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1、北方某些土壤钾素平衡及需钾前景初探 作者：中国农业科学院土壤肥料研究所-王泽良 金继运 王莲池 高广领 内容提要：本文综述了自 1986 年和 1987 年开始的分别在河北玉田县、山东莱阳市和吉林四平市选择的 8 个地点有代表性的土壤上进行的 5 年 10 季长期定位试验结果。每个试验点在试验前取 020 厘米耕层土样，应用土壤养分系统研究法 对土壤样品的粒度、阳离子交换量、速效钾、缓效钾、pH 值、土壤有机质、全氮、速效磷等项土壤理化性质做了分析。供试作物分别为不同轮作制中的小麦、玉米、大豆、花生。各试验点设置相同的四个处理：（1）对照（NP） （2）施氯化钾（NPK）(3) 施有机肥(NP
2、M)（4）氯化钾+有机肥(NPKM)。氯化钾、磷肥、有机肥全部基施。小麦、玉米的氮、磷肥用量分别为 150 公斤 N 和 150 公斤P2O5 /公顷/季。其它作物适当调整，厩肥在秋播和春播作物上使用，都作基肥施入，田间试验用拉丁方随机区组排列，四次重复，小区面积 3060 平方米，秸杆和籽粒分别计算产量并取样测定其含钾量。 文章描述了 8 个试验点供试土壤的基本特征，得知除 L08 号土壤速效钾和缓效钾含量较高，属供钾能力高的土壤外，其余均为供钾能力偏低土壤。 文中对各试验点的施钾效应按不同作物分别进行了描述。施钾对春玉米产量的影响，在不施有机肥的情况下，总趋势是逐年提高；在施有机肥的情况下
3、，各点情况不一，L01 点呈下降趋势、L04 和 L08 上升、L07 变化不大。施钾对夏玉米产量的影响，除 L03 点外，无论施或不施有机肥，都能显著提高玉米产量。L03 点在试验第五年也表现出这种趋势，无论施有机肥与否，都能增产玉米 15%。施钾对冬小麦产量各点不一，施与不施有机肥效果不同。在 L02 点每年大豆施钾均能显著提高产量。L06 点种植春花生施钾也有增产效果，虽然施有机肥时不如不施有机肥的钾肥增产效果大。 文中探讨了不同施肥措施对钾素平衡的影响，指出在施有机肥的情况下施钾，土壤钾素都有较大的盈余，只施有机肥，土壤钾素均呈负平衡，从钾素平衡表中可看出，5 年试验中钾的移走量以 N
4、PKM处理最高，以下依次为 NPK、NPM 和 NP。说明钾一方面提高作物生物产量，另一方面也提高植物体含钾量。这两方面因素导致施钾处理的钾移走量更高。如 L02 号土壤上，第 10 茬 NPK 处理大豆秸杆钾含量是 0.7%，而不施钾的 NP 处理只有 0.24%。 文章强调了有机肥的作用和地位，有机肥的确能弥补土壤钾素部分不足，植物秸杆中含有丰富的钾，秸杆还田对维持土壤钾素平衡有重要作用，也应给予足够重视。 3.2.施钾对不同作物产量影响（表 3） 见表 3 定位试验中施钾肥对春玉米产量的影响施用钾肥对春玉米产量的影响，在不施有机肥的情况下，施钾在 L01、L04 和 L07 三个试验点显
5、著地提高第一茬春玉米的产量，增产幅度分别为 7.1%、66.9%和 5.7%，每公斤钾（K）分别可增加玉米籽粒产量为 7.86、32.58 和 4.96 公斤；经连续几年定位试验后，各点的施钾增产效果都显著提高，在 L08 试验点，不施有机肥施钾第一茬玉米产量与对照（NP）的产量差异并不明显，每公斤钾增加玉米籽粒产量只有 3.52 公斤，而第五茬，施钾可提高玉米籽粒产量 27.6%，每公斤钾可增加玉米籽粒产量 21.86 公斤。在不施有机肥的情况下，L04 点第五年施钾春玉米增产幅度可高达 170.4%，每公斤钾可增加玉米籽粒产量高达 70.9 公斤。在施有机肥的情况下，除 L08 试验点第一
