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第12届ISSAS-IPI植物-土壤系统钾素管理国际学术研讨会

第12届ISSAS-IPI植物-土壤系统钾素管理国际学术研讨会

  • 召开年:2012
  • 召开地:成都
  • 出版时间: 2012-07-25

主办单位:中科院南京土壤研究所;国际钾肥研究所

会议文集:第12届ISSAS-IPI植物-土壤系统钾素管理国际学术研讨会论文集

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  • 摘要:在安徽沿江江南平原区的稻麦轮作试验结果表明,施用钾肥可明显增加稻麦产量,且随着施钾量的增加,稻麦产量也相应提高,但过多施用钾肥,产量呈现下降.随着施钾量的增加,除最高施钾处理,水稻的钾肥效率也随之提高,小麦则呈现相反的趋势.稻麦施钾收益差异与钾肥效率变化趋势一致.随着施钾量的增加,水稻和小麦地上部分K吸收量也呈上升趋势.水稻和小麦各处理籽粒N、P吸收量均高于秸秆,而秸秆K吸收量明显高于籽粒;随着钾肥投入的增加,水稻和小麦吸收产出的钾量也明显呈上升趋势;水稻收获后的土壤钾素均出现亏缺,但随着施钾量的提高,土壤钾素亏缺程度减轻,小麦施钾(K2O)117kg/hm2以上时,土壤钾素开始相应盈余.水稻或稻麦合计,钾肥利用率均随着施钾量增多呈明显下降趋势.从保证稻麦高产高效,维持土壤钾素肥力考虑,水稻施钾156kg/hm2、小麦施钾117kg/hm2可作为类似生产条件农区的钾肥推荐用量.
  • 摘要:在山东省褐土区夏玉米生产上设计了不同钾肥用量试验.结果表明:各施钾处理玉米产量均比不施钾处理增加,增产幅度为4.97%~5.59%,施钾90kg/hm2处理与不施钾处理相比玉米产量增产达到极显著水平,施钾180kg/hm2和施钾270kg/hm2处理与不施钾处理玉米产量相比增产达到显著水平,各施钾处理玉米产量之间没有显著差异.经计算得出最高产量施用钾量为174.2kg/hm2,最经济施用钾量为50.6kg/hm2,从收获后的样品分析,绝大部分钾积累于玉米秸秆中.随着施钾量的增加,秸秆和籽粒中的钾含量都有增加的趋势.从土壤-作物系统内钾素平衡状况看,施钾204kg/hm2时可以实现土壤钾素的收支平衡.随着施钾量的增加,钾肥利用率逐渐下降,钾肥当季利用率在17.99%~54.28%.
  • 摘要:利用可见/近红外反射光谱定量分析技术对梨树鲜叶钾素含量进行快速测定研究.对150个梨叶片样本进行光谱扫描,其中120个做建模集,30个做验证集.通过对样品的可见/近红外光谱进行多种预处理,并建立氮素预测模型,探讨了可见-近红外光谱数据预处理对预测精度的影响.结果表明,通过原始光谱与S-G(3)平滑相结合的预处理方法,用17个主成分建立的偏最小二乘法模型最好,其交叉验证集和预测集模型的决定系数(R2)分别为0.7227和0.6791,交叉验证均方根误差(RMSECV)为1.171,预测的平均相对误差为6.81%.该方法能高效、快速地预测梨叶片钾素含量,为梨树钾素快速测定提供了新的手段.
  • 摘要:作物组织中钾素浓度须维持在5~40mg/g(以干重计)以上才能避免减产,土壤中的钾通常不足以满足这种需求,很多农业体系中需要施用钾肥.但是钾肥价格昂贵,因而人们着眼于通过改进农业措施或筛选钾高效利用基因型以减少钾肥的施用.农业中钾肥的利用率是由作物钾素吸收率(KUpE)和钾素利用率(KUtE)决定的.钾素吸收率是指作物根系从土壤中吸收钾素的能力,钾素利用率是指作物体利用所吸收到的钾素以获得产量的能力.作物种内和种间钾素吸收率和利用率均存在较大基因差异,染色体位点对这些特点的影响已经在拟南芥和其他几种作物上得到证实.可提高钾素吸收率的作物特性包括:(1)分泌有机物,促进非交换性钾的释放;(2)较高的根系吸钾能力;(3)早期根系活力较强,具有较高的根冠比,根系较长,根系密度较大;(4)根系在土体中扩散;(5)较高的蒸腾速率.可提高钾素利用率的作物特征包括:(1)植物体内钾的高效再分配;(2)耐低钾能力;(3)在钾浓度较低时,通过细胞代谢来维持理想的钾浓度;(4)在钾浓度较低时,钾的非特异性代换能力;(5)在钾浓度较低时,从老部位到新部位钾素的再分配;(6)在钾浓度较低时,维持适当的水分、光合作用和郁蔽度;(7)较高的收获指数.研发具有这些特征的基因型作物有利于减少钾肥的施用.
