长期稻虾共作模式下稻田钾素平衡状况及合理施钾量研究

通过田间试验,研究了长期稻虾共作模式和中稻单作模式下农田生态系统钾素的输入、输出特征、平衡状况以及不同施钾量对直播水稻产量和钾肥利用效率的影响。结果表明,稻虾共作模式钾输入总量为134.3kg/hm~2,主要由化肥、饲料、降雨及灌溉水等带入,分别占输入总量的46.3%、10.3%、5.5%和34.8%;相对于中稻单作模式,稻虾共作模式由饲料和灌溉水输入的钾大幅增加。稻虾共作模式钾输出总量为119.4 kg/hm~2,主要由水稻籽粒、商品虾、渗漏以及排水带出,分别占输出总量的26.5%、5.0%、41.2%和27.3%,相对于中稻单作模式,以上4种途径钾输出均大幅增加。两种模式下钾表观平衡均出现盈余,且稻虾共作模式系统钾的盈余量低于中稻单作模式。同等施钾量条件下,长期稻虾共作模式的水稻产量、钾肥偏生产力和钾肥利用率较中稻单作模式分别平均提高了14.1%、14.2%和5.6%,且水稻增产主要是通过增加有效穗数来实现的。中稻单作模式和稻虾共作模式施钾量分别达到47.3 kg/hm~2(即K_2O施用量57.0 kg/hm~2)和21.6 kg/hm~2(即K_2O施用量26.0 kg/hm~2)时能够维持农田生态系统钾素平衡,而K_2O施用量分别达到82.2和85.0 kg/hm~2时水稻能够获得较高的产量。     

长期施用化肥和稻草对红壤性水稻土钾素固定的影响

研究了长期定位施肥试验中连续27年(1981-2007年)施用化肥和稻草对红壤水稻土钾素固定及其影响因素的影响。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,在加入外源钾浓度0.4～4.0g/L的范围内,土壤固钾量均随着加入外源钾浓度的增加而增大。5个施肥处理的固钾能力存在差异,与试前土壤相比,长期不施钾(CK和NP)处理土壤的固钾能力增强,长期施钾肥或稻草(NPK、NP+RS和NPK+RS)处理土壤的固钾能力降低,长期施用钾肥和稻草是影响土壤固钾能力的重要原因,施钾量高的处理土壤的固钾能力低。在高强度稻-稻种植条件下,水稻作物从土壤中带走大量的钾。长期不施用钾肥,会导致土壤钾素的严重耗竭,此后施入的钾则会被土壤固定,导致钾肥对当季作物的有效性降低。当土壤中钾含量相对较高时,施入钾肥则不易被吸附固定。如果施入的钾不能及时被作物吸收利用,则极易被淋失。长期施用钾肥和稻草后,土壤速效钾和缓效钾含量增加,土壤的固钾能力降低;另外,长期施用钾肥和稻草引起土壤K+饱和度的增加,也使土壤的固钾能力降低。     

不同类型生态区稻-稻种植制度中钾肥效应及钾素平衡研究

研究了在丘陵生态区和洞庭湖生态区稻-稻种植制度中钾肥对水稻产量和钾肥效应及钾素平衡的影响。结果表明,在施钾量为0、112.5、150和187.5K2O kg hm-2的条件下,在丘陵生态区红黄泥田上,150K2O kg hm-2的施钾水平已达到较高的产量;洞庭湖生态区的紫潮泥田中缓效钾与速效钾含量均较高,目前施钾效应不明显。两种类型生态区土壤上施用氮肥的增产效果明显地大于施用钾肥。丘陵生态区红黄泥田上的3个施钾处理两季水稻吸收来自肥料钾的百分数比例均高于洞庭湖生态区的紫潮泥田。丘陵生态区红黄泥田上的3个施钾处理早稻钾素利用率平均为35.0%,晚稻为51.8%;洞庭湖生态区紫潮泥的3个施钾处理早稻钾素利用率平均为27.1%,晚稻为42.6%。肥料氮的利用率随钾肥施用量的增加而提高,这一趋势在晚稻上更为明显。在每季水稻施钾量为112.5、150、187.5 K2Okg hm-2的条件下,钾素平衡出现亏缺。在早稻施氮量165N kg hm-2(丘陵生态区),150N kg hm-2(洞庭湖生态区)和晚稻施氮量180N kg hm-2的条件下,两种类型生态区土壤上的氮素平衡中氮均出现盈余,且氮素盈余量随钾肥用量的增加而下降。     