6、茬玉米的施钾增产效果不明显外，其他三个点，施钾都有显著的增产效果，但在第五年，除 L04 和 L08 试验点的施钾效果有所提高外，L01 试验点的施钾效果已不显著，在 L07 试验点虽施钾仍能显著地提高产量，但每公斤钾增加玉米籽粒产量与第一季相似。施钾对玉米产量的影响，在不施有机肥的情况下，总趋势是逐年提高，在施有机肥的情况下，各点的情况不一致，在 L01 点增产效果呈下降趋势，L04 和 L08 点呈上升趋势，在 L07 点变化不大。见表 4 定位试验中施肥对夏玉米产量的影响施用钾肥对夏玉米产量的影响见表 4，第一年除 L03 试验点外，在 L04、L05 和 L06 试验点无论是施有机肥还
7、是不施有机肥处理，施钾都能显著地提高产量，在不施有机肥的情况下，增产幅度分别为12.95%、27.4% 和 71.7%；在施有机肥的情况下，增产幅度分别为 27%、26.6% 和 34%。第一年在L04、 L05 和 L06 试验点，每公斤钾增加玉米籽粒产量均超过 10 公斤，在 L06 试验点，每公斤钾增加玉米籽粒产量高达 41. 82 公斤。经几年定位试验后，L03 试验点，夏玉米施钾增产效果逐渐明显，在第五年，无论是施有机肥还是不施有机肥处理，施钾增产幅度均达 15%。因有机肥均在冬作或春作上施用，在这些地区，夏玉米上应注意钾肥的施用，施钾能获得较好的经济效益。见表 5 定位试验中施钾肥
8、对冬小麦产量的影响施用钾肥对冬小麦产量的影响（表 5） ，不施有机肥的情况下，在 L02 和 L03 试验点，施钾在第一茬冬小麦上效果不显著，在施有机肥的情况下，施钾却能显著地提高产量，增产幅度均超过 10%。施有机肥改善施钾的效果，原因可能是有机肥能为土壤补充其他土壤缺乏元素，这有待于作进一步的研究。在L04、 L05 和 L06 试验点，施见 表 5 定位试验中施钾肥对冬小麦产量的影响 施用钾肥对冬小麦产量的影响（表 5） ，不施有机肥的情况下，在 L02 和 L03 试验点，施钾在第一茬冬小麦上效果不显著，在施有机肥的情况下，施钾却能显著地提高产量，增产幅度均超过 10%。施有机肥改善施
9、钾的效果，原因可能是有机肥能为土壤补充其他土壤缺乏元素，这有待于作进一步的研究。在L04、 L05 和 L06 试验点，施虿皇谢 剩 鼐 芟灾 靥岣叩谝徊缍 蟮牟 俊诓皇谢 实那榭鱿拢卦贚 02、L 03 和 L06 试验点的冬小麦上增产效果逐渐提高，第五年施钾增产幅度分别达 47.2%、17.2%和 32.5%，每公斤钾可增产小麦籽粒产量分别达 14.73、6.91、18.18 公斤。在 L05 试验点，施钾每年增产幅度变化不大，无论施或不施有机肥，施钾的增产幅度一直维持在 15%左右。在 L04 试验点，施钾在第一茬就表现出很明显的增产效果，在施或不施有机肥的情况下，施钾的增产幅度分别达
10、30.l%和 40.0%，每公斤钾增产籽粒分别为 8.85 和 10.18（公斤） ，在该点施钾一直维特较高的增产效果。 见 表 6 定位试验中施钾肥对大豆、花生产量的影响 施用钾肥对大豆和花生产量的影响见 表 6。L 02 试验点在定位试验的第一年，在不施有机肥的情况下，施钾提高大豆籽粒产量 46.2%，每公斤钾增产 4.34 公斤；施有机肥的情况下，施钾提高大豆籽粒产量 57%，每公斤钾增产 5.49 公斤。在 L02 试验点，每年大豆施钾均能显著提高产量，各年间的增产幅度虽有波动，但施钾一直维持较高的增产幅度。在 L06 试验点，第一年种植春花生，不施有机肥和施有机肥情况下，施钾均能显著
11、提高花生果的产量，增产幅度分别为 6.6%和 7.9%，每公斤钾增产分别为 1.82 和 2.22 公斤。在 L06 试验点种植春花生，施钾效果逐年增加，第五年在不施有机肥的情况下，施钾增产幅度已高达 44.7%，每公斤钾增产花生果 14.02 公斤，在施有机肥时，增产效果不如不施有机肥上升快，但总趋势还是上升的。在定位试验中，施钾在不同作物上反应有所差异，总的说来，在玉米（包括春玉米和夏玉米） 、大豆和花生上，施钾增产效果一年比一年明显，施钾与不施钾处理间产量差距逐年扩大，在这些作物上施钾增产效果上升较快。在小麦上总趋势是一致，但不如玉米、大豆和花生反应灵敏。3.3不同施肥措施对钾素平衡的影
