不同种植制度下长期施钾与秸秆还田对作物产量和土壤钾素的影响

【目的】研究施钾和秸秆还田对华北地区不同种植制度下作物产量和耕层土壤钾素状况的影响。【方法】在华北平原的河北潮土和山西褐土上进行连续13年的施钾和秸秆还田试验。【结果】施钾和秸秆还田能增加小麦和玉米产量,处理之间表现为:NPK+St>NPK>NP+St>NP,施钾处理的作物产量与NP处理的产量差异显著,轮作制度下玉米的施钾效应高于小麦。与山西单作制度相比,河北轮作制度下的土壤钾素损耗严重,除NPK+St处理外土壤钾素均表现亏缺。秸秆还田和施用钾肥较NP处理可不同程度提高河北潮土和山西褐土耕层土的水溶性钾、非特殊吸附钾、非交换性钾、矿物钾及全钾含量,且降低矿物钾比例的同时提高其余几种形态钾的比例。与定位开始相比,两种类型土壤各形态钾含量和比例随时间变异特点不同,两定位点土壤矿物钾和全钾含量均表现下降。【结论】整体看直接施用化肥钾的效果优于秸秆还田。但从提高作物产量和缓解土壤钾素下降来看,小麦秸秆还田是一个有效的补钾措施。

施钾和秸秆还田对春玉米产量、养分吸收及土壤钾素平衡的影响

【目的】明确秸秆还田与施钾肥对玉米产量、养分吸收与利用以及土壤钾素平衡状况的影响,为东北地区玉米秸秆和钾肥资源合理利用提供科学依据。【方法】试验于2010~2012年在玉米主产区吉林省公主岭市朝阳坡镇大房身村开展,试验设氮磷肥(NP)、氮磷肥+秸秆还田(NP+St)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾+秸秆还田(NPK+St)4个处理,于每年玉米成熟期每处理小区取有代表性的玉米5株,分为秸秆和子粒两部分,测定地上部干物重,并测定其氮、磷、钾含量,收获时取中间四垄玉米按14%水分计产。试验前和小区玉米收获后采集0—20 cm土层土壤样品,测定土壤速效钾含量,计算钾素利用等相关参数,分析不同处理的春玉米产量、养分吸收及土壤钾素平衡状况。【结果】施钾肥和秸秆还田能提高玉米产量,与NP处理相比,NPK+St、NPK、NP+St处理玉米产量分别增加13.8%、9.6%和3.8%。施钾肥和秸秆还田可提高玉米秸秆和子粒氮、磷、钾的吸收总量。与NP相比,NPK、NP+St和NPK+St处理氮的吸收总量提高9.4%~24.7%,磷提高12.2%~26.0%,钾提高6.9%~26.4%,其中NPK+St处理的养分吸收总量最高。秸秆还田结合施钾肥(NPK+St)有利于提高钾收获指数、化肥钾和秸秆钾的利用率,其钾收获指数,化肥钾农学效率、回收率、秸秆钾回收率均高于单施化学钾(NPK)和秸秆还田处理(NP+St)。其中钾收获指数分别提高5.5%和18.8%,化肥钾农学效率和回收率分别提高8.3%和1.1%,秸秆钾农学效率和回收率分别提高4.0%和0.7%。秸秆还田结合施用钾肥(NPK+St)土壤速效钾含量比NPK和NP+St提高1.9%~4.0%,其表现为NPK+St】NP+St】NPK】NP。NPK+St、NPK、NP+St处理钾素实际盈亏率分别为15.0%、-51.1%和-18.1%。【结论】秸秆还田结合施用钾肥不仅可以提高玉米产量、增加养分吸收总量,还有利于土壤钾素的收支平衡,提高土壤速效钾含量,对维持土壤钾素肥力的稳定具有重要的作用,可在当地农业生产中推广应用。

长期施钾对作物增产及土壤钾素含量及形态的影响

本文以在油稻稻、麦稻和麦棉三种种植制度下进行的长期（10年）施钾田间定位试验的结果为依据，阐述了长期施钾对几种主要农作物增产及施肥效益的影响，对长期施钾后供试条件下土壤钾素含量及形态的变化进行了分析。

