外源添加物对不同土地利用方式下土壤肥力的影响

邓博，郭澎,2，卫磊嘉，陈上茂，马泽，陈丹，毕利东

（1河海大学农业科学与工程学院，南京 211100；2中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，长沙 410014）

0 引言

土壤肥力是土壤的基本属性和本质特征，是农业可持续发展的基础资源，其质量优劣直接影响了作物产量和土地生产力[1]。目前中国正遭受世界上最严重的土壤退化，超过40%的土地面积受到影响，导致土壤养分流失和作物产量下降[2]，对中国的环境和经济产生了直接影响。向土壤中加入外源添加物不仅能够改善土壤结构、增加土壤有机质含量，促进土壤养分释放，提高土壤肥力、提升保肥能力[3-4]，而且外源添加物的制备能够促进工、农业废物的资源化利用，减少各类废弃物对环境的负面影响[5]，推动绿色生态农业发展，促进中国生态文明建设，因此研究外源添加物对不同土地利用方式下土壤肥力的影响具有重要现实意义。目前农业生产中施用生石灰是解决土壤酸化问题，提高土壤肥力的普遍措施，施用一定量的生石灰可以达到增加产量、提高化肥偏生产力的效果[6-7]。生物炭作为一种新型外源添加物备受关注，是生物质在一定温度且限氧的条件下热解产生的多孔隙含碳固态物质，通常呈碱性，具有改良酸化土壤、提高土壤肥力等作用[8-9]。黄腐酸是腐植酸中的分子量较小、活性较大的全水溶有机芳香族类物质[10]，可以改善土壤结构、提高地力、提高肥料利用率[11]。鱼塘底泥是渔业生产中所产生的一种废弃物，但其中含有大量的有机质和植物生长所需要的营养元素[12]，具备改良土壤的潜力，将鱼塘底泥用于改良土壤能够减少渔业生产废弃物。张义杰等[13]的研究表明，施用适量的生石灰不仅可显著提高林下土壤的pH和有效磷含量，而且能改善作物品质和提高作物产量。李静等[14]通过设置黄腐酸在番茄上的不同施用量试验，表明随着黄腐酸用量的增加，番茄氮磷钾积累量呈现先升高后降低的趋势，施用一定量的黄腐酸有效提高了番茄的产量和品质。王欢欢等[15]通过向植烟土壤中施加不同用量的生物质炭设置试验，发现生物炭对土壤中碱解氮、速效磷、速效钾含量起明显增加作用的同时，还能促进植物的生长发育。THANH等[16]的研究表明，鱼塘底泥和农副产品混合使用能生产较高养分的有机肥，不仅可以提高作物产量，还可以降低化肥成本，减少环境污染。包耀贤等[17]研究说明有机质、碱解氮、速效磷和速效钾可作为土壤肥力综合评价指标，试验通过测定土壤速效养分含量作为土壤肥力的指标。不同土地利用方式下，不同外源添加物对土壤肥力的影响存在差异。然而，目前关于外源添加物对单一土地利用方式下土壤肥力影响的研究较多，多种外源添加物对不同土地利用方式下土壤肥力影响的对比研究相对缺乏。本研究选取4种典型的外源添加物（生石灰、黄腐酸、生物炭和鱼塘底泥）作为试验材料，探讨生石灰、黄腐酸、生物炭和鱼塘底泥对不同土地利用方式下（林地、水田、旱田）土壤肥力的影响，为其实际应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集及预处理

