低钾土壤上油菜钾素效应研究

试验研究结果表明：在低钾土壤上，油菜植株出现缺钾症关，施用钾肥能促进植株的生长发育，显著提高油菜籽产量。钾肥的施用可提高油菜茎杆中钾的含量，籽粒中氮磷含量，但降低了籽粒ＮＰＫ数量占总ＮＰＫ吸收量的比例。同时，钾肥还可以提高油菜对氮肥的利用率。     

河西走廊啤酒花钾素适宜用量的研究

田间试验结果表明:在速效K含量112.40 mgkg-1的灌漠土上,啤酒花产量随K素用量增加而增加,但单位K素增产效果则随K素用量增加而递减。经回归统计分析,K素经济效益最佳施肥量为466.00 kghm-2时,干花理论产量为4.52 thm-2,啤酒花收入6.99×104元hm-2,不同处理间差异达到显著和极显著水平。     

我国北方土壤-作物系统内钾素平衡及钾肥肥效研究

长期定位试验研究表明,在当前农业生产条件下,单施钾肥、秸秆还田和秸秆还田配施钾肥,对华北地区小麦和玉米均有明显增产效应,玉米上的增产效果优于小麦;东北地区一年种植一季玉米施钾肥有显著的增产效果;而在西北地区,施钾肥及秸秆还田结合施钾肥只在一些年份和一些地点上对小麦和玉米有增产效果,但增产幅度不大,增产概率不高。钾肥在华北和东北地区大豆上亦有显著增产作用。     

安康耕地土壤速效钾现状与钾肥效应

土壤普查14年后,安康川道和中高山区作物出现缺钾症面积不断增大.对此,我们对全市不同区域耕地土壤进行了调查分析,结果表明:土壤速效钾与土查时相比,平均下降37.06mg/kg,水稻土下降32.27mg/kg,旱地土壤下降34.5mg/kg;速效钾<100mg/kg的水田占60.68%,旱地占59.59%,川道占78%,中高山(镇坪、平利)占96.43%;土壤钾素下降趋势是中高山>川道>丘陵.钾肥试验表明:施1kgK₂O,水稻、小麦、玉米、薯类、油菜分别平均增产13.83,8.1,26     

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     

河西走廊旱塬长期定位施肥对土壤理化性质及春小麦增产效果的研究

在河西走廊旱塬灌漠土上连续11年肥料定位试验结果表明:有机肥料、化学N肥、P肥3种肥料配合施用,对土壤理化性质和小麦产量有良好的影响。其中有机肥料与化学N肥、P肥(MNP)配合施用与化学N肥、P肥(NP)配合施用比较,0~20 cm耕层土壤有机质、碱解N、速效P、速效K分别增加1.40g kg-1、14.01mg kg-1、7.04 mg kg-1、14.80mg kg-1;土壤总孔度、团粒结构、自然含水量、土壤贮水量分别增加4.15%、8.32%、66.85g kg-1、177.15m3hm-2;小麦产量、产值、施肥利润分别增加1.94 t hm-2、0.21×104元hm-2、0.14×104元hm-2;肥料投资效率达1.39元/元。不同处理间的肥效是MNP>MN、MP、NP>M、N、P>CK。     

我国北方土壤—作物系统内钾素平衡及钾肥肥效研究：Ⅱ.主要作物的钾肥？…

长期定位试验研究表明，在当前农业生产条件下，单施钾肥，秸秆还田和秸秆还田配施钾肥，对华北地区小麦和玉米均有明显增产效应，玉米上的增产效果优于小麦；东北地区一年种植一季玉米施钾肥有显著的增产效果；而在西北地区，施钾肥及秸秆还田结合施钾肥只有一些年份和一些地点上对小麦和玉米有增产效果，但增产幅度不大，增产概率不高。钾肥在华北和东北地区大豆上亦有显著增产作用。     

