PDF《含量及形态的影 响》

第37 卷第2期2000年5月土壤学报ACTAPE】1)LO G IC A S IN IC A V o l .

37 , N O .

2 Ma y ,

2 00

0 长期施钾对作物增产及土壤钾素 含量及形态的影 响陈防鲁剑巍 万运 帆 刘冬碧 许幼生 (湖北省农业科学院土壤肥料研究所 , 武汉

4 3

0 0

6 4 ) 摘要本文以 在油稻稻 、 麦稻和 麦棉三种种植制度下进行 的长期 (1

0 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 . 关键词 长期施钾 , 作物产量 , 土壤钾素含量及形态 , 影响 中图分类号

5 1

4 3 .

3 2 随着 我 国农 业生 产水 平 的不 断提 高和 高产 新 品种 的 推广 , 钾 素在 农 业生 产 中的作 用 日益 突出,在许多 地区,土壤 缺钾已成 为 限制 农业 发展 的主 要 因素 之一 .

19 8

9 一19

9 1 年,湖北省农科院土壤 肥 料研 究所 对112

1 个耕 作土样的速 效钾含量 的分 析结果,其中小 于67mg/吨的占31.8%,比19

5 9 年 第一 次 土壤 普查 结果(耕作土壤速 效钾 含量 小于67mg/kg 的占13.2%)增加

1 .

4 倍.所以,耕作 土壤 生产力 的提 高,基础肥 力 的保持 也将 依 赖于钾 素的投 人,今后农 业 生产 中钾肥 的使 用将 更加 广泛 . 由于化 学钾肥 主要 依 靠进 口,如何合 理施用钾 肥,提高钾 肥利 用率,长期 施 用化 学钾肥 后对 作物 和 土壤 钾 素状 况有 何影响,就是我们 目前 面临 的重要 问题 . 在研 究 土壤 钾 素释 放 方面 , 长期 定位试验 提供 了 观测 土壤 钾 释放 能力 及其持久 性的有利条 件,从而有 利于阐明长期 施钾 对土壤 钾 素含 量及 形态 的影 响,制定 正确 的钾肥 施用 计划.国内外 关 于肥料 长期 定位 试验 和长 期施 钾试 验有 不少 的报 道〔 , 一7〕,但在 特定 种植制 下 针对 钾肥施 用 的问题 进行 长期定 位田间试验 的报 道则 少见 . 自19

8 6 年开 始,我们 在 油稻 稻、麦稻 和 麦棉 三 种种 植 制度 中进行 了长期 施钾对作 物增产及土 壤钾 素 状况 影响的研究 , 本文报道 的是 其 中部分 研 究结 果.供试的作 物及 种植制度在湖 北省 及 长江 中下游 地区具有广泛 的代 表性.统计 资料表明,湖北省 水 稻播 种面积约占粮食作 物播 种 面积 的49%,小麦 约占26%;

油菜播 种 面积约 占经 济作物 播 种面积 的35%,棉花 约占35.2%,是湖北 省 的主 要粮 食 和经 济作 物.长期定 位 试验 所 采用 的 种植 制度在湖 北省 有广 泛 的代 表性 , 其 中油 稻稻 面 积约 占水 田三 熟 制面 积的64.7%;

麦稻 面积 占水田二熟 制 面积 的45%;

麦棉 面积 占旱地二 熟 制面积 的32.3%.收稿 日期 :

1 9

9 8 习7刁6 ;

收到修改稿 日期 :

1 9

99 刁2 佗5

234 土壤学报37 卷1材料 与 方法 L l 供试土坡 ? 花 岗片麻岩风化 物发育的麻 砂泥 田,因有潜 育化 过程 , 所 以底 土有青泥层 , 位于 薪春县 向桥 乡,属棕红壤 地区 . ? 第 四纪粘土 发育 的白散泥 田,位于 荆 门市后港镇 , 属湖北 黄棕壤 地区.?长江冲积物母 质发育 的灰潮 土类之 灰油沙土 , 位于 江陵县李埠 . 本研究 中的土壤和 植物分析均采 用 目前 国 内常用 的 常规方法 [

8 .

9 1, 其 土壤 的理化性质见 表1.表1表明 , 麻砂泥 田和白散泥 田 均为微酸性土 壤,灰油沙土为微碱性 土壤 , 三 个土 壤中,土壤 有机质 和 全氮含量 以水 田土 壤麻砂泥 田 为最 高,旱地土 壤灰油沙土 最低 , 全钾及速效钾含量 以 灰油 沙土最 高,麻砂泥 田 最低 , 缓效钾差 别不 大,从土 壤农化性质 可 以看 出母 质及耕作方式对各种养分 含量的影 响.选田时我们在每种土 壤上 以 土壤 速效钾为指标 , 选 择了 一个低钾 田 块和 一个 速效钾和 缓效钾含量稍高的中钾 田块 , 以便 进行不 同含钾水平 田块对施钾肥效果 的对 比.1.2供试作物 供试作物及种植制度 : ? 油稻稻种植制 (薪春) 中的油 菜、早稻和 晚稻 . 油 菜品种 为 中油