  • 摘要:采用溶液培养的方法,设置4个钾水平(0、0.1、3.0和6.0mmol/L),研究钾对不同基因型甘蔗生长、光合特性及叶绿素荧光参数的影响.结果表明,K+浓度在0~3.0mmol/L范围内,不同基因型甘蔗生物量、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)及实际光化学效率(φPSⅡ)随K+浓度升高而显著增加;但在3.0~6.0mmol/L时,不同基因型甘蔗间存在差异,YT55和BC2-32的上述指标呈下降趋势,而ROC22和YT60的仍有所上升,但差异不显著.相关分析表明,不同基因型甘蔗的生物量与叶绿素a含量、Pn、气孔导度(Gs)、Tr、Fv/Fm、φPSⅡ和光化学猝灭系数之间极显著正相关,与非光化学猝灭系数显著正相关.总之,在一定范围内(0~3.0mmol/L),钾能明显促进甘蔗株高、茎径和叶片生长,增加叶片叶绿素含量,增强PSⅡ反应中心活性,提高光化学效率,极大改善叶片光合特性,从而积累较高的生物量,为高产奠定了基础.
  • 摘要:阐述了国内钾肥研究与使用的历程,重点回顾国内外马铃薯使用钾肥的历史,评述氯化钾、硫酸钾在马铃薯种植过程中的施用条件和效果;分析贵州马铃薯施用钾肥试验结果,指出不同海拔地区马铃薯品种、熟期不同,对氮磷钾需求有差异,进一步分析由于国际钾肥供应商统一对外贸易,国际钾资源形成了高度垄断,我国不仅钾资源探明储量少,而且资源开采能力有限,钾肥施用不尽合理等原因,导致马铃薯大面积生产上钾肥施用不足;提出今后应加强马铃薯钾肥高效利用技术、有机钾肥替代化学钾肥技术、提高钾肥利用率的土壤环境协调技术等方面的研究.
  • 摘要:本文整理了内蒙古2002-2011年进行的15项次马铃薯施肥田间试验,结果表明:马铃薯施用NPK肥分别增产26.3%、22.8%和20.1%,每kg N、P2O5、K2O增产马铃薯40.7、70.4、44.7kg.施肥增产效果:氮肥>磷肥>钾肥.施用氮磷钾肥的N、P2O5、K2O的养分利用率分别为35.9%、15.6%、50.4%.生产1t马铃薯吸收N、P2O5、K2O分别为5.32、1.42、6.01kg.缺素区马铃薯吸收N、P2O5、K2O养分量分别为126.3、38、152.1kg/hm2.试验结果为该地区马铃薯推荐施肥提供了科学参数.马铃薯NPK吸收积累量呈"S"型生长曲线变化规律,即前期慢、中期快、后期又慢,吸收积累的高峰期在出苗后60 d左右,之后积累量逐渐放缓,到收获时日积累量有小幅下降,特别是磷和钾的积累.吸收的NPK前期主要供给叶片的生长发育,在收获时70%~80%的氮素,80%~90%的P2O5和K2O转移到了块茎中.出苗后60d是马铃薯水肥需要关键期,此时期保证水肥供应是获得高产的关键.
  • 摘要:茶是中国热带和亚热带地区的主要经济作物.酸性茶园土壤钾供给不足是限制茶树产量和品质的一个重要因素,但我国对茶园钾肥效应和施用技术研究还比较少.本文总结了过去20年对茶树钾吸收、土壤钾素状况、钾肥施用效果和施用方法方面的研究结果.对不同年龄(1~10年)茶树钾的吸收和树体钾储量的研究表明,幼龄茶园(1~3年)吸收的钾主要用于骨架枝条生长,约占地上部钾总量的59%~61%;成龄采摘茶园(5年和10年)大部分钾(78%)用于新梢生长,用于枝条生长的钾仅占地上部总量的7.6%~11.9%.2009-2010年,从16个主要产茶省的54个主产县的代表性茶园中选取了3396个土壤样进行了试验,分析表明土壤有效钾(Mehlich Ⅲ提取)平均为81mg/kg,但约74%样品中的有效钾含量低于临界缺乏水平(100mg/kg),容量/强度(Q/I)分析也表明茶园土壤钾活性(ARke)和容量(△K0)均较低.1992-2002年间,在绿茶、红茶和乌龙茶主产区选择有效钾含量不同的茶园进行田间试验,试验时间2~7年,多数田间试验3~4年,试验得到的土壤有效钾含量、各茶类的采摘标准和产量水平也有较大差异,在16个试验(总共18个)中施用硫酸钾或氯化钾都具有显著的增产作用.钾肥的农学效率平均为每公斤钾(K)增产8.8kg鲜叶或1.71kg成茶,施钾肥能提高茶叶的品质,增加茶叶游离氨基酸、茶多酚和水浸出物的浓度,硫酸钾和氯化钾对产量和品质的影响差别不大.同时还进行了不同钾肥用量田间试验(共6个),最适施钾量范围为124~160kg/hm2,茶类、产量水平和初始土壤速效钾含量对最适用量范围无明显影响.虽然茶园土壤阳离子交换量低且处于降雨丰富地区,分次(3次)施用并没有显示出特别效果,相反在秋季基肥时一次性施钾有相近或更好的效果.上述研究结果表明,由于茶园土壤供钾能力低而不能满足茶树对钾的需求,因此通过施肥满足茶树钾营养具有重要意义.