试验所用土样取自江苏省南京市江宁区涧边(31°55′11″N，118°58′45″E)，属亚热带季风气候，多年平均降水量为1021.7 mm，年平均气温15.5℃，地势平坦，采样区域海拔高程在16～20 m之间。江宁区地形地貌多样，主要以低山丘陵岗地为主，土壤类型主要包括水稻土、潮土、红壤、黄棕壤等[18]。选取当地林地、水田、旱田3 种典型农业用地，林地种植的是板栗树，树龄5～10 a，水田种植的是水稻，旱田种植的是各类蔬菜，包括油麦菜、生菜、萝卜等。根据不同土层的颜色差异确定耕作层和犁底层，采集耕作层和犁地层土壤。土壤类型按照《中国土壤系统分类检索》系统分类，林地属于普通铁聚水耕人为土，水田属于普通铁聚水耕人为土，旱田属于普通土垫旱耕人为土。土样的采集于2021 年11 月，试验于2022 年1 月进行。具体采样位置、土层、深度详见表1。

表1 土壤样品采样地点

本试验所用生石灰购自国药集团化学试剂有限公司，为分析纯氧化钙，氧化钙含量＞98%，生石灰参考李春英等[19]研究选定施用剂量为1 g/kg。黄腐酸购自北京博威神农科技有限公司，为生化黄腐酸，由植物秸秆发酵而成，易溶于水，偏弱酸性，pH 5～6，生化黄腐酸含量≥95%，黄腐酸参考刘佳欢等[20]研究选定施用剂量为10 g/kg。鱼塘底泥取自南京市水产科学研究所禄口基地，底泥经过阴凉处风干、碾碎后过2 mm孔径土壤筛后装袋备用，经过测定，有机质含量为32.76 g/kg，全氮含量2.24 g/kg，全磷含量1.09 g/kg，全钾含量20.79 g/kg，有效磷含量45.99 mg/kg，有效钾含量17.34 mg/kg，选定施用剂量为250 g/kg。生物炭购自河南立泽环保科技有限公司，原材料为水稻壳，在低氧环境下经高温碳化，最终形状为丝状粉末，选定施用量15 g/kg。

土壤风干至恒重后碾碎、挑除植物根系等杂物，过2 mm 筛装袋备用，每个土样取约100 g 土壤用土碾磨碎至过100目土壤筛（筛孔直径为0.149 mm）用以测定养分含量和机械粒径组成，使用环刀法测定各典型用地类型各土层的容重，土壤孔隙度采用土壤容重—土粒密度—土壤孔隙度的换算关系得到（土粒密度采用2.65 g/cm3来计算），用电位计法测定各土样的pH，土壤有机质含量用重铬酸钾容量法—外加热法测定，各土样基础理化性质见表2。

表2 土壤基本理化性质

1.2 试验设计

本试验每种土样设置空白对照、生石灰(1 g/kg)、黄腐酸(10 g/kg)、底泥(250 g/kg)、生物炭(15 g/kg)5 个处理，每个土样3 个重复。将林地、水田、旱田的耕作层和犁底层预处理后的每种土样称取5 份，使用电子天平准确称量每份土样150 g于250 mL塑料量杯中，分别按照生石灰(1 g/kg)、黄腐酸(10 g/kg)、底泥(250 g/kg)、生物炭(15 g/kg)的用量加入土壤外源添加物，最后一份为空白对照组，不加入任何土壤外源添加物。土样中加入土壤外源添加物后使用土铲进行搅拌，随后将塑料量杯倾斜约30°以量杯中轴线旋转2 min，用电子天平称量3 份，每份50 g，置于容量为100 mL 塑料盒中，做好编号。在塑料盒中加入超纯水20 mL，用PE保鲜膜封住塑料盒并用橡皮筋扎住，PE保鲜膜具有透气不透水的点，能保证盒内土样一直处于湿润且透气状态，室温下培养30 d。30 d 培养完毕后取下橡皮筋和保鲜膜，在室内自然风干碾碎后过100目土壤筛（筛孔直径0.149 mm）并装袋，做好标记后测定各土样的速效养分即碱解氮、速效磷、速效钾的含量。