土壤钾素运移的影响因素研究进展

钾是植物必需的营养元素,土壤中钾素是作物所需钾素的主要来源。土壤中钾素通过质流、扩散和根系截获的方式到达根表被植物吸收。这些运移方式受一定因素的影响。本文简要综述了土壤钾素运移的影响因素,包括物理因素、化学因素和生物因素,归纳了土壤水分、质地、体积质量、温度、pH值、陪伴离子、钾离子的浓度和植物特性等因素对土壤钾素运移的影响,并展望了未来土壤钾素运移的重点研究方向。

长期施钾对红壤水稻土水稻产量及土壤钾素状况的影响

研究了长期定位施肥试验中连续27年（19812-007）施用钾肥对水稻产量和土壤钾素状况的影响。本试验选择了其中5个处理：CK（不施肥）、NP（施氮、磷肥）、NPK（施氮、磷、钾肥）、NP＋RS（施氮、磷肥和稻草）和NPK＋RS（施氮、磷、钾肥和稻草）。结果表明,施钾能明显提高水稻产量,施钾肥的NPK和NPK＋RS处理27年的早稻平均产量分别比NP和NP＋RS处理增加15.2%和10.9%;晚稻增产17.2%和9.1%;在27年54季水稻种植期间,不同施肥处理早、晚稻产量的变化趋势不同。CK、NP处理的早、晚稻产量随时间的推移呈负变化趋势,而NPK、NP＋RS和NPK＋RS处理的早、晚稻产量呈正变化趋势。施钾的NPK和NPK＋RS处理不同土层中土壤全钾、缓效钾和速效钾含量均高于NP和NP＋RS处理的相同土层;除NPK＋RS处理外,其它各处理表观钾平衡均为负值,其中CK和NP处理钾的负平衡值最大。长期施用钾肥能提高水稻产量和维持土壤钾素肥力。

长期施钾与秸秆还田对华北潮土和褐土区作物产量及土壤钾素的影响

分析了在华北平原的河北潮土和山西褐土上连续13年施用钾肥和秸秆还田下的大田作物产量和耕层土壤钾素状况。结果表明,在施用氮磷肥基础上长期施钾和秸秆还田能增加小麦和玉米产量,各施钾处理产量与氮磷处理差异显著。两定位点钾肥和秸秆还田的效应不尽相同;小麦年际间各处理产量变异(CV≤13%)小于玉米(CV>14%),河北潮土上的玉米增产效果高于小麦。与山西单作制度相比,河北轮作制度下土壤钾素支出大。秸秆还田和施用钾肥较只施氮磷肥可不同程度提高河北潮土和山西褐土0—20和20—40 cm两土层水溶性钾(河北0—20cm平均提高5.8 mg/kg,山西16.9 mg/kg,下同)、非特殊吸附钾(21.2 mg/kg,35.9 mg/kg)、非交换性钾(75.1 mg/kg,57.5 mg/kg)、矿物钾(0.03%,0.01%)及全钾含量;降低矿物钾比例的同时提高其余几种形态钾的比例。随土层加深,除矿物钾外,其余形态钾含量和比例均下降,特殊吸附钾不受施钾措施和土层深度的影响。直接施用钾肥效果优于秸秆还田,且两种措施对上层土壤各形态钾的影响效果大于下层土。

长期施钾和秸秆还田对河北潮土区作物产量和土壤钾素状况的影响

以河北冲积平原典型潮土区小麦-玉米轮作长期定位试验(1992～2009年)为基础,分析了长期施用钾肥和秸秆还田对作物产量、土壤钾含量及钾素平衡的影响。研究结果表明,不同处理下小麦、玉米17年平均产量均表现为NPKSt>NPK>NPSt>NP,其中,小麦、玉米NPKSt处理比NP处理分别增产9.37%和19.23%,NPK处理比NP处理分别增产6.32%和18.25%;NPSt处理比NP处理分别增产2.76%和9.60%;长期定位施肥下,各处理耕层土壤(0—20 cm)各施钾肥的处理其速效钾、缓效钾含量均与NP处理差异极显著,且表现为NPKSt>NPK>NPSt>NP;各处理下层土壤(20—40 cm)的速效钾、缓效钾含量差异均不显著,从钾素平衡看,NP处理钾素表观年盈亏量为-170.0 kg/hm2,土壤钾严重亏缺;NPSt处理实际平衡盈亏率-58.4%,表观年盈亏量为-150.6 kg/hm2;NPK处理钾素表观年盈亏量-3.1 kg/hm2,盈亏率-1.0%,基本接近平衡;NPKSt处理实际平衡盈亏率36.8%,表观年盈亏量为111.4 kg/hm2。试验结果说明,在潮土区,在施氮、磷肥的基础上,配施钾肥或秸秆还田不仅能持续提高小麦、玉米的高产、稳产生产能力,而且对保持农田土壤钾素平衡、有效改善耕层土壤钾素状况、提高土壤肥力有重要的作用。

