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。     

施肥对黑麦草产量和氮磷钾养分吸收的影响

在田间试验的条件下研究了配方施肥对黑麦草产量和氮磷钾养分吸收的影响。结果表明:施肥能显著提高黑麦草产量,肥料配方1(每公顷施N450kg、P2O545kg、K2O90kg)和配方2(每公顷施N540kg、P2O5180kg、K2O360kg)鲜草产量分别是不施肥处理(26.78t/hm2)的3.7倍和4.1倍。配方施肥能显著提高黑麦草对氮、磷、钾养分的吸收,配方1对氮、磷、钾的吸收量分别是不施肥处理的5.2倍、2.0倍、3.3倍,配方2分别是不施肥处理的5.8倍、2.5倍、4.0倍。在施肥状况下,黑麦草对养分的吸收比例为N:P2O5:K2O=1:0.25～0.28:1.01～1.08。     

氮磷肥配施对黑麦草产量及养分吸收的影响

在江汉平原进行田间试验研究了氮磷肥配合施用对黑麦草产量、养分吸收及经济效益的影响。结果表明:在不施氮(N0)的基础上施用磷肥,增产效果不明显;在低氮(N150)条件下,施磷处理较不施磷处理可显著增产10.8%-16.1%;在高氮(N300)条件下,施用低量磷肥(P90)就可得到较好的增产效果,增产17.2%且差异达显著水平。在不同的磷水平上配合施用氮肥均可显著增产。氮、磷肥的施用可以相互提高养分的吸收。综合比较氮磷肥配施经济效益,在试验设计条件下,N300P90处理的配比效果最好,产量达62.00 kg/hm2;净利润最高,增收4 152.7元/hm2,产投比为2.23。     

石灰与秸秆配施对冷浸田水稻产量与土壤特性的影响

以湖北省典型冷浸田为研究对象,研究石灰与秸秆配施对水稻产量与土壤特性的影响。结果表明,与对照处理(L0+S0)相比,石灰与秸秆的配施能显著提高水稻的产量、穗粒数、结实率和千粒重,增幅分别为46.0%、9.4%、6.7%和2.6%,N、P2O5、K2O的吸收量分别提高47.9%、50.3%和48.2%。与对照处理相比,石灰与秸秆配施显著降低土壤活性还原性物质总量和Fe2+含量,降幅分别为48.3%和38.1%,土壤氧化还原电位(Eh)显著提高48.7%。石灰用量1 500~2 250kg/hm2、秸秆用量4 500kg/hm2是较理想的配施模式。     

钾硅肥施用对水稻吸收铅、镉的影响

为探讨钾硅肥施用对水稻铅、镉吸收及土壤中铅、镉生物有效性的影响,将施肥和重金属钝化修复良好结合在一起提供依据,采用盆栽试验,研究了钾硅肥施用对水稻生物量、钾素积累量、铅/镉含量和土壤中有效态铅/镉含量及其变化的影响。结果表明,钾硅肥施用可以显著提高水稻植株各部位生物量和钾素累积量,与不施钾处理相比,水稻生物量和钾素积累量分别增加了40.4%~47.0%和170.0%~252.0%;钾硅肥的施用显著降低了水稻茎、叶和籽粒中铅和镉的含量,与施用硫酸钾处理相比,水稻茎、叶、籽粒中铅和镉的含量分别降低了23.6%、35.6%、28.7%和15.6%、29.7%、26.8%,且随着钾硅肥用量的增加,水稻地上各部位铅和镉的含量显著降低,但水稻根部重金属含量并无显著差异。土壤中有效态铅、镉经过一季水稻种植后均有不同程度降低,钾硅肥处理和硫酸钾处理土壤有效铅、镉含量并无明显差异。钾硅肥的施用既满足了水稻对钾素的需求,又降低了水稻地上各部位对土壤重金属的吸收。     