1.3 样品测定与分析

土壤碱解氮采用碱解扩散法测定，土壤速效磷含量采用NaHCO3提取—钼锑抗比色法测定，土壤速效钾采用乙酸铵浸取法测定。

1.4 数据处理与统计分析

本试验采用Microsoft Office Excel 2019进行数据统计，使用IBM SPSS Statistics 21 进行单因素方差分析，所有数值均为3次重复的平均值（±标准误差，P＜0.05），统计差异水平用Fisher’s LSD进行显著性差异检验，两组数据间的相关性采用Pearson 相关系数和显著性水平进行定量，使用Origin 2023进行作图。

2 结果与分析

2.1 外源添加物对土壤碱解氮含量的影响

如图1 所示，林地、水田、旱田耕作层土壤在不同外源添加物影响下碱解氮含量差异明显，其中在鱼塘底泥处理下耕作层土壤碱解氮含量最大，分别达到了156.94、135.58、174.53 mg/kg，林地耕作层土壤碱解氮含量由大到小依次为鱼塘底泥＞空白对照＞生石灰＞黄腐酸＞生物炭；水田耕作层土壤碱解氮含量由大到小依次为鱼塘底泥＞黄腐酸＞生物炭＞空白对照＞生石灰；旱田耕作层土壤碱解氮含量由大到小依次为鱼塘底泥＞生石灰＞空白对照＞生物炭＞黄腐酸。鱼塘底泥处理下3种类型用地耕作层土壤碱解氮含量均显著高于空白对照组(P＜0.05)；生石灰处理下3 种类型用地耕作层土壤碱解氮含量与空白对照组无显著差异；黄腐酸处理下林地和旱田耕作层土壤碱解氮含量显著低于空白对照组(P＜0.05)，水田耕作层土壤碱解氮含量显著高于空白对照组(P＜0.05)；生物炭处理下林地耕作层土壤碱解氮含量显著低于空白对照组(P＜0.05)，水田和旱田耕作层土壤碱解氮含量与空白对照组无显著差异。

图1 不同外源添加物处理下土壤碱解氮含量

林地、水田、旱田犁底层土壤在不同外源添加物影响下碱解氮含量差异不明显，其中在鱼塘底泥处理下犁底层土壤碱解氮含量最大，分别达到了124.76、93.84、114.10 mg/kg，林地犁底层土壤碱解氮含量由大到小依次为鱼塘底泥＞生石灰＞黄腐酸＞空白对照＞生物炭；水田犁底层土壤碱解氮含量由大到小依次为鱼塘底泥＞生石灰＞空白对照＞生物炭＞黄腐酸；旱田犁底层土壤碱解氮含量由大到小依次为鱼塘底泥＞生物炭＞空白对照＞生石灰＞黄腐酸。鱼塘底泥处理下3种类型用地犁底层土壤碱解氮含量均显著高于空白对照组(P＜0.05)；生石灰、黄腐酸和生物炭处理下3种类型用地犁底层土壤碱解氮含量均值低于空白对照组，但差异不显著。在不同土壤外源添加物作用下，林地耕作层土壤碱解氮含量均值为125.44 mg/kg，大于犁底层的71.45 mg/kg，且相同处理下林地耕作层土壤碱解氮含量均显著大于犁底层(P＜0.05)。

4种外源添加物处理后各用地类型耕作层与犁底层土壤碱解氮均差异显著，生石灰、黄腐酸和生物炭处理下不同用地类型同一土层碱解氮含量变化趋势一致，呈旱田＞林地＞水田。鱼塘底泥处理后不同用地类型同一土层碱解氮含量变化趋势并不一致，耕作层呈旱田＞林地＞水田，犁底层呈林地＞旱田＞水田。