长期不施化学钾肥对陇东旱塬作物产量及土壤速效钾含量的影响

依托1978年开始的定位试验,研究了陇东旱塬长期不施化学钾肥条件下不同施肥制度对作物产量的影响以及麦田不同时期土壤速效钾在剖面的分布特征。试验包括6个处理:不施肥、单施氮肥、氮磷肥配施、秸秆与氮磷肥配施、单施有机肥、氮磷与有机肥配施。结果表明,与习惯氮磷配施比较,氮磷与有机肥配施大幅提高了作物总产22.57%,秸秆与氮磷配施也有增产效果,单施有机肥产量接近。施用有机肥提高了0~40 cm土层速效钾含量,秸秆还田可以缓解土壤钾素消耗,但不能抵消作物携出的钾素,单施氮肥、氮磷肥配施导致土壤速效钾严重耗竭。无有机肥投入各处理在孕穗期表层土壤速效钾含量较低,在夏闲期则中层土壤相对较低。与试验前初始值相比,施用有机肥处理0~20 cm土层速效钾有较大提高,秸秆还田以及其他各处理则明显降低。仅施氮肥或仅氮磷配施处理36年后土壤速效钾含量接近黄土高原大田作物钾素临界值,应及时考虑对土壤的钾素补充。     

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。     

我国农田土壤钾平衡研究进展与展望

土壤钾平衡法是一种简便易行的判断土壤钾库丰缺状况的方法,广泛应用于农田土壤钾素养分供应状况评价及科学施肥实践。本文从农田养分平衡的角度出发,通过分析钾平衡的计算方法、农田钾平衡的时空变异特征、不同作物农田钾平衡状况、钾平衡对土壤钾含量的影响4个方面,综述了近年来我国农田钾平衡研究的主要进展。研究表明,我国农田钾平衡总体表现为亏缺,时间维度上表现为自建国以来整体呈现先下降后上升趋势;但不同区域间表现不一且变异较大,部分区域的农田钾平衡状况表现为盈余;不同区域及不同作物间钾平衡呈现"两极化"发展趋势;作物之间的养分吸收特性不同以及肥料和农产品市场价格波动,这两个因素共同决定了不同作物类型之间及同种作物不同年际间钾平衡的差异;不同研究者对于我国农田钾平衡的总盈余量、单位面积盈余量以及空间变异特征所得结果差异较大,宜对所选指标体系综合分析后比较,而不宜进行直接对比;而对时间变异、不同作物种植类型农田钾平衡以及土壤钾累积规律等方面的研究结果基本一致;本质上来说,当前土壤养分库状况是一个区域的种植制度、施肥方式经过多年的累积所造成的结果,同时也决定着其未来的发展走向。为保持土壤钾养分库的稳定与提升,基于我国钾平衡研究现状,提出我国未来在养分均衡、开源节流、重视不同轮作情况下钾素的周年运筹以及关注更深层次的土壤分层钾养分库等几个改善农田钾平衡技术措施方面的研究方向。     

施钾对我国甘薯产量和土壤钾素平衡影响的Meta分析

【目的】甘薯是喜钾作物,合理施用钾肥对甘薯生产至关重要。本研究整合已有的研究结果,定量分析施钾对我国甘薯产量和土壤钾素平衡的影响,为钾肥合理施用提供理论指导。【方法】数据来自2000—2020年公开发表的有关我国甘薯钾肥田间试验的论文,共采集到548组数据。利用Meta分析方法,定量分析我国甘薯施钾产量效应以及对不同因素的响应,并探究不同施钾量对甘薯钾素平衡的影响。【结果】与不施钾相比,施钾使我国甘薯产量显著增加18.0%。对照组产量水平显著影响甘薯施钾增产效果,随对照组产量的提高,施钾的增产效应逐渐降低;在低和中对照组产量水平(≤25 t/hm²和25～35 t/hm²)下,最优施钾量分别为225～300和300～375 kg/hm²,而在高对照组产量水平(>35 t/hm²)下,不同施钾量之间的增产效应没有明显差异。土壤条件是影响甘薯施钾增产效应的重要因素,土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾对施钾增产效应具有极显著影响,其中,在土壤有机质含量>20 g/kg、全氮含量>1 g/k...     