栽插方式和施钾量对杂交籼稻抗倒伏能力的影响

为研究栽插方式和施钾量对杂交籼稻抗倒伏能力的影响,本研究以F优498为材料,对比机插秧(T1)和手插秧(T2)条件下,不同钾肥水平0(K0)、60(K1)、120(K2)、180(K3)和240 kg·hm~(-2)(K4)对杂交籼稻节间理化形状、抗倒伏能力、籽粒产量的影响。结果表明,手插稻籽粒产量较机插稻高3.21%,机插稻籽粒产量较低的主要原因是穗粒数偏低、总颖花量不足。钾肥水平对机插稻籽粒产量影响显著,对手插稻籽粒产量影响不显著,施钾量为120 kg·hm~(-2)时机插稻籽粒产量及经济效益最佳;机插稻倒伏指数显著高于手插稻,主要原因在于机插稻基部节间茎粗、干物质充实度、扁平率、钾含量、纤维含量均低于手插稻,导致手插稻基部节间折断弯矩显著高于机插稻;在施钾量为240 kg·hm~(-2)时,手插稻各基部节间倒伏指数最低。过高或过低的施钾量均不利于机插稻抗倒伏,施钾量为120 kg·hm~(-2)时,机插稻各基部节间倒伏指数最低;施钾量为240 kg·hm~(-2)时能显著提高手插稻基部节间茎鞘密度,降低基部节间总长、穗下2节总长、株高,降低基部节间弯曲力矩并增加折断弯矩,从而改善其抗倒伏性。机插稻可在较低施钾量(120 kg·hm~(-2))下达到有效提高茎鞘密度、干物质充实度、纤维素和木质素含量,增强各基部节间折断弯矩并降低倒伏指数的目的。本研究为机插稻和手插稻合理的钾肥施用提供了理论参考。     

湘南稻田三熟制土壤钾素养分变化及平衡施肥技术

以盆栽试验为，结合大田试验，初步研究了紫云英－稻－稻，油菜－稻－稻，小麦－稻－稻三种三熟制种植方式下土壤钾素养分变化情况及调节土壤钾素养分平衡的技术。结果表明：在三种冬作物中，消耗土壤钾素最多的是小麦，是绝大部分的钾素吸收发生在分蘖期以前，油菜也主要在营养生长阶段吸收钾。在双季稻中，连作晚稻土壤的钾素含量低，需要施用更多的钾肥，秸秆还田是补充晚稻土壤钾素，调节土壤钾素养分平衡的重要措施。     

稻秸还田下减量化施氮对小麦产量、养分吸收及土壤理化性质的影响

为明确稻秸还田下减量化施氮对小麦产量、养分吸收及土壤理化性质的影响，以小麦品种“宁麦16”为试验材料开展了试验研究，设置了不施氮对照（CK）、施氮量（常量施氮225kg/hm2，N1；减量20%施氮180 kg/hm2，N2）和氮肥运筹（基肥与追肥的比例为5:5，M1；基肥与追肥的比例为7:3，M2）处理，测定并分析了不同施氮量和氮肥运筹下小麦产量与其构成因素、养分吸收与分配、氮肥利用效率及土壤理化性质。结果表明，稻秸还田下，施氮可使小麦产量显著增加，N2处理小麦产量较N1处理仅降低了80.72kg/hm2，提高基施氮肥比例可使小麦单位面积有效穗数增加。施氮显著促进了小麦籽粒、秸秆和地上部的氮素、磷素和钾素吸收，N2处理小麦氮素、磷素和钾素吸收量低于N1处理；N1和N2水平下，M2处理小麦氮素和磷素吸收量均高于M1处理，而钾素吸收量低于后者。N2处理小麦氮肥农学效率、氮肥偏生产力、氮肥表观利用率和氮素生理效率较N1处理提高，而100kg籽粒吸氮量降低。N1处理土壤碱解氮含量显著高于CK；N2处理土壤有机质、碱解氮和速效钾含量低于N1处理，而土壤有效磷含量高于后者；N1和N2水平下，M1处理土壤有机质和碱解氮含量高于M2处理，而土壤有效磷和速效钾含量表现为M2处理高于M1处理。综合来看，稻秸还田下，常规施氮量基础上减量20%，适当提高基施氮肥比例，可增加单位面积有效穗数，实现小麦高产稳产，提高氮肥利用效率。     