12、响 L 02L06五个试验点土壤钾素平衡状况见 表 7。在五年中，作物从 NP 处理的土壤中移走钾的总量为175.35710.85 公斤 K/公顷。在不施有机肥的情况下施钾，L 02号土壤有较多钾积累，L 03和 L04号土壤钾素基本平衡，L 05号土壤钾素亏损较大，亏损值高达 515.85 公斤/公顷，L 06号土壤钾素稍有亏损。在不施有机肥情况下每公顷每季施钾（K）93.45 公斤，对于 L03、L 04、L 06号土壤的钾素基本呈平衡状态，而对于 L05号土壤还需要提高施钾量才能使土壤钾素呈平衡状态。在施有机肥情况下，再施钾，这五个点的土壤钾素都有较大赢余。只施有机肥，五个试验点的土壤钾
13、素均呈负平衡。 见 表 7 河北、山东供试点五年定位土壤钾素总平衡 见 表 8 施钾对不同作物秸杆和籽粒含量的影响 从钾素平衡表也可看出，5 年试验点的钾的移走量，以 NPKM 处理的钾移走量最高，依次是 NPK、NPM和 NP 处理。存在这一现象的原因，可从 表 8 得到解释。作物秸杆和籽粒含钾量与施肥有明显关系，施钾可明显提高秸杆的含钾量。L 02号土壤上，第 10 茬 NPK 处理大豆秸杆钾含量是 0.70%，而 NP 处理只有0.24%。施钾一方面提高作物的生物产量，另一方面也提高植物体含钾量，这两方面因素导致施钾处理钾移走量高于不施钾处理。 3.4有机肥的作用和地位 当氮磷肥在农业生
14、产中广泛使用后，在没施化学钾肥情况下，有机肥中的钾成为农业生产重要的钾源。有机肥除了提供钾素外，还提供其他营养元素，对改善土壤中养分平衡有着重要作用。 在 L02、L 03、L 08试验点，第一茬作物只施有机肥（NPM），作物产量高于或相当于 NPK 处理的产量（ 表 5）。L 02试验点，第一茬通过有机肥带入土壤的钾分别都只有 10.95 公斤 K/公顷，而施钾处理施入的 KClK 是 93.45 公斤/公顷。L 08号土壤的速效钾和缓效钾含量很高，属于含钾丰富的土壤（ 表 2）。L02和 L03号土壤速效钾和缓效钾含量属于中等水平，第一茬作物只施有机肥就能满足作物对钾的需要。在5 年定位试
15、验最后一茬，从作物产量看来，在 L01试验点，NPK 处理与 NP 处理间产量差异已达极显著水平，而 NPKM 与 NPM 处理间产量差异不显著（ 表 3），表明在该点施有机肥就能满足作物对钾的需要，在 L04试验点，只施有机肥就能获得可观的产量（ 表 3），但施钾却可获得更高的产量，在该点获得高产施钾是必要的，L 06和 L08与 L04点情况类似。 我们再看一下土壤钾素平衡表（ 表 7），在 L02L06试验点，只施有机肥（NPM），土壤钾素均呈亏缺状况，亏缺值 5 年总计最高可达 794.25 公斤 K/公顷（L05）。但有机肥的确能弥补土壤钾素的部分不足，在 L06试验点，5 年有机肥
16、带入土壤的钾素可高达 348. 75 公斤 K/公顷，即使这样，在这点只施有机肥，土壤钾素也呈亏缺状态。不同试验点的有机肥质量差异很大，在 L02点，5 年有机肥带入土壤的钾只有51.45 公斤 K/公顷，不及施入 KClK 的十分之一。 3.5不同土壤的需钾前景及对策 在 L01试验点，5 年定位试验后，NPKM 与 NPK 处理间产量也未达到显著差异，但 NPK 与 NP 处理间的产量差异极显著，因此在该点只施有机肥就能弥补土壤钾素的不足。 在 L02、L 03和 L05试验点，只施有机肥已不能满足作物对钾素的需要，施化学钾肥是获得高产必须采取的措施。 在 L 04和 L06试验点，只施有机肥可以获得中等水平的产量，但要进一步高产，施钾是非常必要的。在 L04试验点，5 年定位的最后一茬，施有机肥春玉米可增产 11.8%。但施有机肥后再施钾，又可增产34.1%。 在 L07 和 L08 试验点，最后一茬 NPKM 与 NPM 的产量差异虽然达到显著水平，但各处理间的产量差距并