  • 摘要:采用大田试验,研究了丘陵双季稻区2种土壤上不同钾肥用量及2种氮肥用量配施钾肥对早、晚稻产量、钾素吸收利用、钾素平衡、土壤钾素含量和钾肥经济效益的影响.结果表明:施钾能显著提高早、晚稻产量;在中量氮肥条件下,晚稻产量在一定施钾(K2O)量范围内(0~195kg/hm2)随施钾量增加而提高;早稻黄泥田产量随施钾量增加而提高;不施钾或配施高量钾肥,早晚稻产量均随氮肥用量增加而提高.施用氮、钾肥促进早晚稻植株对钾素的吸收积累,在中量氮肥条件下植株吸钾量随钾肥用量增加而提高,不施钾或配施高量钾肥,早晚稻植株吸钾量均随氮肥施用量增加而提高.在中量氮肥条件下,早稻施K2O0~105kg/hm2时钾素亏缺,亏缺量随施钾量的增加而降低;施K2O150~195kg/hm2时钾素盈余,盈余量随施钾量的增加而增加,晚稻施K2O0~195kg/hm2时钾素亏缺,亏缺量随施钾量的增加而降低;施K2O253.5kg/hm2时钾素盈余;高量钾配施高量氮时钾素盈余量低于配施中量氮处理.不同施钾量对土壤钾素含量有明显影响,同一施氮水平下土壤速效钾和缓效钾含量均随施钾量的增加而增加,施高量钾肥时土壤速效钾和缓效钾含量随氮肥用量增加而提高;在经济效益上,早晚稻黄泥田上施钾处理下产投比大于红黄泥田,且均大干1.0,能获得较高经济效益.
  • 摘要:合理施用钾肥能明显提高油菜的产量和品质,但是油菜的高钾素需求与低土壤钾素肥力以及钾肥投入不足之间的矛盾严重限制了油菜产业的可持续发展.因此本文汇总2004-2010年在中国冬油菜主产区开展的油菜钾肥试验,以期为油菜钾肥管理提供理论依据.结果表明,目前中国冬油菜主产区油菜种植土中0~20cm土壤平均NH4OAc-K含量为89.1mg/kg,属于"轻度缺乏".2010年冬油菜生产中农民平均钾肥投入为35kg/hm2,远低于推荐的钾肥用量.充足的钾肥投入能明显提高油菜的产量,冬油菜施钾的平均增产率为18.5%,钾肥利用率为36.1%.根据土壤速效钾含量和施钾后油菜产量之间的关系,建立基于土壤测试的冬油菜钾肥管理指标体系,临界的NH4OAc-K含量为135mg/kg.当土壤速效钾含量低于临界值时,适当增加钾肥投入有利于提高油菜的产量和维持土壤钾素肥力.总体来看,目前中国冬油菜钾肥管理中最大的挑战是如何根据土壤测试的结果来指导不同区域农户合理施用钾肥以维持高的油菜产量和土壤肥力.
  • 摘要:利用盆栽试验研究了不同供钾水平下冬小麦在拔节期、孕穗期及抽穗期各部位钾素分布特征,并进行了不同部位含钾量与植株钾含量及成熟期吸钾量的相关分析.结果表明,小麦植株钾含量随生育期的进行逐渐降低,随土壤供钾水平的升高而升高.不同时期小麦各部位钾含量变化特征存在差异性.拔节期小麦叶片与叶鞘的含钾量随叶位由上至下逐渐降低,即1叶>2叶>3叶>4叶,2鞘>3鞘>4鞘,鞘降低幅度随供钾水平的升高而降低;孕穗期中低水平下小麦穗中含钾量最高,叶位间叶、鞘的含钾量呈由上至下逐渐降低的梯度变化,即1叶>2叶>3叶>4叶,1鞘>2鞘>3鞘>4鞘,而高钾水平下穗与各叶位的叶片含钾量无显著差异,2鞘的含钾量偏低;抽穗期中低钾水平小麦叶位间除1叶及1鞘含钾量明显较高,其他叶位间无明显差异.相关分析表明,3个时期植株钾素诊断在拔节期及孕穗期进行较好,1叶、2叶和3叶均可作为这两个时期植株钾素营养的诊断部位,1叶与4叶的含钾量比值可以作为植株钾素营养诊断指标.