2.2 外源添加物对土壤速效磷含量的影响

如图2 所示，林地、水田、旱田耕作层土壤在不同外源添加物影响下速效磷含量差异明显，其中在鱼塘底泥处理下耕作层土壤速效磷含量最大，分别达到了19.87、32.63、23.40 mg/kg，林地耕作层土壤速效磷含量由大到小依次为鱼塘底泥＞生物炭＞空白对照＞生石灰＞黄腐酸；水田和旱田耕作层土壤速效磷含量由大到小依次为鱼塘底泥＞生物炭＞生石灰＞空白对照＞黄腐酸。鱼塘底泥处理下3种类型用地耕作层土壤速效磷含量均显著高于空白对照组(P＜0.05)；生石灰处理下旱田耕作层土壤速效磷含量显著高于空白对照组(P＜0.05)，林地和水田耕作层土壤速效磷含量与空白对照组无显著差异；黄腐酸处理下3 种类型用地耕作层土壤速效磷含量均显著低于空白对照组(P＜0.05)；生物炭处理下3 种类型用地耕作层土壤速效磷含量均显著高于空白对照组(P＜0.05)。

图2 不同外源添加物处理下土壤速效磷含量

林地、水田、旱田犁底层土壤在不同外源添加物影响下速效磷含量差异明显，其中在鱼塘底泥处理下犁底层土壤速效磷含量最大，分别达到了16.35、17.95、18.77 mg/kg，林地犁底层土壤速效磷含量由大到小依次为鱼塘底泥＞生物炭＞空白对照＞生石灰＞黄腐酸；水田和旱田犁底层土壤速效磷含量由大到小依次为鱼塘底泥＞生物炭＞生石灰＞空白对照＞黄腐酸。鱼塘底泥处理下3种类型用地犁底层土壤速效磷含量均显著高于空白对照组(P＜0.05)；生石灰处理下水田和旱田犁底层土壤速效磷含量显著高于空白对照组(P＜0.05)，林地犁底层土壤速效磷含量与空白对照组无显著差异；黄腐酸处理下3 种类型用地犁底层土壤速效磷含量均值低于空白对照组，但差异不显著；生物炭处理下3种类型用地犁底层土壤速效磷含量均显著高于空白对照组(P＜0.05)。

4种外源添加物处理后各用地类型耕作层与犁底层土壤速效磷均差异显著，但耕作层和犁底层的速效磷变化趋势并不一致，4 种外源添加物处理下耕作层的速效磷变化趋势呈水田＞旱田＞林地，生石灰和鱼塘底泥处理下犁底层的速效磷变化趋势呈旱田＞水田＞林地；黄腐酸处理下犁底层的速效磷变化趋势呈林地＞水田＞旱田，生物炭处理下犁底层的速效磷变化趋势则呈旱田＞林地＞水田。

2.3 外源添加物对土壤速效钾含量的影响

如图3 所示，林地、水田、旱田耕作层土壤在不同外源添加物影响下速效钾含量差异明显，其中在生物炭处理下耕作层土壤速效钾含量最大，分别达到了197.03、218.94、183.48 mg/kg，林地和旱田耕作层土壤速效钾含量由大到小依次为生物炭＞鱼塘底泥＞空白对照＞黄腐酸＞生石灰；水田耕作层土壤速效钾含量由大到小依次为生物炭＞鱼塘底泥＞空白对照＞生石灰＞黄腐酸。鱼塘底泥处理下3种类型用地耕作层土壤速效钾含量均显著高于空白对照组(P＜0.05)；生石灰处理下林地和旱田耕作层土壤速效钾含量显著低于空白对照组(P＜0.05)，水田耕作层土壤速效钾含量与空白对照组无显著差异；黄腐酸处理下林地耕作层土壤速效钾含量均显著低于空白对照组(P＜0.05)，水田和旱田耕作层土壤速效钾含量与空白对照组无显著差异；生物炭处理下3 种类型用地耕作层土壤速效钾含量均显著高于空白对照组(P＜0.05)。

