长期施用钾肥和稻草对红壤双季稻田土壤供钾能力的影响

摘要

土壤钾素供应不足是制约农业生产发展的重要因素之一,研究作物吸钾特性、土壤供钾能力及土壤钾素形态变化对于维持作物高产和农田钾肥管理具有重要意义.本文以红壤双季稻区长期定位施肥试验(1981--2012年)为基础,研究了长期施用化肥和稻草对双季水稻集约化种植下水稻产量、作物吸钾量、土壤供钾能力的影响.结果表明,施钾能增加稻谷和稻草的产量;水稻从土壤中的吸钾量随钾肥施用量的增加而显著增加,年平均吸钾量顺序为NPK+RS＞NPK＞NP+RS＞CK＞NP;长期不施用或施用不足量钾肥导致土壤速效钾、缓效钾和全钾量亏缺.长期施用钾肥和稻草不仅有利于土壤伊利石含量的增加,而且有利于晶格不良伊利石向晶格良好伊利石的方向发展;粘粒K饱和实验室测试表明,施钾能增加土壤粘粒中游离伊利石和伊利石的含量,K饱和处理土壤的总伊利石衍射峰面积增加,而总蛭石—绿泥石(V/CH)衍射峰面积降低,长期施钾肥的NPK、NP+RS和NPK+RS处理经钾饱和处理后的总V/CH衍射峰面积百分率比未经钾饱和处理降低的幅度较不施钾肥的NP和CK处理小,表明长期施用钾肥和稻草会使土壤粘粒中蛭石向伊利石转化.土壤钾素的容量-强度(Q/I)曲线参数可以解释长期施用钾肥和稻草处理供钾能力强是由于这些处理的活性钾(-△Ko)量高、专性吸附钾位(Kx)多、有效钾强度(AReK)强、紧吸持K+量多,而潜在缓冲容量(PBCK)、吉布斯自由能(-△G)和阳离子交换系数(KG)较长期不施钾肥处理低.试验结果说明,在施氮磷肥的基础上,配施钾肥和稻草还田不仅能提高水稻高产、稳产的能力,而且对促进水稻对钾的吸收量,增强土壤钾吸持能力,保持农田钾素平衡,提高土壤供钾能力有重要的作用.