  • 摘要:钾在维持植物基本生长发育中有着重要作用,同时还与维持植物健康、抵御生物和非生物胁迫等的很多生理功能有关.广泛缺钾导致植物长势不佳、减产、纤维品质下降.本文综述了钾的植物生理功能,及在缓解植物逆境胁迫上的作用,并在钾素需求、土壤和植物钾素诊断及改良等农学方面提出了一些建议.钾的植物生理功能方面涉及酶活性、有机物合成和调节、气孔与水的活动、光合作用、矿物质运输、细胞信号以及植物对于干旱、严寒、盐害及生物胁迫的反应等.农学方面包括了棉花对钾的需求、吸收,不同基因型对钾的吸收和利用、棉花缺钾特征及相应土壤钾的变化等.此外,还对土壤与植物钾素状况诊断及改善方面也进行了一些讨论.
  • 摘要:尽管全世界都有意以草本物质作为能源原料,但对于矿质养分如何影响边际耕地上生物能源作物的生产力和组成等方面的了解还不够全面.本文主要目的是研究边际耕地上柳枝稷的生物产量和玉米的籽粒产量,这些曾被用来评估土壤磷钾肥力对苜蓿生长的影响.缺磷或缺钾田块中玉米籽粒产量会减少,苜蓿产量也有所降低,然而柳枝稷即使在有效磷(4mg/kg)和有效钾(<70mg/kg)含量较低的田块中生物量仍然很高.线性-平稳回归模型有效描述了土壤磷钾含量与作物组织中磷钾浓度的关系,根据作物组织中的磷钾浓度可以准确推算作物收获时从土壤中移走的磷钾量.但是对于柳枝稷来说,土壤磷钾测定值和植物体磷钾含量均不能有效诊断其生物产量及其从土壤中带走的养分量.纤维素、半纤维素、木质素和灰分等指标与磷钾养分没有显著的相关性.生物乙醇的生产力与生物产量关系密切,但植物体钾浓度较高会降低生物原油的产量,估计降幅可达50%.在诊断指标和管理措施方面还需要有更多的研究,以满足生物能源生产的需求,同时要关注养分浓度较低的情况下(尤其是钾元素)生物能源作物的高产及维持和提高边际耕地的土壤肥力水平.
  • 摘要:通过5年定位试验(2008-2012年)研究不同钾肥施用量对水稻产量、植株钾素含量、钾素积累量、钾肥利用率、土壤钾素含量、钾素平衡和钾肥经济效益的影响.试验施钾量(K2O)从低到高设K0(不施钾)、K1(早稻84kg/hm2、晚稻105kg/hm2)、K2(早稻120kg/hm2、晚稻150kg/hm2)、K3(早稻156kg/hm2、晚稻195kg/hm2)和K4(早稻192kg/hm2、晚稻240kg/hm2)5个处理.5年的试验结果表明,施钾能显著提高早、晚稻产量,在一定施钾量范围内,水稻产量随施钾量的增加而增加;施钾能促进水稻植株对钾素的吸收和积累,尤其是稻草对钾素的吸收和积累;早、晚稻的钾肥农学效应均以K2处理最高(早稻3.12kggrain/kg K2O、晚稻3.70kg grain/kg K2O);钾肥利用率以K1处理最高(早稻41.2%、晚稻76.4%),并随施钾量提高而降低;不同施钾量对土壤钾素含量有明显影响,土壤速效钾、缓效钾和土壤全钾含量均随施钾量的增加而增加,且不同处理间土壤速效钾含量差异达极显著水平(p<0.01);连续种植5年10季水稻后,K0、K1和K2处理的土壤钾素亏缺(127.1、58.3、10.8kg/hm2),亏缺量随施钾量的增加而降低;K3和K4处理的土壤钾素盈余(48.0、109.2kg/hm2),盈余量随施钾量的增加而增加.在经济效益上,早、晚稻产投比均以K2处理最高(早稻1.04、晚稻1.27).综合考虑施钾的增产效应、经济效益和土壤钾素养分平衡等因素,建议该双季稻区早稻施钾(K2O)量在120~156kg/hm2、晚稻施钾(K2O)量在150~195kg/hm2范围内较为适宜.
  • 摘要:维持果树叶片最佳养分含量足实现产量最大化的重要问题之一.对果园管理指导意见的评估和更新试验非常少,因为这些需要对成年果树进行多年田间试验.在本文中,先根据一个十年果树叶片矿质养分含量的数据库(来自整个以色列经营性果园20244片叶子的分析结果),将以色列柑橘种植指导手册中的叶片养分状况与该数据库中的果树叶片情况进行了对比,对这些指导手册进行了评价.然后,利用第二个数据库(以色列国家废水污水灌溉调查数据库,INWEIS)对指导手册进行了更新.该数据库中的数据来自全以色列超过7年的122个果园,其中39个Oroblanco波米丽(Citrus grandis)园,33个Michal柑橘(C.reticulata)园,30个Star Ruby柚子(C.paradise)园,以及20个Shamouti橙(C.sinensis)园.从第一个数据库可以看出,指导手册中的建议与叶片养分状况不符(比如,以色列农业部推荐值高于果园平均含量),说明栽培者需要改进措施或者推荐技术需要得到矫正.根据第二个数据库(INWEIS),形成了新的指导意见.研究表明,柚子叶片最佳养分含量N为1.7%~2.1%,P为0.08%~0.10%,K为0.37%~0.48%,Mg为0.33%~0.45%(均以干重计).橙子叶片最佳养分含量N为1.9%~2.3%,P为0.11%~0.14%,K为0.80%~1.00%,Mg为0.19%~0.26%.柑橘叶片最佳养分含量N为2.0%~2.4%,P为0.09%~0.12%,K为0.55%~0.69%,Mg为0.19%~0.26%/.叶片养分含量维持在上述范围内,柚子产量将可达110~120t/hm2,橙子产量可达65~70t/hm2,柑橘产量达60~70t/hm2.