施钾对紫色土稻麦产量及土壤钾素状况的影响

通过 9年定位试验 ,研究了水稻—小麦轮作中 ,连续施用钾肥对紫色土钾素形态、含量变化及钾肥产量效应的影响。结果表明 ,长期施钾明显提高稻麦产量 ,维持紫色土有效钾库的平衡 ,提高并保持土壤的持续供钾能力 ;在每年 75 0 0kghm- 2 稻秆还田的基础上 ,每季配施 70kghm- 2 (K2 O)左右的化学钾肥是维持紫色土土壤钾库平衡的有效措施。

潮土区小麦-玉米轮作周期内土壤钾素动态研究 Ⅰ.不施钾条件下土壤钾素动态与垂直变化

采用大田试验和室内分析的方法，研究了豫北潮土区小麦玉米轮作周期内土壤钾素的动态及垂直变化。结果表明：在不施钾肥条件下，轮作期内土壤钾素消耗量较大，速效钾的大量消耗促进了缓效钾的释放；缓效钾在土壤供钾水平降低时也是作物吸钾的重要来源。土壤钾素的动态变化及其在剖面中的垂直移动，主要受作物吸收、温度、降水及土壤水分运动的影响。作物生育前期以表层钾素供应为主，在需钾高峰期心土和底土供钾也很重要。小麦生育期钾素以向上运移为主，而玉米生育期内钾素以向下淋移较为显著。轮作期土壤钾素的消耗主要是由于作物吸收，也有少量的淋失。在该地区生产中，补施钾肥、增加农家肥和秸秆用量十分必要。

秸秆还田与施钾对华北低产潮土区作物产量及土壤钾素的影响

在华北平原的低产田上,研究了3年秸秆还田和施钾肥对小麦-玉米作物产量和耕层土壤钾素状况的影响。结果表明,相对于NP处理,NPK和NPK+秸秆还田(St)处理对小麦和玉米均有显著的增产效果;NPK+St处理增产最为明显,而且降低了年度间的产量变异系数。秸秆还田可以显著增加土壤速效形态钾含量。同季作物种植下,NPK+St处理的钾肥利用率、钾肥农学效率和钾肥偏生产力都高于NPK处理。NPK+St能提高0～20 cm耕层土壤速效钾、非交换性钾、矿物态钾和全钾含量。因此,秸秆还田有利于土壤不同形态钾素的稳定和增加,而NPK+St处理不仅能保证作物高产稳产,还能提高土壤各形态钾素含量。

长期施钾与秸秆还田对西北地区不同种植制度下作物产量及土壤钾素的影响

研究了在西北地区代表性的灌淤土、栗钙土上连续13年施用钾肥和小麦秸秆还田对作物产量和耕层土壤钾素的影响。结果表明,施用化学钾肥和小麦秸秆还田能显著增加宁夏轮作种植制度下作物产量,表现为:氮磷钾肥配合秸秆还田>只施用氮磷钾肥>氮磷肥配合秸秆还田>只施用氮磷肥;且作物种类对施钾措施的显效时间上有差异,而钾素投入对青海点小麦产量无显著作用。宁夏点作物年际间产量变异系数低于青海点,小麦的产量变异系数大于玉米,但钾肥产量效应却低于玉米。两定位点除氮磷钾+秸秆还田外,其余处理土壤钾素均表现亏缺,轮作制度下土壤钾素亏缺量较小麦单作制大。两定位点施钾或秸秆还田处理的水溶性钾、非特殊吸附钾、非交换性钾和全钾含量均不同程度高于只施氮磷处理;除矿物钾外,其余几种形态钾比例均高于氮磷处理,特殊吸附钾不受施钾措施的影响。与定位开始时相比,两种类型土壤各形态钾含量和比例随时间变异特点不同,与原始土壤钾素状况及种植制度密切相关。

