钾肥与我国主要作物品质关系的整合分析

  【目的】   钾是重要的品质元素，明确钾肥施用对不同作物品质的影响，为合理施用钾肥提高作物的产量和品质提供依据。   【方法】   本研究以“钾”和“品质”为主要关键词，在"中国知网"检索1989年以来公开发表的文献，共筛选出符合Meta分析标准的文献92篇，获得数据147组。将文献中的作物按照粮食作物、蔬菜、水果、油料作物和纤维作物进行分组，以不施钾肥为对照，应用Meta-analysis方法整合分析了钾肥施用及钾肥用量和类型对作物共性品质指标的影响；进一步根据作物类型，分类分析了钾肥施用对不同类型作物特性品质的综合效应。   【结果】   与不施钾相比，钾肥施用能够改善作物的维生素C、可溶性糖、可溶性固形物、蛋白质和淀粉含量5种共性品质，增长率分别为18.6%、19.3%、8.7%、7.3%和5.2%。与适宜钾肥用量相比，钾肥不合理施用会造成品质增长率的降低；硫酸钾对作物品质的改善效果整体上优于氯化钾。施用钾肥不仅改善了作物的共性品质，对于作物的特性品质也有一定的改善效果。对于粮食作物，钾肥施用能够降低水稻的垩白度 (16.7%) 和垩白粒率 (12.5%)，提高小麦的湿面筋含量 (4.2%) 和沉降值 (5.4%)、玉米的氨基酸含量 (25.3%) 和脂肪含量 (5.0%) 以及薯类单薯重 (26.6%)；对于蔬菜类作物，钾肥施用降低其硝酸盐的含量 (23.7%)；对于水果类作物，施用钾肥能够提高水果的糖酸比 (20.5%)、单果重 (11.1%) 和硬度 (3.3%)，降低可滴定酸的含量 (5.5%)；对于油料作物，钾肥施用能够提高其含油率 (3.7%)；对于纤维作物，施用钾肥则提高了其纺纱均匀度指数 (6.2%)、纤维长度 (2.2%)、伸长率 (5.3%)、断裂比强度 (3.3%) 和马克隆值 (2.6%)。   【结论】   施用钾肥能够显著改善作物品质，不同钾肥用量和类型对作物品质的改善效果不同。钾肥的合理施用不仅需要根据土壤钾素丰缺状况和作物对钾的需求确定适宜的钾肥用量，还要根据作物自身的品质特征完善钾肥适宜用量和施用方法，同时兼顾钾肥与其它肥料配合施用，保证各种养分的协调供应，从而实现作物的高产高效和优质。     

浅层施肥对水稻苗期养分吸收及土壤养分分布的影响

采用盆栽土柱试验研究不同施肥深度对水稻秧苗生物量、养分吸收及土壤养分分布的影响,以期为水稻育秧合理施肥提供理论依据。结果表明:播种后10天,各处理水稻生物量无显著差异;播种后20天,施肥深度1 cm处理生物量与其他处理相比平均显著增加80.6%;播种后40天,施肥深度1 cm和5 cm处理与10 cm处理相比分别显著增加70.9%和30.7%。养分吸收结果与生物量表现一致,播种后20天,施肥深度1 cm处理秧苗氮、磷、钾素吸收量分别平均提高86.9%、156.9%和202.7%;播种后40天,施肥深度1 cm和5 cm处理与10 cm处理相比分别增加52.3%和24.8%、23.8%和20.4%、50.5%和43.1%。随着生育进程的推进,土壤有效养分含量均逐渐下降,且有向下迁移的趋势;其中施肥深度1 cm和5 cm处理0~10 cm土层中无机氮、速效磷、速效钾含量显著高于其他处理。适宜的浅层施肥明显促进水稻秧苗的生长发育,浅层施肥方式施入的速效养分主要集中于土壤上层,利于秧苗生长对养分的吸收,提高秧苗养分含量,增加养分吸收量,有利于提高养分资源利用效率。     

四川省不同区域水稻氮肥施用效果研究

2005—2009年,在四川省不同区域布置水稻氮肥田间试验,通过研究施氮对水稻生长的影响,拟明确氮素吸收特征和氮肥利用效率,为不同区域水稻推荐施氮提供理论依据。结果表明,施用氮肥能明显提高水稻产量,成都平原区、川中丘陵区、盆周山区和川西南山地区的增产率分别为22.4%、33.7%、38.9%和33.1%。不同区域间由于地形、气候、土壤肥力等差异较大,水稻对氮素的吸收利用存在一定的差异,施用氮肥可使百千克籽粒吸氮量提高0.19 kg,当吸氮量为281.8 kg hm-2时,川西南山地区水稻产量可达10.0 t hm-2。氮肥吸收利用率以成都平原区最低(32.2%),盆周山区最高(36.7%),不同区域农学效率平均变幅为11.5~14.4 kg kg-1。地形差异是影响四川省不同区域水稻氮肥施用效果的主要因素,因此根据区域的地形差异合理调整氮肥用量是提高水稻氮肥利用率的有效途径。     