  • 摘要:至今,田间管理对土壤碳固定的影响研究仅局限于耕作和氮肥的施用方面.本文的目的是通过数学建模来评估钾肥施用对耕作土壤CO2固定的影响.已建成的模型涵盖了3个子块:(1)已有的模拟器,模拟对N、P、K肥作响应的作物干物质生产情况,其干物质情况不分区;(2)已有的土壤-作物-大气模型,通过N肥而不是K肥的施用来预测作物产量以及分区干物质量;(3)原创模型,用于计算有机无机碳的转化、无机碳反应及在土壤中的运输、CO2扩散、土壤碳固定等,该模型描述了钾肥的施用对碳在土壤中固定的影响,包括土壤pH、土壤溶液中钙离子浓度、土壤水性质、气温、作物干物质积累及分区等的特征.从黏土上生长的玉米、沙土上生长的小麦来看,根据模型计算出的施用100kg/hm2钾引起的CO2固定量分别约为14.5kg CO2/kg·K和24kg CO2/kg·K.当玉米种植在砂土而不是黏土上,其CO2固定量下降了8%.当温度比温暖半干旱地区的通常温度增加10℃后,CO2固定量会下降20%.根据模型预测结果,施用每公斤钾肥可以固定的CO2量大约是工业上生产1kg钾肥排放出的CO2(0.6kg/kg·K)的30倍.
  • 摘要:通过大田实验,研究在UV-B辐射增强条件下,不同施钾量对大麦抽穗期叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度和水分利用率等生理指标日变化的影响.UV-B辐射设2个水平,即对照(CK,自然光,辐射强度1.5kJ/(m2·h))和增强120%(1.8kJ/(m2·h));施钾(K2O)量设2个水平,即低钾(K1,73kg/hm2)和高钾(K2,150kg/hm2).结果表明,UV-B辐射增强会降低大麦的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用率.增施钾肥可提高叶片中叶绿素的含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾效率,但对大麦胞间CO2浓度和水分利用效率的影响不明显.增施钾肥可减缓UV-B辐射增强对大麦净光合速率的抑制作用,但不能减缓UV-B辐射对大麦气孔导度和蒸腾速率的抑制作用.
  • 摘要:采用田间试验研究不同施钾水平对生姜产量和品质及经济效益的影响.结果表明,施用不同数量的钾肥对生姜块茎产量及品质有明显的影响,合理施钾能显著增加块茎产量,改善其营养及安全食用品质,提高施肥效益.生姜块茎产量表现为随施钾量的加大先增加后降低,呈一元二次抛物线关系,所有处理中,中等钾肥用量的K450获得了最高块茎产量.品质分析结果显示,施用适量钾肥能明显提高生姜块茎蛋白质、维生素C和糖分含量,有效降低硝酸盐含量.维生素C、粗蛋白质、可溶性糖和还原糖含量,均是K450处理最高.施用不同数量的钾肥后,生姜块茎硝酸盐含量下降24.0%~34.4%,平均降低30.2%,K450处理最低.施钾增收27086~40659元/hm2,施用钾肥的产投比高达(5.16~24.63):1.
  • 摘要:通过盆栽试验研究了不同供钾水平下水稻各叶位的含钾量变化.结果表明,水稻含钾量随生育期的推进逐渐下降,下降幅度达69%~75%.水稻含钾量与生育期和土壤供钾水平有关:分蘖期不同叶位的鞘、叶含钾量由上至下大幅下降,鞘与叶的含量钾比值均大于1,且比值随叶片含钾量的增加而上升.拔节期钾素水平由低至高,叶位间鞘、叶含钾量由上至下降低的趋势减弱;鞘与叶含钾量比值为0.26~1.49,且随叶片含钾量的增加而增加.齐穗期,低钾水平下,叶位间鞘、叶含钾量由上至下降低,高钾水平则相反;鞘叶含钾量比值为0.36~1.33.成熟期,秸秆的含钾量范围为2.8~22.9g/kg,随钾素水平增加而增加;籽粒的含钾量约为5.0g/kg.综合不同时期含钾量变化规律可以看出:水稻分蘖期,上部叶是钾素优先积累的部位,而叶鞘更是钾奢侈吸收储存的部位;齐穗期以后,钾奢侈吸收主要是积累到了中下部叶和叶鞘中.由于水稻植株钾含量因不同生育期、不同部位而变化很大,根据植株钾含量来进行营养诊断需要考虑取样时期、取样部位,而鞘、叶钾含量比值可能有较好的指示作用.