磷肥用量及氮磷钾配合施用对小米草产量的影响

在江汉平原田间条件下研究了磷肥用量及氮、磷、钾肥单施和配合施用对小米草生长及产量的影响.结果表明,在氮钾肥基础上,施磷明显促进小米草株高提高,施磷(P2O5)45,90和135 kg/hm2与不施磷相比产量分别增加23.2%,38.3%和36.3%,分别获得纯利润411.7,624.6和427.9元/hm2,说明施磷明显促进小米草生长,并使产量和经济收益提高,在3个施磷水平中以施磷90 kg/hm2效果最好.不同氮钾肥配合对磷肥效果产生明显的影响,以不施氮、钾肥,仅施氮肥,仅施钾肥和氮、钾肥配合施用为基础,施磷分别提高小米草鲜草产量2 401,5 500,2 051和7 900 kg/hm2,磷与氮钾肥配合施用增产效果最显著.小米草施氮增产效果极显著,其中在磷钾肥基础上施氮的增产效果达1.79倍.在氮、磷肥基础上增施钾肥,增产显著,但若不配合施用氮、磷肥,钾肥施用没有增产效果.在试验条件下,氮、磷、钾肥配合施用对产量具有明显正交互作用,其中氮与磷(在施钾基础上)、氮与磷钾、磷与氮钾的交互值达5 000 kg/hm2以上,说明氮、磷、钾只有配合施用才能充分发挥各种养分的增产作用.     

苏丹草-黑麦草轮作中氮磷钾配施对饲草产量与养分积累的影响

在大田试验条件下采用“盐池”苏丹草（Sorghum sudanense cv．Yanchi）与“邦德”一年生黑麦草（Lolium mzdtiflorum vc．Abundant）轮作研究氮磷钾肥配合施用对饲草产量及养分积累的影响。结果表明：氮磷钾配施处理中（NPKN450kg／hm^2、P2O5 180kg／hm^2、K2O300kg／hm^2）的饲草鲜草产量在各处理中最高,两季合计达162．7t／hm^2;其中苏丹草鲜草产量为102．3t／hm^2,分别比不施肥（CK）、不施氮（PK）、不施磷（NK）和不施钾（NP）处理增产352．7％、356．7％、28．2％和13．9％;黑麦草鲜草产量为60．4t／hm^2,分别比CK、PK、NK和NP处理增产344．1％、255．3％、24．8％和25．3％。配施NPK处理,全生育期饲草干物质目均积累量为65．2kg／hm^2,分别比CK、PK、NK和NP处理高215．0％、197．5％、22．00．4和9．6％,苏丹草与黑麦草的干物质日均积累量分别为104．5kg／hm^2和36．9kg／hm^2。氮磷钾配施显著促进饲草的养分积累,全生育期的饲草N、P2O5和K2O积累量分别为500kg／hm^2、210kg／hm^2和1196kg／hm^2,同时,N、P2O5和K2O日均积累量分别为1．37kg／hm^2、0．58kg／hm^2和3．29kg／hm^2^2;其中苏丹草的日均积累量分别为2．12kg／hm^2、0．79kg／hm^2和4．16kg／hm^2;黑麦草的日均积累量分别为0．84kg／hm^2,0．43kg／hm^2和2．66kg／hm^2。     

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。     

湖北省早、中、晚稻施氮增产效应及氮肥利用率研究

20062009年,通过在湖北省18个县(市、区)布置多点田间肥效试验,研究了当前生产条件下施用氮肥对水稻产量的影响,分析了氮肥的利用率现状,并探讨了早、中、晚稻施氮效果的差异。结果表明,当前生产条件下,施用氮肥可以显著提高水稻产量,早、中、晚稻的平均增产量分别为1641、1717和1695 kg/hm2,增产率分别为37.6%、27.5%和35.0%。早稻和中稻产量的提高主要是由于单位面积有效穗数和每穗粒数的增加,而晚稻主要是由于单位面积有效穗数增加和千粒重提高所致。早、中、晚稻对氮肥的利用效率存在一定的差异,农学利用率平均分别为10.7、10.0和10.4 kg/kg,偏生产力分别为46.2、50.1和45.3 kg/kg,吸收利用率分别为31.0%、33.2%和248%,生理利用率分别为31.8、31.8和41.1 kg/kg。3种类型水稻的土壤氮素依存率平均值都在60%以上,表明水稻吸收的氮素主要来自土壤,其中晚稻对土壤氮素的依赖程度要大于早稻和中稻。     

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。