长江流域稻-油轮作区土壤磷库现状及环境风险分析

明确长江流域水稻-油菜轮作种植区土壤磷(P)库现状,评估土壤磷淋失风险,以期为长江流域水稻-油菜轮作体系合理施磷提供参考。2018年4—5月在长江流域水稻-油菜轮作典型种植区域的14个省(市/区)采集油菜收获后的耕层土壤样品247个,测定土壤全磷、有效磷(Olsen-P)和可溶性磷(CaCl₂-P)含量,并参考土壤全磷和Olsen-P分级指标,明确我国长江流域水稻-油菜轮作种植区域土壤磷丰缺现状,建立Olsen-P与CaCl₂-P之间的定量关系。还根据Olsen-P分级选取72个样本进行Hedley磷分级测试,分析了水稻-油菜轮作种植区域土壤磷库分布特征。结果表明:长江流域水稻-油菜轮作种植区域耕层土壤全磷、Olsen-P和CaCl₂-P平均含量分别为0.62 g·kg^-1、23.2 mg·kg-1和0.49 mg·kg^-1。土壤全磷在长江上、中、下游间无明显差异,区域整体48.6%处于丰富状态。土壤Olsen-P缺乏和过量的现象并存,占比分别为23.1%和31.1%,土壤Ol...     

控释尿素对水稻产量、养分吸收及氮肥利用率的影响

采用多点大田试验,研究施用控释尿素对水稻产量及其构成因素、养分吸收和氮肥利用率的影响。结果表明:施用控释尿素可显著提高水稻产量,控释尿素处理减量25%氮时,与普通尿素一次性基施相比,增产5.3%~7.8%,与普通尿素分期施用相比,增产2.6%~2.9%;稻谷产量与控释尿素施用量呈二次函数关系,控释尿素处理稻谷产量增加主要由于其显著提高实粒数。养分含量和吸收量结果显示,控释尿素处理水稻地上部氮含量和吸氮量均显著增加;施用控释尿素显著提高了氮肥吸收利用率,增幅为17.1%~34.1%。当目标产量为8.35~8.41t/hm2时,控释尿素的适宜施用量为氮102~128kg/hm2。     

油菜长效专用配方肥应用效果研究

采用多点大田试验研究油菜专用配方肥对油菜产量、肥料的利用效率和经济效益的影响。结果表明,与不施肥处理相比,油菜长效专用配方肥在4个试验点平均增产油菜子1 433 kg/hm2,增产率达123.9%;与当地推荐施肥相比,平均增产油菜子301 kg/hm2,增产率为13.1%;与当地油菜专用肥相比,平均增产油菜子347 kg/hm2,增产率为15.5%。油菜长效专用配方肥的肥料偏生产力可达到12 kg/kg,与当地推荐施肥和当地专用肥处理相比,养分的偏生产力分别提高了5.3%和69.0%。经济效益分析结果表明,由于油菜专用配方肥具有养分配比合理、用量适宜和一次性施肥减少劳动力成本等特点,分别比不施肥、当地推荐施肥和当地专用肥增加纯收益4 984、1 544和2 435元/hm2。试验结果说明,油菜专用配方肥显著地提高了油菜子产量和肥料利用效率、增加经济收益。     