图3 不同外源添加物处理下土壤速效钾含量

林地、水田、旱田犁底层土壤在不同外源添加物影响下速效钾含量差异明显，其中在生物炭处理下犁底层土壤速效钾含量最大，分别达到了144.17、172.69、147.06 mg/kg，林地犁底层土壤速效钾含量由大到小依次为生物炭＞鱼塘底泥＞空白对照＞生石灰＞黄腐酸；水田和旱田犁底层土壤速效钾含量由大到小依次为生物炭＞鱼塘底泥＞生石灰＞空白对照＞黄腐酸。鱼塘底泥处理下林地和旱田犁底层土壤速效钾含量均显著高于空白对照组(P＜0.05)，水田犁底层土壤速效钾含量与空白对照组无显著差异；生石灰处理下林地犁底层土壤速效钾含量显著低于空白对照组(P＜0.05)，水田和旱田犁底层土壤速效钾含量与空白对照组无显著差异；黄腐酸处理下林地和水田犁底层土壤速效钾含量显著低于空白对照组(P＜0.05)，旱田犁底层土壤速效钾含量与空白对照组无显著差异；生物炭处理下3种类型用地犁底层土壤速效钾含量均显著高于空白对照组(P＜0.05)。

生石灰、生物炭和鱼塘底泥处理后各用地类型耕作层与犁底层土壤速效钾差异显著，黄腐酸处理后各用地类型耕作层与犁底层土壤速效钾含量差异较小。生石灰、黄腐酸和鱼塘底泥处理下不同用地类型同一土层速效钾含量变化趋势一致，生石灰和黄腐酸处理下耕作层和犁底层均呈水田＞旱田＞林地的趋势；鱼塘底泥处理下耕作层和犁底层均呈水田＞林地＞旱田。生物炭处理下不同用地类型同一土层速效钾含量变化趋势并不一致，耕作层呈水田＞林地＞旱田，犁底层呈水田＞旱田＞林地。

2.4 鱼塘底泥对速效养分影响差异分析

如图1～3 所示，鱼塘底泥处理下土壤速效养分均显著增加，但由于鱼塘底泥本身具有丰富的各类养分且鱼塘底泥用量较大(250 g/kg)，为了探究速效养分究竟是鱼塘底泥直接增加的还是鱼塘底泥加入后使得对土壤产生了改良作用而增加的速效养分，将鱼塘底泥:原土壤比例为1:3 混合（假设仅混合，不产生影响）按比例计算得到速效养分理论值，并将其与测得的土壤速效养分实际值进行对比，如图4 所示。经过对比可以发现土壤中速效磷和速效钾实际值普遍高于理论值，说明鱼塘底泥除了自身含有的速效养分之外，对土壤具有改良作用。

图4 鱼塘底泥处理下各土样速效磷和速效钾含量理论值与实际值

3 结论

（1）整体来看在相同外源添加物下，不同土地利用类型下土壤碱解氮含量呈旱田＞林地＞水田的趋势，速效磷含量呈耕作层水田＞旱田＞林地、犁底层旱田＞水田＞林地的趋势，速效钾含量无明显规律。生石灰对土壤碱解氮无显著影响，会使土壤速效磷平均增加幅度14.87%、速效钾含量平均减少6.19%；黄腐酸对土壤碱解氮含量无显著影响，并且会使土壤速效磷平均下降16.36%、速效钾平均下降12.94%；鱼塘底泥对林地、水田、旱田耕作层及犁底层土壤速效养分均有显著提高作用，碱解氮平均增加了57.68%，速效磷平均增加了170.16%，速效钾平均增加了20.05%，鱼塘底泥除自身带来的速效养分增加以外能够促进土壤微生物的生长从而间接额外增加土壤速效养分；生物炭对土壤碱解氮含量无显著影响，并且会使各土样速效磷和速效钾含量均显著增加，速效磷含量平均增加了89.80%，速效钾含量平均增加了65.02%。

