易玉林，張翔，郭中義

（1.河南省土壤肥料站，河南鄭州450002；2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，河南鄭州450002；3.河南省駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南駐馬店463000）

自20世紀(jì)80年代開始，我國開始鉀肥利用研究，農(nóng)業(yè)科技工作者對鉀肥的生理作用、用量、施用技術(shù)進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究[1-3]，作物施用鉀肥增產(chǎn)、改善品質(zhì)、提高抗逆性的效果逐漸被人們接受，鉀肥施用范圍日益廣泛。目前在國家節(jié)約資源、又好又快發(fā)展的政策指導(dǎo)下，進(jìn)一步開展鉀肥合理用量研究，達(dá)到既合理利用鉀養(yǎng)分資源，又保證糧食高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的具有十分重要的意義。河南省駐馬店市是糧食主產(chǎn)區(qū)，小麥總產(chǎn)量占河南省總產(chǎn)量的1/7，玉米總產(chǎn)量占河南省總產(chǎn)量的1/9，主要耕作方式為玉米小麥輪作。為此，筆者于2004—2005年與國際鉀肥研究所（IPI，瑞士）和中國科學(xué)院南京土壤研究所、河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所、駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院合作，開展了玉米小麥周年輪作一體化鉀肥高效施用研究，報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

供試玉米品種為鄭單958，小麥品種鄭麥9023。試驗(yàn)安排在河南省駐馬店市遂平縣。供試土壤養(yǎng)分狀況見表1。供試肥料氮肥為駐馬店產(chǎn)尿素，磷肥為四川銀山產(chǎn)重過磷酸鈣，鉀肥為約旦產(chǎn)氯化鉀。

表1 供試土壤養(yǎng)分狀況

1.2 方法

按照玉米-小麥輪作一體化輪作方式，試驗(yàn)設(shè)計(jì)5個處理（表2），小區(qū)面積30 m2，3次重復(fù)。小麥季把玉米季的處理④（面積90 m2）進(jìn)行列區(qū)處理，分為處理①、②、④共3個處理，玉米季處理①、②地塊不用（圖1、2）。氮肥底肥追肥各50%，磷、鉀肥全部作底肥。試驗(yàn)按高產(chǎn)田標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一管理。采用常規(guī)方法[4]分析土壤和植株樣品。

表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 鉀肥對小麥玉米產(chǎn)量的影響

產(chǎn)量結(jié)果經(jīng)方差分析，潮土、砂姜黑土2點(diǎn)的F值均超過極顯著水平，說明試驗(yàn)結(jié)果可靠。由表3可知，在等量施用氮磷肥的基礎(chǔ)上增施鉀肥，鉀肥增產(chǎn)效果顯著。潮土點(diǎn)作物產(chǎn)量隨著鉀肥用量的增加而增加，玉米增產(chǎn)幅度6.4%~13.4%，小麥增產(chǎn)幅度5.8%~12.9%。砂姜黑土點(diǎn)玉米產(chǎn)量隨著鉀肥用量的增加而增加，玉米增產(chǎn)幅度7.3%~17.5%，小麥產(chǎn)量以處理④施鉀150.0 kg/hm2最高，增產(chǎn)幅度10.7%~13.8%。潮土點(diǎn)玉米季處理④施鉀150.0 kg/hm2、處理⑤施鉀187.5 kg/hm2與處理②不施鉀比較，處理⑤小麥季施鉀187.5 kg/hm2與處理②不施鉀比較產(chǎn)量差異均達(dá)極顯著水平，砂姜黑土點(diǎn)玉米季處理④施鉀150.0 kg/hm2、處理⑤施鉀187.5 kg/hm2與處理②不施鉀比較，小麥季處理④施鉀150.0 kg/hm2與處理②不施鉀比較產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。潮土點(diǎn)處理④施鉀150.0 kg/hm2玉米、小麥的平均增產(chǎn)率為10.3%，處理⑤施鉀187.5 kg/hm2玉米、小麥的平均增產(chǎn)率為9.4%。砂姜黑土點(diǎn)處理④施鉀150.0 kg/hm2玉米、小麥的平均增產(chǎn)率為13.7%，處理⑤施鉀187.5 kg/hm2玉米、小麥的平均增產(chǎn)率為12.3%。這說明玉米施鉀增產(chǎn)效果高于小麥?zhǔn)┾浽霎a(chǎn)效果，在土壤速效鉀含量80~100 mg/kg條件下，砂姜黑土施鉀增產(chǎn)效果高于潮土施鉀的增產(chǎn)效果。2點(diǎn)鉀的增產(chǎn)量差異較小，處理③、④、⑤3個處理與對照處理相比，潮土點(diǎn)1 kg鉀分別增產(chǎn)玉米和小麥3.4~4.5和3.3-4.6 kg，砂姜黑土點(diǎn)分別增產(chǎn)3.3~5.7和3.2~4.5 kg。潮土、砂姜黑土2點(diǎn)試驗(yàn)所有處理中均以處理①產(chǎn)量最低，處理④與處理①相比，玉米季分別增產(chǎn)42.0%和63.2%，小麥季分別增產(chǎn)41.2%和43.1%。可見，氮仍然是作物產(chǎn)量主要限制因素，氮磷鉀合理配施才能保證作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