钾用量与灌溉方式互作对土壤-烤烟系统钾素及烟叶品质的影响

旨在探究钾用量与灌溉方式互作对土壤-烤烟系统钾素变化及烟叶质量的影响问题。采用大田裂区设计,研究了不同灌溉方式与钾用量互作对土壤-烤烟系统钾素及烟叶内在化学成分的影响。同一灌溉方式下,增施钾肥显著提高土壤钾素含量,土壤速效钾和缓效钾含量随钾肥用量的增加而增加;与不施钾相比,施钾显著提高烟叶钾含量,但常规施钾与高量施钾处理间烟叶钾含量差异不显著。相同施钾量下,3种灌溉方式相比,以交替对1/2区域灌水处理土壤速效钾和缓效钾含量最低,烟叶钾含量以固定对1/2区域灌水处理最高,但与交替对1/2区域灌溉处理差异不显著。烟叶采收结束时,9个处理的土壤速效钾含量均随土层深度的增加,呈先降低再增加的趋势,至60~100 cm土层趋于稳定。灌水方式和钾用量互作对烟叶化学成分有一定影响,以常规施钾与固定1/2区域灌水处理组合的烟叶化学成分协调性最佳。在常规施钾量下,固定1/2区域灌水处理不仅改变了钾素在不同土层的分布,而且提高了烟叶钾含量,且减少了灌溉用水,建议可在黄淮烟区进行示范应用。     

施钾量和施钾时期对棉花产量及不同部位棉铃纤维品质性状的影响

在大田试验条件下,以鲁棉研28号为材料,设置两个施钾量（K2O 100和150 kg/hm2）,采用一次性基施,1/2基施、1/2花铃期追施,研究施钾量和施钾时期对棉花（Gossyium hirsutum L.）产量及不同部位棉铃纤维品质性状的影响。结果表明:与不施钾相比,施钾显著提高了籽棉产量和皮棉产量;在施钾量为K2O 150 kg/hm2的条件下,与一次性基施相比,分期施钾极显著提高了籽棉产量和皮棉产量;采用分期施钾时（1/2基施、1/2花铃期追施）,随施钾量增加,籽棉产量和皮棉产量均显著增加,单株成铃数的增加是产量提高的主要原因。结果还表明,与不施钾相比,施钾显著提高了中部及上部果枝内围果节的马克隆值,分期施用K2O 150 kg/hm2显著提高了中部果枝外围果节的纤维长度、比强度以及中部果枝内围果节的纤维成熟度;在施钾时期相同的条件下,增加施钾量对纤维长度、比强度无显著影响,在施钾量相同的条件下,与一次性基施相比,分期施钾对纤维比强度无显著影响。     

施肥方式对砂姜黑土钾素利用及盈亏的影响

以砂姜黑土长期施肥试验为平台,研究砂姜黑土冬小麦—夏大豆轮作系统下作物钾素吸收量、钾素回收率、土壤钾素盈亏量和速效钾含量的演变特征,探明土壤速效钾与外源钾投入、土壤累积钾盈亏的响应关系,分析不施肥(CK)、常规化肥(CF)、化肥+麦秆(SCF)、化肥+猪粪(PCF)、化肥+牛粪(CCF)等施肥方式对土壤钾素利用及盈亏的影响,以期探寻砂姜黑土地区高产高效的施钾方式。结果表明:29 a作物钾素平均回收率在55.1%~66.1%,高低顺序为CCFPCFSCFCF。土壤累积钾盈亏与土壤速效钾增量呈显著线性关系(p0.05),土壤中钾素每盈余100 kg hm-2,CF、SCF、PCF和CCF处理土壤速效钾含量分别增加1.4、1.8、2.3和15.8 mg kg-1;土壤钾素投入量与速效钾含量呈显著线性关系(p0.05),CF处理每投入钾100 kg hm-2,土壤速效钾含量增加0.4 mg kg-1,而SCF、PCF和CCF处理每投入钾100 kg hm-2,土壤速效钾含量分别增加0.5、0.6和4.3 mg kg-1,这说明适当增施有机肥可提升土壤钾素的供应能力。综上所述,投入有机物料是影响土壤钾素利用的重要调控措施,长期增施有机肥可提高作物钾素回收率以及土壤中盈余的钾素向速效钾的转化能力,本试验条件下以增施牛粪效果最好,猪粪和秸秆次之。因此,砂姜黑土小麦—大豆轮作系统下秸秆养畜过腹还田是实现作物高产高效的一种推荐施钾方式。     

