我国北方土壤-作物系统内钾素平衡及钾肥肥效研究Ⅰ.主要种植制下的土壤钾素平衡与调控

通过长期定位试验研究表明,在当前农业生产条件下,如果不施钾肥、不采用秸秆还田措施,华北地区小麦-玉米种植制的钾素年表观亏缺量在134～258kg/hm2;西北地区小麦-玉米轮作制的年表观亏缺量在220～261kg/hm2之间.华北地区小麦-玉米种植制下,小麦秸秆还田能使作物吸收的近三分之一到一半的钾素归还土壤.施钾肥能使土壤-作物系统钾素的产出与投入更趋于平衡,乃至钾素在土壤中积累.     

我国北方土壤—作物系统内钾素平衡及钾肥肥效研究

通过长期定位试验研究表明,在当前农业生产条件下,如果不施钾肥、不采用秸秆还田措施,华北地区小麦-玉米种植制的钾素年表观亏缺量在134～258kg/hm     

玉米基因型与土壤氮素表观平衡

通过田间试验研究不同基因型玉米产量、Ｎ累积量和土壤Ｎ素表观平衡。结果表明,３个施Ｎ水平处理下不同基因型玉米间的产量、Ｎ累积量均存在在显著差异。Ｎ肥在土壤中的表观残留率平均值由施Ｎ１１２．５ｋｇ／ｈｍ＾２水平（Ⅰ）下的３６．７４％升至施Ｎ１６８．７５ｋｇ／ｈｍ＾２水平（Ⅱ）下的４０．７９％和施Ｎ２２５ｋｇ／ｈｍ＾２水平（Ⅲ）下的４８．３６％。应用Ｎ累积量较高的玉米基因型显著减少施用Ｎ肥在土壤中的残留     

小麦—玉米轮作制度下潮土硝态氮的分布及合理施氮肥研究

利用田间小区试验研究了小麦－玉米轮作中在不同施氮量和不同时期潮土１ｍ土层中硝态氮的分布状况。结果表明：３年不施氮肥的土壤仍有６～１６ｋｇ／ｈｍ＾２的硝态氮,其中０－２０ｃｍ支占２０％～３４％,８０％～１００ｃｍ土层占１０％～１８％;每季施氮量小于２２５ｋｇ／ｈｍ＾２时,１ｍ土层中各时期硝态氮含量变化不大,在１１．４～４１．３ｋｇ／ｈｍ＾２之间;当施氮量增加到３７５ｋｇ／ｈｍ＾２时,１ｍ土层的硝态氮     

淮北地区夏播玉米制种优化施肥方案的研究

本研究利用正交旋转组合设计，对玉米夏播制种的氮，磷，钾肥料，进行优化量比研究。结果表明：氮，磷钾肥对产量作用顺序是：氮－磷－钾。获得高于３６００ｋｇ／ｈｍ＾２制种产量需施纯氮（Ｎ）２３１．２－２６２．５ｋｇ／ｈｍ＾２，磷（Ｐ２Ｏ５）１３０．５－１５４．５ｋｇ／ｈｍ＾２，钾（Ｋ２Ｏ）１１９．７－１４８．６ｋｇ／ｈｍ＾２三者的合理配比为：１：０．５８：０．５４。     

我国北方土壤作物系统内钾素循环特征及秸秆还田与施钾肥的影响

在我国北方 13个省 (市、自治区 )的 25个点上 ,进行了 5年的钾肥定位试验。结果表明 ,我国北方土壤全钾含量地区性差异不大 ,而土壤缓效钾和土壤速效钾含量 ,西北地区土壤远高于东北和华北地区土壤 ,华北地区土壤的土壤缓效钾含量又远高于东北地区土壤 ,而土壤速效钾含量却低于东北地区土壤。在主要种植制下的代表性土壤上 ,东北、西北和华北地区不同种植制度下的作物吸钾量也存在明显差异。西北地区的作物吸钾量一般较高 ,华北地区一年两熟制的作物年吸钾量远大于东北地区的一年一熟制。秸秆还田和施钾肥对作物吸钾量有提高作用。在不施钾肥的情况下 ,土壤钾库长期处在被作物耗用的状态下 ,土壤速效钾含量逐渐下降 ,土壤缓效钾含量也有下降的趋势。施钾肥和秸秆还田配施钾肥 ,均能不同程度地减缓这种下降趋势     