  • 摘要:通过连续17年对长期定位施肥试验进行研究,探讨增施钾肥和秸秆还田对青藏高原东部农业区春小麦产量及农田土壤钾素的影响.结果表明,长期增施钾肥和秸秆还田对春小麦产量无显著影响;长期单施氮磷化肥,土壤速效钾含量有下降趋势,化肥钾与秸秆配合,能够提高土壤速效钾含量;增施钾肥和或秸秆还田能够维持和增加土壤钾素,提高土壤钾库贮量.
  • 摘要:通过优化水稻植株对钾的吸收和减少钾在环境中的损失,提高K+吸附性能有效增加土壤有效钾库容量.推测长期不同施肥水稻土化学和矿物学特性的变化可能导致了K+吸附的响应变化.本研究的目的是采用X-射线衍射和分解光谱方法确定稻田土壤中不同黏土粒级的矿物组成;测定未经氧化[-H2O2]前(未除去有机质)和经氧化[+H2O2]后(除去有机质)的K+吸附等温线;探讨K+吸附与土壤的化学和矿物特征变化之间的相关性.结果表明:30年长期不同施肥处理间土壤有机碳(SOC)的差异较少,但黏土矿物组成的差异较大.<5μm黏粒部分比<1μm黏粒部分与施肥处理土壤中伊利石的峰面积百分比变化更加对应.<5μm黏粒部分总蛭石-绿泥石的峰面积百分比与总伊利石峰面积百分比呈显著负相关(r=-0.946,p=0.0006).不同施肥处理之间的K+吸附差异明显.SOC氧化试验表明在低K+浓度(≤120mg/L)时有机碳(SOC)对K+吸附呈正效应,而在较高的K+浓度(240mg/L)时有机碳(SOC)效应为负值.经SOC氧化后土壤黏土矿物的K+吸附量占未经SOC氧化土壤的60%~158%,表明土壤黏土矿物对K+吸附效应比有机碳对K+吸附效应强.K+的吸附潜力与结晶不良伊利石的数量呈显著正相关(r=0.879,p=0.012).吸附K+对水稻植株生长的有效性有待进一步深入研究.
  • 摘要:土壤常规分析中通常采用不同提取方法评估长期钾(K)库容量.在瑞典,常用100℃下2M HCl提取K(KHCl),但对于所提K的位置仍知之甚少.本文定量分析了2M HCl提取法对从黏粒到砂粒不同粒级土壤矿物的影响,并估算了土壤不同粒级矿物的释钾比例.本研究中包含瑞典三个农业长期定位试验,其质地从壤砂土到粉黏土均有,同时采用了K长石作为矿物样品.分析了不同粒级的总失重量,并用定量和差分X射线粉末衍射法(QXRD,DXRD)分析了提取前后矿物固相的变化.QXRD和DXRD法包括样品的喷雾干燥、添加内标和全谱拟合,并将矿物标准XRD图谱与样品进行对比.结果表明,KHCl主要来源于黏土矿物中较细的两个粒级(2~20μm和<2μm).高膨胀和混合层硅酸盐矿物是可被溶解的重要矿物.混合层状硅酸盐中云母层间K释放,并呈现蛭石化特征.不论二八面体还是三八面体,其溶解相均富含Fe.在壤砂土中,以长石为主的粗粒径(20~2000μm)释放的K占KHCl的35%.DXRD分析表明,在所有样品中K长石均无显著减少.长石样品的KHCl数据表明,在黏砂土中黏土矿物释放的K对KHCl的贡献至少达到70%.本文为土壤矿物对长期供K能力的贡献方面的研究提供了新的思路,并在管理措施对KHCl的影响及其动态变化方面给出了一定的解释.
  • 摘要:研究如何在增加作物产量的同时减少由过量施肥引起的环境问题至关重要,而养分高效品种无疑在解决这一问题中扮演着重要角色.本实验研究了钾高效棉花基因型103和钾低效棉花基因型122氮磷钾养分的吸收利用及其环境经济效益的差异.设置K0(不施钾肥),K1(施钾112kg/hm2)和K2(施钾224kg/hm2)三个处理,结果显示两种基因型棉花的产量差异显著,基因型103各处理的产量分别比基因型122高39.2%、33.8%和25.0%,基因型103甚至在K0处理时的产量比基因型122在K2处理时的产量高7.9%.进一步进行经济效益分析发现,K0和K1处理下,基因型103的产投比显著高于基因型122;三个钾肥处理下,基因型103的收获指数均显著高于基因型122.对环境效应的分析发现,基因型103的氮磷钾偏生产力均高于基因型122.因此,本研究认为钾高效棉花基因型103在获得较高产量的同时,能更有效力利用土壤中的氮磷钾肥,在未来农业种植中,可以选用养分高效品种实现较少的肥料投入,获得较高的经济效益.
