广西亚热带岩溶地区石灰性土壤钾素特征研究

试验研究广西亚热带岩溶地区石灰性土壤K素特征结果表明,该区农田生态系统中棕色石灰土速效钾含量和速效钾可释放量能较好地反映土壤对当季作物的供K能力;当土壤速效钾含量降至30~32mg/kg时,作物难以吸收土壤中的K素,严重限制作物生长;土壤主要养分限制因子为土壤缺K,且P、S、B、Zn不足;棕色石灰土缓效钾含量和缓效钾可释放量不能正确反映土壤对当季作物的供K能力,但能较正确反映土壤的持续供K能力。施K有利于维持土壤K素平衡,通过增施K肥获得作物高产可行。     

土壤非交换性钾释放动力学特征及其生物有效性

采用生物耗竭法和0.2 mol L-1四苯硼钠化学浸提法,利用不同动力学模型对我国8种主要土壤非交换性钾的释钾特性及其生物有效性进行定量评估。结果表明,供试土壤非交换性钾释放分为快速释放和稳定释放两个阶段,一级动力学模型、Elovich模型、双常数模型和扩散模型均能描述土壤非交换性钾的释放过程。根据双常数模型中参数(a)所表征的土壤非交换性钾释放速率常数,供试8种土壤的释钾能力按取土地区存在着自西向东、自北向南渐减的趋势。盆栽耗钾试验中,在累积释钾量高且释放速率快的土壤上,不施钾处理黑麦草累积生物量、累积吸钾量和相对含钾量较高,表现出强的供钾能力;与此相反,累积释放量低且释放速率慢的土壤上,其各项指标偏低,供钾能力较弱。四种动力学模型所表征的土壤非交换性钾释放速率与不施钾处理黑麦草含钾量及吸钾量极显著相关。以黑麦草钾素丰缺临界值34.0 g kg-1和土壤非交换性钾释放速率396 mg kg-1 h-1作为评价指标,供试8种土壤中,仅取自新疆的干旱土、陕西和黑龙江的均腐土在短期不施用钾肥的情况下能保证黑麦草丰产且不出现缺钾症状。     

施钾对两种土壤钾素动态变化影响的研究

采用盆栽试验 ,研究黄土和红土母质发育的褐土中和其上种植的谷子中钾的含量变化 .结果表明 :苗期谷子吸钾很少 ,土壤钾变化也较小 ,对照处理的速效钾和缓效钾均有所增加 ,施钾处理的速效钾有所减少 ,但缓效钾大幅度增加 .拔节期至抽穗期谷子吸钾能力大为增强 ,土壤中缓效钾和速效钾急剧下降 ,达到“最低值” .成熟期谷子根系吸钾能力减弱 ,土壤缓效钾和速效钾开始回升 .     

浙江低丘红壤供钾强度和容量关系及其应用

采用多点玉米田间试验和室内分析相结合的方法,研究了浙江省20个低丘红壤钾素供应的强度和容量关系,并求得相应的参数。供钾强度指标(AR0)变幅为0.0004499～0.006579,平均为0.002001(molL-1)0.5;供钾容量指标(-△K0)变幅为0.3153～4.057,平均为1.578cmolkg-1;钾素供应的缓冲容量(PBC)变幅为442.2～941.2,平均为680.3cmolkg-1(molL-1)0.5。以20个玉米田间试验子粒相对产量、总干物质相对产量、无钾处理玉米吸钾量以及土壤速效钾、酸溶性钾和缓效钾作为参比标准,与AR0、-△K0和PBC作相关分析,结果表明:AR0、-△K0与土壤速效钾、酸溶性钾、玉米子粒相对产量,总干物质相对产量和无钾处理玉米吸钾量之间达极显著相关(P=0.01),与缓效钾呈显著相关(P=0.05)。PBC与玉米子粒和总干物质相对产量之间达极显著相关、与土壤速效钾之间达显著相关。因此,AR0和-△K0能很好地反映土壤供钾能力,PBC在一定程度上也能表征土壤钾肥力。6个参比标准与AR0、-△K0和PBC之间的多元回归分析结果比简单地一元回归分析结果要好,把AR0、-△K0和PBC结合起来综合说明土壤供钾能力和钾素的生物有效性是可行的。     

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     

长期施用氮磷肥对塿土钾素的影响

以长期定位施肥与小麦—玉米轮作田间试验为平台,研究了施肥对塿土土壤钾素的影响以及冬小麦生育期内土土壤速效钾、缓效钾及微生物量钾的变化。结果表明:氮磷肥不同施用量对土壤全钾基本没影响,而对速效钾、缓效钾及微生物量钾的影响较大。土壤速效钾和缓效钾均随施肥量的增加而减少,而微生物量钾随施肥量的增加而增加,且0—20cm土层土壤速效钾、缓效钾及微生物量钾含量均高于20—40cm土层。小麦生育期内,土壤速效钾和微生物量钾含量的变化一致,均是先上升再下降,再上升,又下降的变化。土壤中微生物量钾与有机碳、全氮均呈显著正相关关系,而与土壤速效钾和缓效钾无显著相关关系。氮磷肥在一定施用量范围内,促进了土壤无机态钾素的消耗,而提高了土壤微生物量钾的含量。土壤钾素的这种变化是作物吸收、施肥等因素共同作用的结果。     