（2）外源添加物对不同土地利用下土壤肥力的影响存在差异：施加生石灰能显著降低林地土壤速效钾含量和旱田耕作层速效钾含量；显著提高水田犁底层速效磷含量和旱田土壤速效磷含量。施加黄腐酸能显著降低林地耕作层土壤碱解氮、速效钾和林地耕作层速效磷含量、水田犁底层速效钾和耕作层速效磷含量、旱田耕作层碱解氮和耕作层速效磷含量；显著提高水田耕作层碱解氮含量。施加生物炭能显著降低林地耕作层碱解氮含量，显著提高3 种土地利用下土壤速效钾和速效磷含量。施加鱼塘底泥几乎能显著提高3种土地利用下的土壤速效养分。

因此，生石灰、黄腐酸、生物炭和鱼塘底泥对不同土地利用方式下土壤肥力的影响有较大差异，施用生物炭和鱼塘底泥提高不同土地利用方式下土壤肥力的效果较好，但其在长期应用中的具体机制有待进一步探索。

4 讨论

4.1 生石灰对土壤速效养分的影响

生石灰处理下土壤碱解氮与空白对照组相比均无显著差异，林地土壤速效磷与空白对照组无显著差异，水田耕作层速效磷与空白对照组相比无显著差异，但犁底层显著高于空白对照且旱田土壤在生石灰处理下速效磷含量显著提高。这与胡敏等[21]的研究结果一致，当生石灰用量≤2.4 g/kg，施用生石灰提高了土壤pH，使活性Fe、Al产生沉淀，大大降低了土壤对P的吸附量，从而提高土壤速效磷含量。有关学者研究表明在酸性土壤中施用生石灰能够提高土壤pH、土壤速效磷含量，并且提升作物的质量和产量[22]；唐莉娜等[23]的研究表明向土壤中施用适量石灰可增加土壤细菌、酸性磷酸酶等酶活性，提高作物产量和品质，说明生石灰促进了土壤微生物的活动，微生物的溶磷作用加强，提高了土壤速效磷含量。生石灰处理下林地土壤速效钾含量均显著低于空白对照，水田土壤与空白对照无显著差异、旱田耕作层显著低于空白对照，犁底层无显著差异。KOBIERSKI 等[24]的研究表明施用石灰会导致土壤速效钾固定增加，降低土壤钾素的有效性；梅旭阳等[25]经过研究表明酸性土壤中钾的有效性随pH 的升高而降低，酸性土壤中生石灰的使用会降低速效钾含量。本试验中pH最低的林地土壤（耕作层pH 5.27，犁底层pH 6.40）速效钾下降幅度最大，这一结果与前人研究结果一致[24]，说明使用生石灰改良酸性土壤会降低土壤钾的有效性。