不同养分配比对高粱根系生长及养分吸收的影响

为探明高粱养分吸收和根系生长对氮、磷、钾胁迫的响应,通过长期定位试验,在高粱/玉米轮作条件下研究了不同养分配比NPK、PK、NK、NP、CK对高粱根系生长及养分吸收的影响。结果表明:与NPK相比,长期不施氮肥(PK)条件下高粱总根长增加18.29%,总根体积降低26.52%,且根系主要分布在0~10 cm土层,直径小于0.5 mm细根所占比例显著增加。不施磷肥(NK)显著抑制了高粱根系生长,总根长、总根表面积和总根体积分别降低24.03%、27.48%和41.29%。不施钾肥(NP)对细根生长有明显抑制作用。不施氮、磷、钾均降低高粱对相应养分的吸收和累积,不施氮促进了营养器官中氮和钾素向籽粒转运,不施磷或钾肥抑制了氮、磷及钾的转运。高粱对养分的吸收、积累和转运与根系形态有关,不同养分积累与运转与根系形态关系表现不尽相同:氮素、钾素积累和转运与根系形态具有较好的相关性,氮素的积累和转运与植株生物量和产量的相关性大于磷素和钾素。综上,高粱根系形态及养分吸收对氮、磷及钾胁迫响应不同,该研究可为不同养分瘠薄地高粱高效栽培提供理论依据。     

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。     

K-ACTIVITY RATIOS AND THE UPTAKE OF POTASSIUM BY RYEGRASS IN THE FIELD

A model (based on the short- and long-term Q/I relations of K in a soil, on graphs of K-uptake by crop against post-uptake K-activity ratios, and the exhaustion value of K-activity ratios below which K can no longer be taken up) is presented by means of which to estimate the amount of labile K in a soil, and to compare the contributions of labile and fixed K to plant uptake. The application of the model was partially explored in a field experiment. Relative values for the magnitudes of the pools of labile and fixed K developed by 4 years’build-up treatments were calculated on the basis of the model. Their relative contributions to the K taken up by a ryegrass test crop in the following year were calculated from the soil Q/I relations, and the measured uptakes of K. While the data were incomplete and so could not provide conclusive evidence for the model, the values produced were sensible and apparently consistent.     

山东主要土壤供钾能力和非交换性钾释放的研究

用生物耗竭方法,研究和比较了山东省主要农业土壤:棕壤、褐土和潮土的供钾能力。结果表明,以土壤交换性钾、缓效钾含量和耗竭过程中作物吸钾总量和吸收来自土壤非交换性钾的数量、比率及土壤非交换性钾释放速度和数量为依据,评价土壤供钾能力有褐土＞潮土＞棕壤的总趋势。     

土壤有效钾的吸附特征与钾肥有效性的研究

应用化学分析、吸附试验和生物诊断方法及田间验证,系统研究了3种土壤钾的丰缺状况及钾的有效性和利用率。结果表明,3种土壤有效钾含量和对钾吸附能力为黑土＞淡黑钙土＞风砂土。由于土壤有效钾含量和吸附反应不同,钾生物有效性表现出较大差异。施钾风砂土增产49.4％,淡黑钙上增产273％,黑土增产13.1％。田间试验亦有相同趋势,在风砂土、淡黑钙土和黑土试验地上施用钾肥分别使玉米增产39.1％、24.5％和14.9％。最大产量钾肥施用量,黑土和谈黑钙土为100kg／hm2,其利用率为33.1％和38.9％,风砂土为50kg／hm2,其利用率为61.0％。     

IMPACT OF VERMICOMPOST AND NITROGEN-PHOSPHORUS- POTASSIUM APPLICATION ON BIOMASS PARTITIONING,NUTRIENT UPTAKE AND PRODUCTIVITY OF ARECANUT

A long-term field experiment (1998 to 2010) investigated the effects of vermicompost (VC) and chemical fertilizers (CF) application alone or in combination on biomass partitioning, nutrient uptake and productivity of arecanut. Trunk biomass (kg palm^?1) was significantly higher with integrated treatments (40.8–43.0) than control (23.9). Biomass partitioning to kernel varied between 4.6% in control to 7.7% in CF 100 and 200% nitrogen (N)- phosphorus (P)- potassium (K). The leaf P and K content varied significantly among treatments. The N immobilized in trunk (g palm^?1) was significantly higher in integrated treatments (119-127) than in control (93). Phosphorus and K uptake by trunk followed same trend. The leaf K uptake and total K removed were found significant. The nutrition treatments registered significantly higher kernel yield (2508–3176 kg ha^?1) than control (1721 kg ha^?1). The increased yield of arecanut from chemical fertilizers (73–85%) was more pronounced when compared to VC (48–59%) and integrated treatments (46–63%) over control.     

