土壤量进行调整），温度控制在20~25℃。分别在培养时间1、2、5、10、15、25、35、60天从各盆钵中采...