  • 摘要:中国农业的巨大成就离不开养分投入的增加.然而,农民往往习惯应用较多的氮肥和磷肥,而忽略钾肥的应用.因此,更好地掌握作物施钾增产效应将有助于制定科学钾肥管理策略.本文收集与分析了在中国玉米主产区开展的对2765个农户调查的结果和3124组田间肥效试验来评估钾肥管理现状和定量化不同区域的钾肥效应.我国的平均钾肥用量为26kg/hm2(变幅为0~158kg/hm2),变异系数为107%.然而,不同区域间,钾肥用量和玉米产量间并没有显著的相关关系.与空白对照相比,优化施钾下东北区、西北区、华北区和西南区的增产率分别为14.0%,4.3%,14.7%,19.4%.施钾的最大增产量(IYmax)平均为1.4t/hm2,不同区域间的变异极大.不同区域的施钾增产效应均随着县域和土壤速效钾含量的变化而产生较大的差异,而品种、年份、土壤类型因素等仅在一些区域有影响.
  • 摘要:采用盆栽试验,研究了黑麦草一水稻轮作条件下不同类型土壤供钾能力及钾素动态变化,以期为土壤供钾机制研究及合理的钾索调控提供依据.结果表明:不施钾条件下(NP处理),潮土上种植作物的生物量和吸钾量最高,黄褐土次之,红壤最低;施钾条件下(NPK处理),三种土壤上种植作物的生物量无显著差异,作物吸钾量为黄褐土>潮土>红壤.整个轮作期,红壤、黄褐土和潮土NPK处理的作物生物量比NP处理分别增加55.6%、45.2%和23.2%,作物吸钾量分别增加368.8%、166.8%和74.5%.轮作前季(黑麦草季),NP处理的三种土壤水溶性钾含量和交换性钾含量均降低,潮土非交换性钾含量明显降低,红壤和黄褐土非交换性钾含量在前期变化不大,中期有升高的趋势,后期显著降低;NPK处理的土壤钾含量均高于NP处理,且各种形态钾含量的变化趋势与NP处理基本相同.轮作后季(水稻季),NP处理的三种土壤水溶性钾含量变化不大,交换性钾含量呈先降低后升高的趋势,非交换性钾含量呈先升高后降低的趋势;NPK处理的土壤交换性钾含量在水稻生长前期明显升高,中期下降,后期有略微上升,水溶性钾和非交换性钾含量有先升高后降低的变化趋势.综上所述,在不施钾条件下,轮作期内各土壤钾素消耗量较大,水溶性钾和交换性钾含量降低,并促进了非交换性钾的释放;施钾能提高土壤水溶性钾和交换性钾含量,并使其向非交换性钾方向转化,施钾对黑麦草和水稻有显著增产效果,可以有效地提高土壤供钾水平.
  • 摘要:水稻新品种的应用可以提高籽粒产量,但籽粒需钾量随产量和基因型如何变化目前仍不清楚.2005-2010年期间,收集了400多个现代水稻品种,进行了覆盖中国水稻主要种植区域的1199个田间试验,建立了数据库.运用该数据库评估钾素需求之间的关系.当籽粒产量分别为<7.5、7.5~9、9~10.5、>10.5t/hm2时,对应的每t粮食需钾量(RIEK,kg/t)分别为18.72、19.40、20.47、21.71kg钾.随着产量增加,每t籽粒需钾量逐渐增加,其原因主要是由于秸秆和籽粒中钾浓度的增加而钾收获指数的减少.常规稻、普通自交系和超级稻的RIE-K分别为18.53、20.07、19.87kg/t粮食.20世纪50年代水稻品种(Nanjing1,早期高,近交系)的RIE-K为40.94kg/t,20世纪70年代(IR24,半矮秆,普通自交系)下降到19.82kg/t,20世纪80年代(汕优63,现代普通混合)提高到20.85kg/t,2000年(Ⅱ-you084,超级稻)为20.55kg/t粮食.因此,建立钾素综合管理策略时需考虑作物产量和水稻品种,同时开发高效利用钾素的水稻品种.
  • 摘要:通过室内土柱淋溶试验,研究降雨情况下不同土壤钾素的淋溶特性及其与土壤性质的关系,结果表明:未施钾的自然土壤,在降雨量较小时(87mm),决定钾素淋溶状况的主要土壤因子是土壤质地,质地越轻,K+淋溶量越大;降雨量较大时(435mm),决定钾素淋溶状况的主要因子则为速效钾,田间速效钾含量愈大,淋溶风险愈大.外源钾施入土壤后,在降雨量较小时(87mm),钾素淋溶状况主要受土壤粉粒和缓效钾的影响,粉粒含量和缓效钾越大,淋溶量越小;降雨量较大时(435mm),钾素淋溶状况主要受全钾和缓效钾的影响,其值越大淋溶量越小.在降雨量允足、田间排水不畅的情况下,短时间内(2h)土壤钾肥表观淋出率仅与粉粒含量呈显著负相关关系,土壤的质地是影响钾淋溶的主要因子;长时间(24h)淋溶后钾肥表观淋出率则与土壤pH,粉粒、全钾、缓效钾和长石含量均呈显著负相关关系,其中全钾和粉粒的影响作用最大.