有机肥料对土壤钾素供应能力及其特点研究

施用有机肥(牛猪厩肥、鸡粪及作物秸秆、油菜绿肥)对土壤K素供应能力及其特点试验结果表明,肥料与土壤共同培养30d左右向速效钾转化达到平衡,向缓效钾转化至70d趋于平缓。肥料中有效钾素在土壤中有效转化率约为50％～87％,其中以缓效钾为主,约占50％～80％。不同供K源中麦秸对土壤K素供应能力高于K化肥,3种厩肥低于K化肥,不同土壤类型和土壤环境因素对有机肥供K能力有不同影响。

河北省潮土长期定位施钾和秸秆还田对农田土壤钾素状况的影响

通过1992-2012年共20年的长期定位试验,探讨了施用钾肥和秸秆还田对河北省典型潮土区土壤钾肥力的影响,并对长期施肥和秸秆还田处理对土壤全钾含量、土壤速效钾和缓效钾以及农田钾素平衡对速效钾和缓效钾含量的影响等进行了分析。结果发现：连续20年不施用钾肥和秸秆还田,并未对河北省潮土的土壤全钾造成影响;秸秆还田（NPSt）、增施钾肥（NPK）和增施钾肥基础上秸秆还田（NPKSt）显著提高了土壤速效钾含量,提高幅度在44.2%-79.1%;而增施钾肥（NPK）和增施钾肥基础上秸秆还田（NPKSt）显著提高了土壤缓效钾含量,提高幅度在7.66%-37.3%。单施氮磷肥（NP）的土壤速效钾含量没有明显变化,但单施氮磷（NP）和秸秆还田（NPSt）的土壤缓效钾含量分别降低了20.8,9.8 mg/kg。增施钾肥基础上秸秆还田（NPKSt）的农田钾素平衡处于盈余状态,每盈余K2O 100 kg/hm^2,土壤速效钾和缓效钾分别增加2.71,24.4 mg/kg。试验结果表明,增施钾肥和秸秆还田对于提高农田土壤钾肥力具有重要促进作用。

土壤钾素研究进展

钾是植物必需的营养元素 ,土壤是作物所需钾素的主要来源。近年来 ,我国土壤缺钾的面积不断扩大 ,而我国钾肥资源有限 ,使用替代物无疑可以缓解这一矛盾。根际土壤钾素动态直接影响作物对钾的吸收 ,农田钾素平衡状况同样影响土壤钾素动态。土壤速效钾有下降的趋势。文章从土壤钾素分级、根际钾素动态、农田钾素平衡和钠对钾的替代作用等 4方面对土壤钾素的研究进展进行了综述 。

灌淤土区长期施钾对作物产量与养分及土壤钾素的长期效应研究

通过在宁夏灌淤土区长达14年的连续施钾和小麦秸秆还田试验, 研究钾素投入对作物产量、养分和土壤钾素状况的影响。结果表明：小麦秸秆还田和长期施用钾肥均可不同程度提高小麦和玉米的经济产量, 其中施钾年平均增产小麦244 kg·hm^-2, 玉米397 kg·hm^-2, 处理之间产量表现为氮磷钾肥配合秸秆还田〉施用氮磷钾肥〉氮磷肥配合秸秆还田〉只施用氮磷肥。定位后8-10年施钾肥开始显著有效, 玉米显效时间早于小麦；秸秆还田和钾肥的投入均可提高籽粒和秸秆的钾素吸收量, 秸秆含钾丰富, 籽粒钾含量仅占植株钾总量的13%-17%；施用钾肥可提高作物籽粒大中微量元素含量而降低秸秆中、微量元素含量, 促进籽粒对大部分元素的吸收；长期不施钾肥处理（NP和NP＋St）0-20 cm土层土壤速效钾和缓效钾含量较定位开始时下降; 所有处理土壤全钾含量均表现下降, 下降幅度为0.8-1.2 g·kg-1。