圖2 小麥季各處理田間排列

2.2 不同土類各處理玉米與小麥吸收鉀素狀況及鉀利用率

由表4可知，不同處理鉀素用量不同，作物鉀素吸收盈余或虧損狀況不同。處理②不施鉀處理，鉀素嚴(yán)重虧損，潮土點(diǎn)玉米虧損85.4 kg/hm2、小麥虧損124.9 kg/hm2，年虧損210.3 kg/hm2；處理①施鉀量較高，但不施氮肥導(dǎo)致作物產(chǎn)量低，鉀素盈余量最大，潮土點(diǎn)年盈余量為91.7 kg/hm2；砂姜黑土點(diǎn)年盈余量為153.5 kg/hm2；處理③、④、⑤鉀的盈余或虧損不同土類和整個輪作周期不同作物表現(xiàn)的結(jié)果也不同，潮土點(diǎn)玉米季處理③施鉀量較低，鉀素略有虧損，處理④、⑤施鉀量較高，鉀素盈余。小麥季處理③、④鉀素虧損，處理⑤鉀素盈余。砂姜黑土點(diǎn)兩季處理③鉀素均虧損，處理④、⑤鉀素盈余。2種土類周年比較，處理③均虧損，處理⑤均盈余，處理④潮土點(diǎn)略虧損，砂姜黑土點(diǎn)有盈余。總體表現(xiàn)趨勢為鉀素投入越多，盈余量越大。從鉀肥利用率可以看出，潮土點(diǎn)兩季和砂姜黑土點(diǎn)玉米季均以處理④鉀肥利用率最高。砂姜黑土點(diǎn)小麥季鉀肥利用率處理③最高，為41.6%，處理④次之，為40.1%；處理⑤最低，為31.8%。隨著鉀肥投入量的增加，鉀肥利用率降低。從全部試驗(yàn)結(jié)果可以看到，鉀肥的利用率在27.4%~41.6%，可見，鉀肥的利用率并不高，進(jìn)一步提高鉀肥利用率，有待進(jìn)行深入研究[5-6]。

表3 不同土類作物產(chǎn)量情況

表4 不同土類各處理玉米小麥鉀吸收狀況及其利用率

2.3 玉米小麥?zhǔn)┯免浄式?jīng)濟(jì)效益分析

由表5可知，處理①產(chǎn)值最低，潮土全年比其他4個處理低3349.4～5907.5元/hm2，砂姜黑土全年比其他4個處理低4090.5～6591.9元/hm2；處理③、④、⑤與處理②相比，潮土全年和砂姜黑土玉米季，作物產(chǎn)值和增收量隨著鉀的投入量增加而增加；潮土點(diǎn)玉米季或小麥季鉀的產(chǎn)投比都以處理④最高，砂姜黑土點(diǎn)玉米季鉀的產(chǎn)投比以處理④最高，小麥季以處理③最高。說明潮土點(diǎn)兩季及砂姜黑土點(diǎn)玉米季鉀的適宜用量為150.0 kg/hm2。砂姜黑土點(diǎn)小麥季鉀的用量以112.5 kg/hm2較為適宜。原因是砂姜黑土土質(zhì)偏黏，保肥性好，鉀肥后效和利用率好于潮土（表4、5）。

表5 不同土類玉米小麥?zhǔn)┯免浰亟?jīng)濟(jì)效益分析

3 結(jié)論與討論

（1）在駐馬店玉米小麥周年輪作制度下，鉀素含量80~100 mg/kg中等肥力條件下，潮土和砂姜黑土施鉀能顯著提高作物產(chǎn)量。在氮磷配合施用情況下，鉀肥不同用量玉米季增產(chǎn)6.4%~17.5%，小麥季增產(chǎn)5.8%~13.8%。每千克K2O增產(chǎn)玉米以施用K2O 150.0 kg處理最高，潮土增產(chǎn)4.5 kg，砂姜黑土點(diǎn)達(dá)到5.7 kg；每千克K2O增產(chǎn)小麥以施用K2O 112.5 kg處理最高，潮土點(diǎn)增產(chǎn)4.6 kg，砂姜黑土點(diǎn)增產(chǎn)4.5 kg。氮磷鉀配合施用才能保證作物高產(chǎn)高效。

（2）綜合考慮鉀肥產(chǎn)投比、利用率和單位鉀素增產(chǎn)量，駐馬店潮土區(qū)玉米小麥輪作年鉀素（K2O）統(tǒng)籌適宜用量為300 kg/hm2，玉米小麥兩季按1∶1比例分配較好，砂姜黑土區(qū)年鉀素（K2O）統(tǒng)籌適宜用量為262.5 kg/hm2，玉米小麥兩季按1∶0.75比例分配較好。

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