821 . 早稻 品种 :

19 86 ~

198 7 年为早杂 威优

35 ,

19 88 ~

19 89 年为 威优

49 ,

199 0 年至 今为 鄂早

6 号 ,晚稻品 种为 汕优

6 3 . ? 麦稻 种植制 ( 荆门) 中的小 麦和 中稻 . 小麦 品种 为 鄂恩

1 号(88 1) . 中稻 品种

19 86 一19

8 7 年为

69 1 ,

198 8 年 为杂交稻 汕 优桂

3 3 ,

198 9 年至 今为 汕优

6 3 . ? 麦棉种植制 ( 江陵 ) 中的 小麦 和 棉花 . 小麦品种 为 鄂恩

1 号 .棉花品 种19

86 一19

89 年为 鄂荆

9 2 ,

199 0 年至 今为 中棉

1 2 号 .表1 供试土坡基本农化性 质,)Table I A g 吹h e 而ealpro p e 币e s o f

5 0

1 1

5 u s e d f o r f i e ld e x p e r i m e n t 土壤

5 0

1 1 PH (姨0 ) 全量养分 缓效钾 Slo w ly T o t a ] n u t r i e n t (g / k g ) a v a i la b le K (m g / k g ) C EC e m o l/ k g O . M . N 几q 速效养分 彻p id i y a v a i la b l e n U t r i e n i (m g / k g ) N P K A 麻砂 泥田低钾 中钾

6 .

1 27 .

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55 白散 B 泥田低钾 中钾 灰油 沙土 低钾 中钾

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47 K Z O

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Q了:7.,产 l ) 取样 时间为1

9 86 年.1.

3 试验设计 试验处理及肥料用 量见表

2 . 氮肥品种为尿素 , 用于 基施 和追施 , 磷钾肥全部基施 , 其 中磷肥为过磷

2 期陈防等 : 长期施钾对作物增产及土壤钾素含量及形态 的影 响 酸钙 , 钾肥为氯化钾 . 自19

86 年以 来,连续种植 , 每季收取作物产量 , 取 植株和 土壤样 品分析化验 . 小区 面积20一33.4耐,区组 随机排列 , 重复三次 . 表2 长期钾肥田 间定 位试验处理 T a b l e

2 T r e a .刀e n t s o f t h e l o n g t e r m f i e l d e x p e r i m e n t s 处理 早稻 晚稻 T r e ao n e n t B a r 】 y r i e e L a t e r i e e 麻砂泥 田1饰氏 N 比巧2饨R N 一oR3饰R N

1 0 巧凡4饰R 凡N.巧5饰R N

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1 0 马凡7饰P

4 凡N10巧凡 油莱 釉详一e e d 中稻 M idw e r i C e 小麦 W lle a t N IZ 氏N12氏凡 N

12 氏N一ZRN12 R K S N

12 氏N12氏凡 白散泥田 N o P

4 肠马 N l o R 饰巧凡 N 一oR凡N乃NmR凡肠巧凡 棉花 小麦 C o t to n W hea t 灰油沙土 N l l R 凡R N I I R 畴R 戈Nll几凡 凡R N I , P

4 凡NeR凡注:表中卜N , 卜几0

5 , 冷长. , 用 量单位为叼66

7 m

2 .

2 试验结果

2 .

1 三熟 制 长期 施钾 试验 结果(表3)表明:早稻、晚稻 和油 菜三 种作 物 当季 施钾 肥都 有显 著 的增 产效果,其中以油菜增产最显著,低钾田平均每季增产62.8% , 中钾 田平均每季增产29.4%;

晚稻次 之,相应 为25.1% 和7.8%;

早稻最小 , 平 均为

16 .

4 % 和8.7%.从10年来作 物 年平 均总 产看 , 顺序 是 三季施 钾>

二季施 钾>

一季施 钾>

不施钾 , 表 明钾肥 对各 种作 物均有增产作用.在一季 施钾的处 理中(处 理2,3,4),低钾田施钾增产稻谷总量是晚稻 (13

2 2 . Ikg / h m , )>

油菜(12

4 7 . 3k g / h m , )>

早稻(1

14 3 .

4 kg / I u n , ) ;

中钾 田施 钾增 产总 量是 油菜(938.5地/ h m , ) >

晚稻 (6

2 3 .

2 kg / h m , ) >

早稻 (

4 9 o . o kg / h m , ) . 二 季施钾 处理 中 (处理

5 、

6 ) , 在 低钾 田和中钾 田上 都是 油菜 和 晚稻施 钾好 于早稻 和 晚稻施 钾.从施 钾 的后效来 看,各季 施钾 均有 一定 后效(后 作增 产2.5%一25.3% ) , 其 中以 晚稻 施钾 的后 效最 大,后季油 菜低钾田增产25.3%,中钾 田增 产10 .