4.2 黄腐酸对土壤速效养分的影响

黄腐酸处理下林地耕作层土壤碱解氮含量显著低于空白对照组，犁底层与空白对照无显著差异；旱田耕作层土壤碱解氮含量显著低于空白对照组，犁底层与空白对照无显著差异。赵满兴等[26]的研究表明，黄腐酸能够改良土壤环境，促进有机质积累，但配施后一定程度上会降低土壤中碱解氮和速效磷等速效养分的质量分数。同时，黄腐酸的使用会降低土壤脲酶活性，从而影响土壤氮素转化[27-28]，说明黄腐酸会降低土壤中碱解氮和速效磷等速效养分，本研究与该结果一致。但水田耕作层土壤碱解氮含量显著高于空白对照组，犁底层与空白对照无显著差异，这可能是由于本试验水田土壤有机质含量明显高于林地和旱田土壤，土壤碱解氮含量取决于土壤有机质的数量与熟化程度，有机质含量高的土壤往往能够保持较高的碱解氮含量[29-30]。黄腐酸处理下林地耕作层土壤速效磷含量低于空白对照组，犁底层无显著差异；水田耕作层土壤速效磷含量低于空白对照组，犁底层无显著差异；旱田耕作层土壤速效磷含量低于空白对照组，犁底层无显著差异。陈绩等[31]的研究表明，施用黄腐酸钾会降低土壤速效氮和速效磷含量，陈朝阳等[32]经过研究发现土壤pH 对土壤速效磷含量具有显著影响且过酸过碱都会降低速效磷含量，土壤呈中性时有效磷含量最高。本试验中黄腐酸处理后土壤速效磷均产生不同程度的降低，速效磷含量的降低一方面与黄腐酸引起的pH降低有关，pH 的降低使土壤中有效磷减少，另一方面则与实验测定方法有关，由于本试验大部分土壤为中性土，因此采取NaHCO3提取—钼锑抗比色法测定，黄腐酸引起的土壤酸性增加会导致测出来的速效磷含量偏低。黄腐酸处理下林地土壤速效钾含量均显著低于空白对照组；水田耕作层与空白对照无显著差异，犁底层显著低于空白对照组犁底层；旱田土壤则与空白对照均无显著差异。本试验中黄腐酸处理后速效钾含量均呈现不同程度地降低，可能是因为黄腐酸施用剂量过高，大量的各类官能团对游离的速效钾产生了吸附作用，将其转化为缓效钾，同时腐殖酸可与金属离子络合影响金属离子的可用性，而且其结构复杂，可能导致金属结合位点的类型和数量分布发生变化[33-34]，从而降低土壤速效钾含量。

4.3 生物炭对土壤速效养分的影响

生物炭处理下林地耕作层土壤碱解氮含量低于空白对照组，犁地层无显著差异；水田、旱田土壤碱解氮与空白对照均无显著差异。这与吕波[35]等的研究结果一致，可能是由于生物炭具有很高的C/N 以及不稳定碳分解导致氮的固定，从而降低了土壤碱解氮的含量。生物炭处理下林地、水田、旱田土壤速效磷含量均显著高于空白对照组，增加幅度在20.88%～172.05%之间。由于生物炭自身含有丰富的磷素，添加后不仅会直接提高土壤有效磷的含量，还会促进磷酸根在土壤中的溶解[36]。此外，添加生物质炭不仅可以带入大量的磷素，而且其表面的有机阴离子可以与磷竞争土壤表面吸附位，因此不仅可减少磷的固定，还可促进固定态磷转化成有效磷[37]，从而增加土壤速效磷的含量。生物炭处理下林地、水田、旱田土壤速效钾含量均显著高于空白对照组，增加幅度在17.00%～109.54%之间。施加生物炭能够增加土壤速效钾含量，一方面可能由于其本身含有大量的钾元素，另一方面由于其孔隙结构和巨大的表面积能减少水分的渗透速度，增强土壤对溶液中移动性很强和容易淋失的K+的吸附能力[38-39]，从而增加土壤速效钾的含量。

4.4 鱼塘底泥对土壤速效养分的影响

鱼塘底泥处理下林地、水田、旱田土壤速效养分含量均显著高于空白对照组，碱解氮增加幅度在15.85%～124.13%之间，犁底层增加幅度均显著高于耕作层；速效磷增加幅度在45.35%～326.18%之间，犁底层增加幅度均显著高于耕作层；速效钾增加幅度在6.75%～32.64%之间。施加鱼塘底泥后不同土地利用方式下土壤速效养分显著提高一方面是由于鱼塘底泥本身就含有大量的养分，可以成为作物生长宝贵的物质来源，能作为有机肥直接增加土壤的速效养分[40-41]，另一方面鱼塘底泥中含有大量的有益微生物，鱼塘底泥中的有机质为土壤微生物生长提供了能量和营养基础，微生物能够持续降解矿物质氮、有机磷和矿物质钾，从而增加土壤中的速效养分含量[42-43]。将鱼塘底泥用于改良土壤能够减少渔业生产废弃物，并且为工、农业废物的资源化利用提供参考，减少各类废弃物对环境的负面影响，推动国内绿色生态农业发展。