秸秆还田条件下稻作区钾肥优化施用策略

摘要

研究稻作区秸秆还田配施钾肥对水稻、油菜产量、钾肥(素)吸收利用率和土壤有效钾含量的影响,为稻作区的秸秆综合利用和钾肥施用提供科学依据.2011-2012年,在湖北省10个县(市)开展秸秆还田替代钾肥水稻田间试验.将速效钾含量＞ 150 mg/kg的试验点归为高钾土壤(High-K);速效钾含量100～150 mg/kg的试验点归为中钾土壤(Middle-K);速效钾含量＜100 mg/kg的试验点归为低钾土壤(Low-K),钾肥(K2O)最高用量为湖北省水稻平均推荐用量75 kg/hm2.同期,在江汉平原选择高钾土壤田块开展稻-油轮作定位试验,钾肥(K2O)最高用量为该地区推荐用量90 kg/hm2.研究表明,施钾肥和秸秆还田均能增加水稻和油菜产量,增产效果以秸秆还田配施钾肥最好.单季秸秆还田条件下,中、高钾土壤(速效钾含量＞ 100 mg/kg),水稻钾肥用量可比推荐用量减少20.0％～49.1％;低钾土壤(速效钾含量＜100 mg/kg)不易减少当前钾肥用量.连续秸秆还田条件下,水稻季年均钾肥用量可以减少42.2％,并能维持施钾肥的产量水平;冬油菜年均钾肥用量可以减少31.2％,同时比施钾处理获得更高的产量.短期秸秆还田会造成高钾土壤的钾肥吸收利用率下降,但可明显提高中钾和低钾土壤的钾肥吸收利用率;长期秸秆还田对水稻和冬油菜的钾肥吸收利用率并没有显著影响,但钾素吸收利用率均低于钾肥吸收利用率.长期秸秆还田有助于土壤矿物钾的释放,并且还田秸秆的腐解产物通过界面物理吸附、界面化学吸附和溶液固定途径吸附土壤溶液中的钾离子,有效缓解水旱轮作体系土壤钾素亏缺状态并显著提高土壤速效钾含量以及促进非交换性钾向交换态的转化并维持新的动态平衡.因此,中、高钾农田进行秸秆还田不仅可以增加作物产量,而且有助于减少化学钾肥的施用,提高土壤钾和秸秆钾的有效利用水平.