雪茄茄衣CX-26品种干物质积累和氮磷钾养分吸收规律研究

采用田间试验研究雪茄茄衣CX-26品种不同生育时期干物质积累和氮(N)、磷(P)、钾(K)养分吸收,运用Logistic模型分析烟株干物质积累和N、P、K养分吸收特征,以期为雪茄茄衣的科学施肥提供理论依据。结果表明,烟株干物质积累量在整个生育期表现为“S”形曲线增长。移栽后45～60 d是雪茄烟株地上部干物质快速积累时期,期间最大积累速率可达177.90 kg/(hm²·d),积累量占收获期干物质积累总量的57.78%。茎秆、叶片的干物质积累量随生育期的延伸持续增加,快速增长时期在移栽后40～65 d,期间叶片是干物质的分配中心。养分吸收结果显示,N、P、K养分积累在整个生育期均呈现“慢-快-慢”的增长趋势;N、P、K养分的快速积累时期分别是在移栽后43～55、43～57、42～56 d,最大积累速率分别可达4.96、0.37、6.44 kg/(hm²·d);随着生育期的进行,N、P、K养分在叶片中的分配比例呈现“下降-上升-下降”的趋势,而茎秆与之相反;其中,叶片是N、P、K养分分配中心,收获时叶片中N、P、K养分积累量占烟株地上部总积累量的比例分别为73.08%、62.84%、65.38%。生产100 kg雪茄茄衣CX-26品种的烟叶需要N 3.35 kg、P2O5 0.66 kg、K2O 5.80 kg,N、P2O5和K2O 吸收比例为1∶0.2∶1.7。     

不同有机肥对雪茄各部位烟叶养分吸收及产质量的影响

为探究丹江口雪茄烟叶主产区适宜的有机肥种类,选取黄腐酸、鱼骨粉、花生饼、菜籽饼共4种有机肥开展大田试验,研究其对茄衣烟叶养分吸收及产质量的影响。研究结果表明:增施有机肥能显著提高下部和中部烟叶产量,增幅分别为40.5%～61.0%和17.7%～33.2%,以黄腐酸和鱼骨粉处理增产效果较好;而仅黄腐酸和鱼骨粉处理对上部叶有显著的增产作用,能分别增产19.6%和38.8%。增施有机肥能显著提高烟叶的产量和产值,提高上等烟和中上等烟比例;产量和产值以鱼骨粉处理效果最显著,上等烟比例以菜籽饼处理最高,中上等烟比例以花生饼处理最高,总的经济效益以鱼骨粉处理最好。增施有机肥能显著提高烟叶养分含量和养分积累量,烟叶的氮、磷、钾总积累量表现为鱼骨粉处理(105.76 kg/hm²)>黄腐酸处理(102.27 kg/hm²)>花生饼处理(90.23 kg/hm²)>菜籽饼处理(87.22 kg/hm²)>不施有机肥处理(64.76 kg/hm²)。对于烟叶的化学成分,增施有机肥各处理均能提高烟叶的烟碱、总氮、还原糖、总糖、钾含量,降低氯含量,平衡烟叶的氮碱比(总氮/烟碱)、钾氯比和两糖比(还原糖/总糖),以鱼骨粉处理各部位烟叶化学成分最为协调,其次是黄腐酸、菜籽饼处理。鱼骨粉处理还能增加烟叶颜色的均匀性,消除颗粒物,提高烟叶的外观质量。综合以上分析,试验条件下对于茄衣烟叶宜施用无机肥配施鱼骨粉1500 kg/hm²。     

平衡施肥对黑麦草生长及产量的影响

NPK平衡施用具有明显促进黑麦草生长的作用。农民习惯施肥的产量比不施肥提高25．3％，但远低于NKP平衡施肥处理，习惯施肥的产量仅为平衡施肥的41％，NPK配合施用的产量是不施肥处理的3倍。黑麦草施用磷、钾肥均有明显增产效果，其中磷肥效果大于钾肥，钾肥在生长后期的增产效果大于前期。不同施肥处理的经济效益差别很大，农民习惯施肥和单施N肥的增收效果非常有限，NPK配合施用增加纯利润达3383元／hm^2，其次是NP配合增加纯利润2720元／hm^2。     

江浙油菜主产区冬油菜的区域适宜施氮量研究

2008－2009和2009－2010年,在长江下游地区共布置10组冬油菜的氮肥用量田间试验,研究施氮对产量、干重、氮素吸收累积及氮肥利用效率的影响,通过肥效模型确定该区域油菜的适宜施氮量,为农民合理施氮提供依据。结果表明,长江下游地区冬油菜施氮增产效果显著,施氮270 kg hm-2时油菜产量达到最高的2581 kg hm-2,比对照平均增产1265 kg hm-2,增幅为121 %。施氮明显增加了油菜的地上部干重,促进其对氮素的吸收和累积,但过量施氮导致收获指数和氮素收获指数出现降低,并导致氮肥利用效率的显著下降。各试验点油菜的适宜施氮量平均为199 kg hm-2,此施氮量条件下不仅大幅减少氮肥投入,还同时获得较高的区域产量水平和氮肥利用效率。分析认为,当前长江下游地区油菜推荐施氮200 kg hm-2,不同地区和田块可根据实际情况进行微调。