紫色水稻土钾有效性和钾释放的研究

紫色水稻土全钾含量属中等水平,速效钾属中等偏下水平,土壤对钾素的供应总体不足。作物吸收的钾,矿物钾占76.95％,速效钾和缓效钾仅占10.81％和12.24％。土壤矿物钾释放随时间的延长逐渐下降,随土壤颗粒粒径的下降显著增大,在80分钟时,释放量仍高达08～8.8mgkg-1.min-1,80分钟内的累积释放量为土壤缓效钾的1.5～2.0倍;土壤速效钾的形成随时间的延长逐渐趋向稳定。不同土壤矿物钾的释放顺序和土壤速效钾形成顺序的不一致性,是由它们的机理和土壤性状综合造成的,但是,Elovich方程都能较好地拟合土壤矿物钾的释放过程和土壤速效钾的形态过程,方程参数b值能反映过程进行的速度。     

土壤非交换性钾释放动力学特征及其生物

采用生物耗竭法和0.2mol L-1的NaTPB化学浸提法,利用不同动力学方程对我国8种主要土壤非交换性钾的释钾特性及其生物有效性进行定量评估。结果表明,供试土壤非交换性钾释放分为快速释放和稳定释放两个阶段,一级动力学方程、Elovich 方程、双常数曲线方程和抛物线扩散方程均能描述土壤非交换性钾的释放过程。根据双常数方程中的参数（a）所表征的土壤非交换性钾释放速率常数,供试8种土壤的释钾能力按取土地区存在着自西向东、自北向南渐减的趋势。盆栽试验中,在累积释钾量高且释放速率快的土壤上,黑麦草累积生物量、累积吸钾量和相对含钾量较高,表现出强的供钾能力;与此相反,累积释放量低且释放速率慢的土壤上,黑麦草各项指标偏低,供钾能力较弱。以黑麦草钾素丰缺临界值34.00 mg kg-1 DW-1和土壤非交换性钾释放速率396.32 mg kg-1 h-1作为评价指标,供试8种土壤中,仅取自新疆石河子、陕西常武和黑龙江哈尔滨地区的土壤在短期不施用钾肥的情况下能保证黑麦草丰产且不出现缺钾症状。因此,为了维持土壤钾素平衡和保证作物高产稳产,在我国西北、东北地区耕地土壤中应加强秸秆的循环利用,而在华中和华东地区则需增施钾肥和有机肥。     

长期施用氮磷肥对(土娄)土钾素的影响

以长期定位施肥与小麦一玉米轮作田间试验为平台,研究了施肥对(土娄)土土壤钾素的影响以及冬小麦生育期内(土娄)土土壤速效钾、缓效钾及微生物量钾的变化.结果表明:氮磷肥不同施用量对土壤全钾基本没影响,而对速效钾、缓效钾及微生物量钾的影响较大.土壤速效钾和缓效钾均随施肥量的增加而减少,而微生物量钾随施肥量的增加而增加,且0-20 cm土层土壤速效钾、缓效钾及微生物量钾含量均高于20-40 cm土层.小麦生育期内,土壤速效钾和微生物量钾含量的变化一致,均是先上升再下降,再上升,又下降的变化.土壤中微生物量钾与有机碳、全氮均呈显著正相关关系,而与土壤速效钾和缓效钾无显著相关关系.氮磷肥在一定施用量范围内,促进了土壤无机态钾素的消耗,而提高了土壤微生物量钾的含量.土壤钾素的这种变化是作物吸收、施肥等因素共同作用的结果.     

稻麦轮作条件下长期不同土壤管理对磷、钾和pH的影响

免耕土壤速效磷含量在整个面均低于耕翻土壤；0～5cm土壤生物量磷含量免耕高于耕翻，5～15cm免耕低于耕翻；施肥和休闲土壤均维持了较高的有效磷和生物量磷水平。种植作物的免耕土壤缓效钾含量与耕翻土壤没有显差异，0～5cm速效钾含量呈免耕高于耕翻的趋势，休闲的免耕土壤整个剖面缓效钾和速效钾含量都高于耕翻；免耕土壤缓效钾的分布无明显的层次性，速效钾则相反；施肥明显提高土壤速效钾含量，但对缓效钾的影响不大。长期免耕没有导致土壤酸化；免耕土壤pH与耕翻土壤没有差异。     