滴灌条件下减量施钾对香蕉产量及土壤钾素平衡的影响

[目的]香蕉生长快,需要及时充足的水肥供应,特别是钾素的供应.研究滴灌条件下减量施钾对香蕉产量品质、钾肥利用率、钾素平衡及经济效益等的影响,为制定适合香蕉生产的水肥一体化施肥方案提供依据.[方法]2016-2018年,在福建漳州进行了为期3年的田间定位试验.在施用等量氮磷肥的基础上,以不施钾肥(K0)和常规灌溉施钾14...     

长期施钾对双季玉米钾素吸收利用和土壤钾素平衡的影响

  【目的】  玉米 (Zea mays L.) 生产需要投入大量的钾素营养。研究长期大量投入钾素对玉米钾素吸收利用以及土壤钾素平衡的影响,旨在保障该地区双季玉米的高产高效和土壤钾库平衡。  【方法】  红壤钾肥长期定位试验位于江西省进贤县,始于1986年,种植制度为一年两季玉米。试验处理包括不施肥对照 (CK),氮磷化肥 处理(NP),氮磷钾化肥处理(NPK),2倍量的氮磷钾化肥处理 (DNPK),氮磷钾化肥+有机肥处理 (NPKM) 和单施有机肥处理 (OM)。每季收获后,调查分析玉米产量和钾素含量,以及耕层土壤有效钾含量,计算玉米钾素吸收量、钾肥利用率、钾肥收获指数、钾肥农学效率和土壤钾素表观平衡;并以每10年为一个阶段,分析玉米产量、钾素吸收利用等指标及耕层土壤速效钾含量、钾素表观平衡等的变化规律。  【结果】  在试验的33年（1986—2018）间,NPK、DNPK、NPKM和OM处理的玉米年均产量和年均吸钾量均显著高于NP处理。在试验的第一个10年 (1986—1995年) 间,各钾肥处理间玉米产量和吸钾量无显著差异;而在第3个10年 (2006—2015) 和后3年 (2016—2018年) 间,NPKM处理的玉米年产量和年吸钾量分别比NPK处理提高了129.9%～246.7%和55.2%～62.1%。33年玉米的年均钾肥利用率以OM处理最高,而DNPK处理显著低于其他处理。在2006—2015和2016—2018年,NPKM处理的钾肥利用率显著高于DNPK处理,在2016—2018年间分别比NPK和DNPK处理显著增加了56.0%和119.2%。与NPK处理相比,1996—2005、2006—2015和2016—2018年间NPKM处理的年钾肥收获指数分别提高了61.6%、53.5%和35.8%,年钾肥农学效率分别增加了23.3%、227.8%和445.5%。除了1986—1995年间OM处理土壤钾素为亏缺外,其他施钾处理的土壤钾素均为盈余,NPKM处理的钾盈余量比NPK处理增加了53.2%～211.6%。钾素盈余量与耕层土壤速效钾含量显著相关 (P < 0.001),钾素盈余量每增加1 kg/hm2,2016—2018年间耕层土壤速效钾含量增加2.60 mg/kg,明显高于1996—2005和2006—2015年的1.40和1.18 mg/kg。  【结论】  除前10年的单施有机肥处理外,其他施用钾肥处理在试验期间土壤钾素均处于盈余状态,钾肥施用量和钾肥来源对玉米钾素的吸收量没有显著影响。试验20年之后,有机无机肥配施对玉米产量、吸钾量和钾肥利用率的提升优势逐渐凸显。同时,长期施用钾肥导致的钾素盈余量增加会进一步提升耕层土壤速效钾含量,且随着试验年限的延长,钾素盈余量对耕层土壤速效钾的提升作用逐渐增加。     