4 % ;

早稻 次之 , 后季的晚稻 低钾 田增产8.7%,中钾 田增产2.5%;

油菜 施钾后 效较 小,后季早 稻低 钾 田平 均增 产6.9%,中钾 田 增产

5 .

1 % . 在二季施 钾 处理 中,晚稻 和油 菜施 钾 对早 稻增 产 的后 效为5.2%(中钾 田) 与9.9%(低钾田),不如早 稻和晚稻 施钾 对油 菜增 产 的后 效大 (中钾 田增

14 .

2 % , 低钾田增

3 0 .

8 % ) . 从施 钾 的效 益来 看,每kg凡O 增产 的稻 谷以一季施 钾最 多,二季 次之 , 三 季最 少.但即使三 季施 钾 的效 益相 对 较低 , 每kg 凡0 增 产稻 谷在 中钾 田 上仍 可达8.5吨,在低钾 田上 可达17 k g , 还是 划算 的,而且品质 的改 善还 未计算 在内.单季 施钾 效益 以油菜最 好,晚稻 次之 ;

二 季施钾 效益 以 晚稻 和油 菜施 钾较好 . 从以 上分析 可以 看到 , 如条件许 可,推荐每 季都施

7 5 k g 椒m Z 以 上的钾肥 ( 长O ) . 反之应 优先施 在油 菜和 晚稻上 . 比较 两种钾 素肥力 的土壤可 以看出,低钾田 施钾后无 论是单位面

23 6 土壤学报37卷积增产量 , 增 产百分 率,还是增产 效益均 高于 中钾 田.虽然 低钾 田 的基 础产量 低于 中钾 田,但增施钾肥 后,产量 可 以达到 甚至超过 中钾 田 的相 同处理 , 因此低 钾 田应 优先施用钾肥 . 表3 油稻稻三 熟制施钾增产及其效益 (19

8 6 一199

6 ) T a b l e

3 Y ie l d an d e eo n o 而eefficie n c y o f K a PPl ie a t i o n o n r i e e 一rie巴田p e s e e d e r o P P i n g s ys t e m (19

8 6 一19

9 6 ) 钾肥效益 年均产量 ^ ve r a g e a n n u a l yie 一d(k g z 腼,)土壤

5 0

1 1 处理 T 化a t i们Cn t _ 增Yle ld . 产Efficiencykg/hmZo,0ofK早稻 晚稻 总产 '

) f e r t i l iz e r 王滋rlyLa te r i e e T o t a l yie l d (K

2 0 k g / k g ) , 乙 ,夕 , '

q ? z , ? 可.…奋44IC,0011 , 一,'

,一111低钾田

3 中钾田

4 5

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7 a 油菜助详弓e e d

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80 10 石8.56

8 万2 l ) 油菜折算为稻 谷后计算 , 折算办法为I k g 油菜二

3 .

2 k g 稻谷 . 总产为年均产量总和 , 表4 、 表5 同.产量显著性分 析用 L S D 法,下同.2.2二熟制 试 验结 果 (表

4 ) 表明:中稻 和小 麦 当季施 钾 均有 显著 增产 效果 , 其 中中稻 施钾处 理总产平均增产8.79%(中钾田)与10.9%(低 钾田),小麦施钾处理增产H.3%(中钾 田) 与n.1%(低钾 田),小麦施 钾 效果 好于中稻 . 其它 情况,如施 钾 次数 、 后效、效益及 钾肥 优先 施用的土壤 等 与三熟制 有相 似趋 势,不再作详 细 阐述 . 棉花和 小麦 两种作 物 当季施钾 都有 显著 的增 产效果 (表5),且棉花施钾 的增产 率大于 小麦施 钾,说明棉花 对钾 更敏感 , 因棉 花属喜 钾作 物、具有 需钾 多 的特性 . 所以,施化 学钾 肥 时应优先 施 在棉 花作物 上.尤其 是在 低钾 田上 植棉 , 不仅 需要 施钾,而且施 钾量还 要提 高,才能满足 高产 需求 . 比较三种 不 同种 植制 可以看出,施钾 以 油菜 增 产率 最大,早、中稻 的增 产率 较小 . 施 钾效益 和增 产 的稻 谷 的量 , 有 油稻 稻种 植制 >

麦稻种 植制>

麦棉 种植制 的趋 势.从施 钾 后效 看,以晚稻 施钾 对油 菜 的后效 最大 , 以小麦施 钾对 后茬 棉花 的后 效最 小.在水旱 轮作 制中(油 稻稻 和 麦稻 种 植制 ) , 旱作的施 钾效 果好于水 稻.这些 结果 对湖北 省钾 肥 的合理 分配 , 施 用具 有重 要 的指 导意 义.................