长期施钾与秸秆还田对西北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。     

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（19922009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NPKStNPKNPStNP,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（020 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NPKStNPKNPStNP; 各处理下层土壤（2040 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。     

曲周试区秸秆还田配施氮磷肥的效应研究

长期进行秸秆还田并配合施用氮肥和磷肥,不仅减少了焚烧秸秆对环境的污染,而且对培肥土壤和提高作物产量有积极的作用。结果表明;秸秆还田配合施用氮肥和磷肥能增加土壤有机质含量,其中以播种前翻地深３０ｃｍ,施Ｐ２Ｏ５７５ｋｇ／ｈｍ＾２,秸秆４５００ｋｇ／ｈｍ６２,不施氮肥的处理为最高,达１．１９％。增加氮肥和秸秆还田量并采用免耕措施可以增加土壤碱解氮的含量,如免耕,施纯氮２２５ｋｇ／ｈｍ＾２秸秆２２５０ｋ     

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。     

低土壤肥力下秸秆还田和施钾对作物产量及土壤钾素平衡的影响

为了研究我国华北平原低肥力土壤条件下秸秆还田和施钾肥对作物产量和钾素平衡的影响,于2008年10月～2011年10月在中国农业科学院高新技术园区国家测土施肥中心实验室试验基地（河北省廊坊市）,通过3年6季的定位试验,比较了施钾与秸秆还田的增产效应、钾素吸收利用和作物土壤系统的钾素平衡状况。结果表明:在氮、磷肥充足的情况下,施用钾肥（NPK）、秸秆还田（NP+St）和秸秆还田配施钾肥（NPK+St）,均有明显的增产效应,表现为NPK+StNPKNP+StNP;不同施钾措施在夏玉米上的增产效果优于冬小麦;同一作物秸秆还田结合施钾肥的增产效果最好,降低了年度间的产量变异系数,在获得高产的同时,年际间产量稳定,有利于稳产;施钾肥和秸秆还田可显著提高小麦和玉米的钾素吸收总量; NPK+St、NPK、NP+St处理的钾素表观平衡系数分别为1.26,0.42,0.92。秸秆还田和施钾肥有利于钾素的收支平衡,减轻作物对土壤钾素的消耗,缓解土壤钾素肥力下降的程度,可维持土壤钾素肥力的稳定。     

陕西渭北旱塬烤烟施用钾肥技术研究

在渭北旱塬进行烤烟钾肥篱用量试验和氮磷钾肥配比试验,结果说明施钾肥可以提早旺长期,增加干物质积累,提高上中等烟比例和含钾量。在目前的土壤速 效钾水平下,旱塬施钾不应超过Ｋ２Ｏ１８０ｋｇ／ｍ＾２。在施氮６０ｋｇ／ｈｍ＾２的情况下,氮磷钾肥以１：２：３（Ｎ：Ｐ２Ｏ５：Ｋ２Ｏ）配合可达到较高的产量和产值,烟叶含钾量提高到２％以上。     

稻麦秸秆直接还田技术的研究

通过４年多的研究,表明稻麦秸秆还田能有效地改善土壤理化性能和促进作物产量的提高。留高桩还田能有效地改善土壤物理性能,墒沟埋草能有效地提高土壤有机质的含量,麦田覆草能提高表层土壤的湿度和温度。几种秸秆还田方式中,以留高桩还田方法简便,效果最好;秸秆还田量以２２５０ｋｇ／ｈｍ＾２最为适宜,配合施用标准氮肥９５ｋｇ／ｈｍ＾２。     

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.     

低土壤肥力下施钾和秸秆还田对作物产量及土壤钾素平衡的影响

为了研究我国华北平原低肥力土壤条件下秸秆还田和施钾肥对作物产量和钾素平衡的影响,于2008年10月～2011年10月在中国农业科学院高新技术园区国家测土施肥中心实验室试验基地(河北省廊坊市),通过3年6季的定位试验,比较了施钾与秸秆还田的增产效应、钾素吸收利用和作物-土壤系统的钾素平衡状况。结果表明:在氮、磷肥充足的情况下,施用钾肥(NPK)、秸秆还田(NP+St)和秸秆还田配施钾肥(NPK+St),均有明显的增产效应,表现为NPK+St>NPK>NP+St>NP;不同施钾措施在夏玉米上的增产效果优于冬小麦;同一作物秸秆还田结合施钾肥的增产效果最好,降低了年度间的产量变异系数,在获得高产的同时,年际间产量稳定,有利于稳产;施钾肥和秸秆还田可显著提高小麦和玉米的钾素吸收总量;NPK+St、NPK、NP+St处理的钾素表观平衡系数分别为1.26、0.42、0.92。秸秆还田和施钾肥有利于钾素的收支平衡,减轻作物对土壤钾素的消耗,缓解土壤钾素肥力下降的程度,可维持土壤钾素肥力的稳定。     