水钾耦合对褐土养分及花生养分累积的影响

为明确水钾耦合对土壤养分含量及花生养分吸收累积量的影响,以"花育25"为试验材料,采用水分(35%,50%,65%,80%的田间持水量)和钾肥(0,0.15,0.30,0.45g K_2O/kg)2因素4水平随机区组设计,通过遮雨棚盆栽试验探讨水钾耦合下褐土有机质、全量(全氮、全磷和全钾)和速效养分(碱解氮、有效磷和速效钾)含量的变化,以及花生植株养分累积量的差异。结果表明:钾肥用量增加会促进有效氮的吸收;在土壤水分缺乏时,水分胁迫低钾(W_1K_1)和轻度胁迫低钾(W_2K_1)两个处理在土壤全磷含量下降时有效磷含量不降反增,这表明施入少量钾肥有助于旱地磷的释放。施低钾K_1(135kg/hm~2)促进土壤速效钾的增加及土壤养分的平衡,较初始土壤提高0.43~0.59倍,且随钾肥用量的增加而不断升高。相同钾肥用量下,花生植株氮、磷和钾累积量随灌水量的增加均呈上升趋势;氮吸收量仅在水分胁迫时随着钾肥用量的增多而先增后减;除水分充足(W_4)外,在其他灌水处理下植株磷累积量随钾肥用量的增加均表现为先增后降;而钾累积量在各土壤水分下均随钾肥用量的增加呈现"低-高-低"的变化趋势,最高值均在中钾K_2(270kg/hm~2)处理。花生植株对营养元素的吸收累积与总生物产量和荚果产量相关性均达显著(p0.05)或极显著(p0.01)水平,总生物量与荚果产量呈极显著(p0.01)相关。综合考虑土壤养分的可持续供应、花生养分的累积和产量形成,建议土壤水分保持在65%FC,钾肥(K_2O)用量控制在135~270kg/hm~2为宜。     

腐植酸缓释钾肥对土壤钾素含量和甘薯吸收利用的影响

利用腐植酸和硫酸钾制备一种腐植酸钾肥(HA-K),沙柱淋溶试验结果表明其对钾素具有一定的缓释作用。为阐明施用腐植酸缓释钾肥对土壤不同形态钾素含量的影响,在田间小区试验条件下,研究了腐植酸缓释钾肥对土壤不同形态钾素含量以及甘薯产量和对钾素吸收利用的影响。结果表明:与不施钾（空白对照）相比,施用腐植酸促进了甘薯对钾素的吸收,降低了甘薯全生育期土壤中的速效钾和缓效钾含量以及生长前期土壤有效钾含量,但是提高了甘薯生长中、后期土壤有效钾含量。与施等量氧化钾对照相比,施用腐植酸缓释钾肥促进了甘薯对钾素的吸收,降低了甘薯全生育期土壤缓效钾含量和甘薯生长前、中期土壤速效钾和有效钾的含量,提高了甘薯生长后期土壤速效钾和有效钾的含量。与施等量氧化钾对照相比,施用腐植酸缓释钾肥显著提高了钾肥吸收利用率(REK)、农学利用率(AEK)、偏生产力(PFPK)和甘薯块根产量,增幅分别为20.09 %,42.69 %,5.89%和22.83%。     

测土配方施肥方法研究

通过田间试验与土壤测试得出:玉米施用钾肥的效应函数及其最佳用量;玉米施用钾肥最大效益与最高产量用量同钾肥增产绝对值、相对值与效益值均存在直线正相关;玉米钾肥最佳用量同土壤有效钾测定值存在着密切的直线负相关。在明确上述问题的基础上,提出应用土壤有效钾测定值直接推荐玉米施用钾肥的最佳用量方法。同时,依据土壤有效钾测得值与玉米钾肥最佳用量的相关模式,提出了土壤有效钾在不同含量水平条件下,玉米施用钾肥最大效益与最高产量的推荐量。     

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.     

秸秆还田方式对褐土钾素平衡与钾库容量的影响

【目的】在春玉米为主的山西省进行定位试验,探明不同秸秆还田方式对大田作物产量和耕层土壤钾素状况的影响。【方法】春玉米长期定位试验于1992~2011年在典型褐土上进行。试验设秸秆不还田(CK)、秸秆覆盖还田(SM)、秸秆粉碎后还田(SC)、过腹还田(CM)四种方式。秸秆还田量为6 t/hm2,过腹产生的湿牛粪施用量为45t/hm2。每年玉米收获期采取植物样品,用于玉米植株茎叶和籽粒钾素含量的测定;采集0—20 cm土壤样品,用于土壤各分级形态钾的测定。2011年分析测定了0—20 cm、20—40 cm、40—60 cm、60—80 cm和80—100 cm土层速效钾、缓效钾及全钾含量。【结果】1)在施用氮磷肥的基础上,不同秸秆还田方式增产显著,玉米增产幅度为11.58%~20.91%。处理之间增产幅度表现为CMSMSCCK。2)秸秆还田处理较不还田处理可不同程度提高耕层土壤水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾、非交换性钾、矿物钾及全钾的含量。矿物钾在全钾中的比例降低。3)与定位开始相比,连续10年秸秆还田土壤的速效钾含量明显提高,不还田对照则逐渐下降。4)不同秸秆还田方式各处理作物吸钾量明显高于施钾量,致使土壤钾素逐渐耗竭,土壤供钾能力降低;SM、SC、CM处理的钾素表观平衡系数分别为0.45、0.56、0.74。与对照相比,秸秆还田依然有利于钾素养分的收支平衡,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。【结论】在几种秸秆还田中,以秸秆过腹还田(CM)最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程度,进而维持土壤钾素肥力的稳定。     

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。     

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。