钾肥运筹对砂质潮土冬小麦产量、品质及土壤钾素平衡的影响

为给黄淮海地区冬小麦合理施用钾肥提供依据,在砂质潮土上设置田间试验,研究了施钾量与钾肥运筹方式对冬小麦产量、品质及土壤钾素平衡的影响。结果表明,在作基肥一次施用情况下,钾肥不同用量的增产、增收效应以施钾(K2O)150 kg.ha-1时最佳;随着钾肥用量的增加,籽粒蛋白质含量、支链淀粉含量呈增加的趋势,直/支比呈降低的趋势;随着钾肥用量的增加,土壤速效钾含量和植株钾素积累量均升高,要保持土壤速效钾平衡,钾肥用量应达150 kg.ha-1以上。在相同施钾水平下,分次施钾的增产、增收效应、钾肥利用率均显著高于一次基施肥处理;分次施钾处理的籽粒蛋白质含量、直/支比低于钾肥一次基施的处理,籽粒支链淀粉含量则相反,但两处理之间上述指标的差异均未达显著水平。从钾肥的增产、增收效应,以及冬小麦对钾肥利用率、土壤钾素平衡的影响等方面综合分析,以施钾量150 kg.ha-1分次施用(5∶5)时效果最好,与不施钾处理相比可增产1 225.23 kg.ha-1,每公斤K2O增产8.17 kg,增收930.24元.ha-1,钾肥利用率为53.4%,并能够实现土壤速效钾的收支平衡。

枸溶性钾肥对油菜生长及土壤钾素的影响

采用盆栽试验方法,研究枸溶性钾肥不同用量对油菜生长及土壤钾素的影响。结果表明：枸溶性钾肥能够明显促进油菜的生长并增加土壤钾素含量。施钾量（K2O）为0.75~3.00g/盆（0.075~0.300g/kg）时油菜生物量与钾素积累量随着施钾量的增加呈先上升后下降的趋势,在施钾量为2.25g/盆时达到最高,分别较对照处理增加70.6%和3.08倍。油菜钾素含量随着施钾量的增加而升高,而钾肥利用率则相反。油菜收获后的土壤速效钾和缓效钾含量随施钾量的增加而增加。枸溶性钾肥的适宜用量为1.50~2.25g/盆。在试验条件下,等量钾养分投入时,枸溶性钾肥处理的油菜生物量、钾素含量、钾素积累量、肥料利用率及土壤钾素含量均略高于水溶性钾肥处理。从钾的养分供应角度考虑,枸溶性钾肥可以替代水溶性钾肥。

土壤钾素研究的新进展

从土壤钾素形态及其转化、土壤供钾状况的评价及根际钾素动态等３个方面对土壤钾素的研究进展做了综述，并结合作者的工作，对土壤非交换性钾研究中的部分问题提出了自己的看法。

施钾对小麦/ 玉米产量及土壤钾素平衡的影响

为指导河南小麦/玉米生产中钾肥的合理施用，于2010-2012年在高、中和低三种土壤供钾水平的试验点，研究了施钾量及施钾技术对小麦/玉米轮作产量、钾肥利用效率及土壤钾素平衡的影响。结果表明，在高钾、中钾和低钾土壤上施用钾肥，玉米分别增产4.76%～12.49%、7.56%～16.08%和7.01%～22.61%；小麦分别增产6.87%～13.87%、11.19%～18.57%和18.71%～27.49%。在不同供钾水平土壤上小麦钾肥利用效率均高于玉米，钾肥偏生产力表现为高钾点〉中钾点〉低钾点，高钾点钾肥当季利用率较高，低钾点的农学效率较高；当施钾量为90、135 kg·hm-2时，小麦和玉米均以钾肥分2次施用效果较好；施钾量为45 kg·hm-2时，玉米以底施较好，小麦以追施较好。低钾和中钾点在施钾量大于45 kg·hm-2时，基本就能维持土壤钾素平衡，而高钾点则在施钾量大于90 kg·hm-2时土壤钾素才有盈余。综合来看，高、中和低钾点适宜的钾肥用量分别在45、90、135 kg·hm-2左右，以钾肥分2次施用效果较好。

长期施钾对紫色土稻麦产量及土壤钾素的影响

在国家紫色土肥力与肥料效益监测基地上,研究了水稻—小麦轮作中,长期施用钾肥对紫色土钾素含量变化及钾肥产量效应的影响。结果表明,长期施钾明显提高稻麦产量,维持紫色土有效钾的平衡;长期秸秆还田并配施化学钾肥是维持紫色土钾库平衡的有效措施。