水生植物对~(125)I和~3H的吸收、分配及消长

应用电子计算机和二次通用旋转组合设计法,以玉米种植密度和Ｎ,Ｐ,Ｋ施肥量为供试因子,玉米籽粒产量和经济效益为目标,得出了夏玉米产量分别为≥１０５００ｋｇ／ｈｍ＾２,１１２５０ｋｇ／ｈｍ＾２,和１２０００ｋｇ／ｈｍ＾２的高产高效益的种植密度和Ｎ,Ｐ,Ｋ施肥方案,种植密度为９７２００株／ｈｍ＾２,施纯 Ｎ３３２．４ｋｇ／ｈｍ＾２,施Ｐ２Ｏ５１１１．８ｋｇ／ｈｍ＾２和Ｋ２Ｏ１５０．０ｋｇ／ｈｍ＾２,籽粒     

氮钾肥对夏玉米的增产效应及经济施用量

通过３年７７个田间试验，探讨了氮钾肥对夏玉米的增产效应及经济施用量。结果表明，氮肥对夏玉米有稳定的增产作用，而钾肥的增产效果随土壤速效钾含量的提高而降低。确定了土壤速效钾临界指标为８６ｍｇ／ｋｇ。此外，钾肥效果还有随氮肥用量增加而增强的趋势。氮钾之间表现有正交互效应。通过建立二元二次效应方程，确定了氮钾肥经济最佳施肥量，为纯Ｎ２８８．６ｋｇ／ｈｍ＾２，Ｋ２Ｏ２０８．７ｋｇ／ｈｍ＾２，此时施肥效益最     

土区长期施肥对小麦-玉米轮作体系钾素平衡与钾库容量的影响

本文研究了土区小麦-玉米轮作体系长期氮磷钾化肥不同配合施用方式及氮磷钾化肥与秸秆或有机肥配合施用对钾素平衡以及土壤钾库的影响。试验包括9个处理,分别为不施肥（CK）、单施氮（N）、氮钾（NK）、磷钾（PK）、氮磷（NP）、氮磷钾（NPK）、氮磷钾配合一季秸秆还田（SNPK）、氮磷钾配合低量有机肥（M1NPK）和高量有机肥（M2NPK）。结果表明,除NK、PK和M2NPK处理外,其它处理小麦和玉米钾的携出量均大于钾的投入量,导致土壤钾素处于亏缺状态,20年累计亏缺量为6174333 kg/hm2。与试验前相比,长期施肥种植没有显著影响土壤全钾含量; 长期施用钾肥显著提高土壤速效钾含量,但长期不施钾肥处理的土壤速效钾含量也未显著降低; 无论施钾与否土壤非交换性钾（Mactotal K）以及非交换性钾中更容易被HNO3溶解提取的钾（Step K）均明显低于试验前水平。表明土壤非交换性钾可以作为该土壤钾素消耗的指标。考虑到施钾肥的经济投入和现有资源高效利用（如秸秆、有机肥）,从长远的角度出发,维持土壤钾素肥力以及土地可持续生产力,土区小麦-玉米轮作体系采用秸秆全部还田或施有机肥是必要的。     

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。     

不同施氮量及分配对小麦生长发育和产量的影响

不同施氮量及分配试验表明,未施氮素较施用氮素的小麦早熟６天,施用氮素（Ｎ,下同）３００ｋｇ／ｈｍ＾２,倒伏严重,产量低。以每公顷施２４０ｋｇ氮素,基肥：追肥＝６：４最好,分蘖比对照多０．５４个／株,有效穗比对照、施氮素１８０ｋｇ／ｈｍ＾２、３００ｋｇ／ｈｍ＾２分别多５１、４５、２７万／ｈｍ＾２,每穗粒数分别多１０．７、０．５、０．９粒,产量达８９７１．２ｋｇ／ｈｍ＾２,比对照、施氮素１８０ｋｇ／ｈ