POTASSIUM FIXATION IN SOME KENYAN SOILS

Potassium fixation was measured for 13 Kenyan soils with a range of applied potassium (0 to 1000 mg kg^?1). The fixed potassium was measured, and hence is defined in this study, by the difference between the amount of applied K and the increase in the extractable K after equilibration, using a single ‘equilibrium’ extraction procedure with 0. 25 M Cad, as the extractant. At application rates of 50 and 1000 mg kg^?1 the fixed potassium varied from ?52% to 64% and 7% to 39% respectively. A correlation was found between the K fixation and % clay content at the 1000 mg kg¹ application rate. Estimates of the % fixation by the clay fractions gave 53 to 80% for montmorillonites, 48 to 66% for amorphous clays and 19 to 32% for kaolinites. It is suggested that the amorphous clays may fix potassium by a ‘sieve’ mechanism.     

我国北方一些土壤对外源钾的固定

本文研究了我国北方农区主要土壤的固钾能力。结果表明,在施K量0-4000mg/kg范围内,土壤固钾量与施钾量的关系符合方程y=ax3/2/(x3/2+b)。不同土壤固钾量相差很大,其固钾量与土壤矿物学性质和理化性质(粘粒含量、CEC、非交换性钾和速效钾含量)有关,与原始土壤非交换性钾含量呈显著负相关(不同施钾水平下土壤固钾量与非交换性钾含量之间的相关系数均在-0.6769* *以上)。供试土壤固钾能力表现出一定的地带性分布规律。施K1200mg/kg以下时土壤固钾能力的一般趋势是取自西北的土壤取自东北的土壤取自华北的土壤;而施K1200mg/kg以上时土壤固钾能力,从西向东呈逐渐增加的趋势。取自西北地区的土壤,固钾量(施K量为400～4000mg/kg,下同)平均为133～348mg/kg,最大同钾量平均是372mg/kg;取自华北地区的土壤,其固钾量平均为235～1001mg/kg,最大固钾量平均是1121mg/kg;取自东北地区的土壤,其固钾量平均为199～1254mg/kg,最大固钾量平均是1519mg/kg。     

不同品种连作晚稻钾素生理效率差异机理的初步研究

采用盆栽、14C同位素示踪等方法研究了三个具有不同钾素生理效率晚稻品种的生理特征及与施钾的关系。结果表明,施钾明显提高水稻植株功能叶的含钾量和K/N值,增加各生育期叶片的光合速率,促进14C同化物向穗和其它部位的运转,增加穗部光合产物的累积。在常规施钾水平下,供试的三个品种钾素生理效率依次为9194浙粳66浙湖904。9194品种钾素生理效率较高,主要是其生育后期剑叶含钾量高于其它品种17.7％～23.7％,植株体内钾素运转和再利用能力较强;施钾使灌浆期叶片光合速率提高78.0％,钾对光合速率的促进作用明显高于其它品种,达到最佳光合速率所需的供钾水平较低;光合产物在各部位分配合理,经济系数高,光合产物运输和穗部累积的最适施钾量较低。     

棉花钾素营养与土壤钾素供应水平

大田试验和田间调查分别在杭州浙江农业大学实验农场黄松土(Semihy dromorphic soil)和金华盆地红壤上进行.品种分别为钱江9号和协作2号,这两处土壤有效钾含量均较低,棉花(Gosoypium hirsutum L.)生长不良,普遍早衰.根据土壤中交换性钾的含量与棉花生长情况,一般可分为四类:土壤交换性钾>90ppm,棉花生长正常,70-90ppm,潜在缺钾;<70ppm,明显缺钾;<50ppm,严重缺钾.棉花叶片含钾量与土壤交换性钾含量呈正相关,r=0.928,显著性超过1%水准.大田试验表明,施用钾肥能提高棉花叶片含钾量,增加叶面积和叶绿素含量以及CO₂的同化率;钾还能促进叶片中细胞色素氧化酶和硝酸还原酶的活性,提高气孔导度,降低水分的蒸腾速率.缺钾叶片结构松弛,角质层发育不良;正常叶片结构紧密,角质层发育良好.叶片含钾量无论在苗期、初花期、盛花期、花铃期,均与皮棉产量呈正相关,达到显著水准.     

钾对玉米苗期抗冷性的影响

利用玉米为材料,在砂培试验中,设置了0、1．5、3．0、15．0mmol／L4个钾水平,当玉米长至五叶期时分别进行8℃、25℃两种温度处理4天,测定了钾对玉米苗期抗冷性的影响。结果表明,在砂培条件下,适施钾肥增加了玉米地上部钾含量。低温胁迫下玉米叶片质膜离子渗透率增加,施钾有利于质膜透性保持较低水平;15．0mmol／L钾处理叶片质膜的离子渗透率仅为不施钾处理的58％。与此同时,在低温胁迫下,高钾植株叶片过氧化物酶活性降低,萎蔫率明显下降,抗冷性增强。