不同施肥措施提高南方黄泥田供钾能力及钾素平衡的作用

【目的】基于连续 30 年南方低产黄泥田培肥定位试验,研究土壤全钾、速效钾、缓效钾含量与钾素盈亏特性,明确钾肥投入量与产量的关系,以期为黄泥田钾素肥力定向培育及水稻钾肥施用提供科学依据。 【方法】定位监测不施肥 (CK)、单施化肥 (NPK)、化肥 + 牛粪 (NPKM)、化肥 + 全部稻草还田 (NPKS) 四种施肥处理代表性年份耕层土壤钾素含量动态变化,分析各形态钾素间及与有机碳含量的关系,并于相邻集中年份 2010、2011、2013、2014 年采集植株样品以评价土壤钾素水平、土壤钾素盈亏、植株养分对钾肥投入量的响应。 【结果】30 年施肥处理下,土壤全钾含量平均较 CK 增加 2.2%～5.0%,且双季稻年份不同处理差异较单季稻年份大,速效钾含量历年平均较 CK 增加 43.9%～102.4%,以 NPKS 增加最为明显,而不同处理的土壤缓效钾含量无明显差异。土壤速效钾含量与全钾呈显著正相关,土壤全钾、速效钾含量与有机碳均呈极显著正相关。各施肥处理提高了收获期植株钾含量与累积量。NPKS 处理每年盈余钾素 (K₂O) 101.1 kg/hm2,其余处理每年亏缺幅度为 –89.4～–18.6 kg/hm2。钾肥用量、速效钾含量、土壤钾素盈亏量相互间呈极显著正相关,可推算出外源钾肥 (K₂O) 每年投入量达到 161.8 kg/hm2 时,土壤钾素处于持平状态,其对应的土壤速效钾含量为 95.3 mg/kg。钾肥用量、速效钾含量、土壤钾素盈亏量及籽粒钾含量均与植株产量呈显著正相关。 【结论】水稻增产效果与土壤钾肥投入量、速效钾含量及钾素盈亏量有关。黄泥田土壤速效钾较缓效钾、全钾更直接反映生产力水平。长期施肥提高了黄泥田土壤全钾与速效钾含量,NPK 化肥加秸秆还田对增加土壤钾素盈余与提升速效钾效果要明显优于单施 NPK 化肥或 NPK 肥配合粪肥。     

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。     

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。     

Influence of exogenous spermidine on potassium balance in maize seedlings

Two‐day‐old maize seedlings were incubated in the presence or absence of 1 mM spermidine in the external medium. After 2 h, an increase of potassium (K⁺) efflux from roots was observed in treated seedlings up to a maximum after a 4 h treatment, decreasing to control values in the following hours. Simultaneously, an inhibition of K⁺ uptake occurred in roots from treated seedlings up to minimum values after 7–9 h treatment. Successively, roots from treated seedlings progressively recovered their K⁺ uptake capacity up to values about 50% higher than control seedlings. No variations in K⁺ content were observed after 24 h between control and spermidine‐treated seedlings taken as a whole, while the K⁺ content of roots and shoots showed different values when individually analysed. Our results suggest that for spermidine‐treated plants, the K⁺ content is mantained constant after 24 h by an equilibrium of the influx/efflux systems while a different K⁺ content in shoots and roots is related to a different growth rate induced by the presence of spermidine in the external medium.     

施钾和秸秆还田对春玉米产量、养分吸收及土壤钾素平衡的影响

【目的】明确秸秆还田与施钾肥对玉米产量、养分吸收与利用以及土壤钾素平衡状况的影响,为东北地区玉米秸秆和钾肥资源合理利用提供科学依据。【方法】试验于2010~2012年在玉米主产区吉林省公主岭市朝阳坡镇大房身村开展,试验设氮磷肥（NP）、氮磷肥+秸秆还田（NP+St）、氮磷钾（NPK）、氮磷钾+秸秆还田（NPK+St）4个处理, 于每年玉米成熟期每处理小区取有代表性的玉米5株,分为秸秆和子粒两部分,测定地上部干物重,并测定其氮、 磷、 钾含量,收获时取中间四垄玉米按14%水分计产。试验前和小区玉米收获后采集020 cm土层土壤样品,测定土壤速效钾含量,计算钾素利用等相关参数,分析不同处理的春玉米产量、养分吸收及土壤钾素平衡状况。【结果】施钾肥和秸秆还田能提高玉米产量,与NP处理相比,NPK+St、NPK、NP+St处理玉米产量分别增加13.8%、 9.6%和3.8%。施钾肥和秸秆还田可提高玉米秸秆和子粒氮、磷、钾的吸收总量。与NP相比,NPK、NP+St 和 NPK+St处理氮的吸收总量提高9.4%~24.7%,磷提高12.2%~26.0%,钾提高6.9%~26.4%,其中NPK+St处理的养分吸收总量最高。秸秆还田结合施钾肥（NPK+St）有利于提高钾收获指数、化肥钾和秸秆钾的利用率,其钾收获指数,化肥钾农学效率、回收率、秸秆钾回收率均高于单施化学钾（NPK）和秸秆还田处理（NP+St）。其中钾收获指数分别提高5.5%和18.8%,化肥钾农学效率和回收率分别提高8.3%和1.1%,秸秆钾农学效率和回收率分别提高4.0%和0.7%。秸秆还田结合施用钾肥（NPK+St）土壤速效钾含量比NPK和NP+St提高1.9%~4.0%,其表现为NPK+StNP+StNPKNP。NPK+St、NPK、NP+St处理钾素实际盈亏率分别为15.0%、-51.1%和 -18.1%。【结论】秸秆还田结合施用钾肥不仅可以提高玉米产量、增加养分吸收总量,还有利于土壤钾素的收支平衡,提高土壤速效钾含量,对维持土壤钾素肥力的稳定具有重要的作用,可在当地农业生产中推广应用。     

小麦-玉米轮作系统下长期施钾对作物产量、钾素利用率和钾素平衡的影响

Sustainable potassium (K) management at different soil sites requires understanding the relationships between crop productivity and long-term K fertilizations on a regional or national scale.We analyzed responses of grain yield of wheat (Triticum aestivum L.) and maize (Zea mays L.),K efficiency,and partial balance (difference between K input through fertilizer and K output in the aboveground biomass) during 15-(1990-2005) or 18-year (1990-2008) K fertilizations at five distinctive agroecological zones across China.Compared to the inorganic nitrogen (N) and phosphorus (P) fertilization,the inorganic NPK fertilization significantly increased grain yields of wheat (21%) and maize (16%-72%) at Qiyang and Changping,where soils have low exchangeable and non-exchangeable K contents,but not at rmqi,Yangling and Zhengzhou,where soils have a high exchangeable and non-exchangeable K and/or low N/K ratio in crop plants.Compared to the inorganic NPK fertilization,the inorganic NPK (30% N) and organic manure (70% N) fertilization (NPKM) increased grain yields of wheat (14%-40%) and maize (9%-61%) at four sites,but not at Zhengzhou.For a productivity of wheat at 2-5 t ha-1 or maize at 3-6 t ha-1,13-26 or 9-17 kg K ha-1 were required to produce 1.0 t wheat or maize.The NP fertilization resulted in the lowest negative partial K balance and accumulated 52 kg K ha-1 year-1 less than the NPK fertilization,which accumulated 28 kg ha-1 year-1 less K than the NPKM fertilization.A re-evaluation of the site-specific fertilization effects on N/K ratio in crop plants and soil K accumulation under current NPK and NPKM fertilization is urgently needed to increase both crop yield and K use efficiency at different agroecological zones across China.