  • 摘要:在不同地点、不同肥力水平的菜园土上进行叶菜、瓜、豆三类主要蔬菜的钾肥田间试验,对149个试验的三类蔬菜相对产量与施钾量、土壤有效钾含量等一系列试验数据进行相关统计分析,建立回归方程,以此建立菜园土有效钾养分丰缺指标和各等级土壤的推荐施钾指标;(1)蔬菜相对产量为<75%、75%~90%、90%~95%、>95%的各肥力等级菜园土壤有效钾丰缺指标分别为<35mg/kg、35~125mg/kg、125~190mg/kg、>190mg/kg.(2)各有效钾等级对应的施钾量叶菜分别为8.5~12.5kg/亩、5.5~8.5kg/亩、4.5~5.5kg/亩、<4.5kg/亩;瓜类蔬菜分别为15.0~23.0kg/亩、10.0~15.0kg/亩、8.5~10.0kg/亩、<8.5kg/亩;豆类蔬菜分别为13.5~21.0kg/亩、9.0~13.5kg/亩、7.0~9.0kg/亩、<7.0kg/亩.
  • 摘要:本文对柱花草属8个种153份种质的钾索含量进行测定,结果表明,圭亚那柱花草钾平均含量为1.19%,其中品129显著(p<0.01)高于其他种质;西卡柱花草钾平均含量为0.95%,品121和品122显著(p<0.01)高于其他种质;灌木状柱花草钾平均含量为0.87%,品153显著(p<0.01)高于其他种质;头状柱花草钾平均含量为1.16%;有钩柱花草钾平均含量为0.90%;马弓形柱花草钾平均含量为1.14%;大头柱花草钾含量为1.22%;矮柱花草钾含量为1.03%.各不同种柱花草之间存在显著差异(p<0.01),大头柱花草,圭亚那柱花草,头状柱花草,马弓形柱花草钾含量显著(p<0.01)高于矮柱花草,西卡柱花草,有钩柱花草,灌木状柱花草;矮柱花草钾含量显著(p<0.01)高于灌木柱花草和有钩柱花草,西卡柱花草与有钩柱花草和灌木状桂花草之间差异不显著(p>0.05).
  • 摘要:土壤钾素有效性主要由土壤矿物组成决定.主要含钾矿物的风化程度、化学风化途径,以及土壤中不同钾素形态之间的动态平衡,是决定各种土壤不同供钾能力的主要因素.在南亚地区以谷类为主的集约化种植系统中,制定相关的钾素管理措施时应当考虑到土壤钾素供应能力的显著差异.稻-稻轮作和稻-麦轮作的长期定位试验结果表明,不施钾或非优化施钾处理中,钾素施用及钾素收支负平衡对作物产量的影响极其显著.南亚地区钾肥推荐施用面积通常较大,但农民常不施钾或者将作物秸秆移出田间.这些做法会明显影响南亚地区新兴的水稻-玉米轮作体系中作物的产量及土壤钾素肥力水平.水稻-玉米轮作体系中的干物质产量远远高于稻稻或稻-麦轮作体系,因而从土壤中吸收的养分物质也非常多.本文评估了南亚稻作体系不同类型土壤中的钾素形态和有效性,主要包括以下方面:长期定位试验作物产量及肥效、集约化稻作体系中钾素平衡以及秸秆对后茬作物的供钾影响.在印度和孟加拉国水稻-玉米轮作试验中,不论是已经完成的还是尚在进行中的试验,其结果均表明该轮作体系具有高生产力,玉米和水稻的施钾效果和钾素利用效率变化较大.最后,文章提出了基于作物的田间养分精准管理措施,并讨论了水稻-玉米轮作体系钾素高效管理对模型和决策支持系统的需求.
  • 摘要:于2009年在江西紫色土烟区点对点采集土壤样与烟叶样进行化验,分析不同类型紫色土含钾量特征及其对烤烟钾分布规律的影响,得出结果如下:江西紫色土含钾量较高,全钾17.7g/kg,速效钾152.2mg/kg;全钾含量分布中≥16g/kg占68.3%,速效钾含量分布中≥100mg/kg占75.6%;烟叶含钾量较高,平均含量为37.5g/kg,其中碱性紫色土更能促进烟叶对钾的吸收;不同类型紫色土烤烟其不同叶位的烟叶含钾量差异不大.江西紫色土钾素资源丰富,是烟叶含钾量高与质量好的物质基础.
  • 摘要:本研究对39份甘蔗及其近缘属植物进行钾效率评价分析,旨在探讨不同基因型甘蔗种质钾效率差异,从而为筛选、培育耐低钾的甘蔗品种提供种质材料.研究结果表明:在低钾水平下,甘蔗及其近缘属植物地上部生物量(F地上部生物量=161.86***)、钾吸收效率(F钾累积量=179.01***)和钾利用效率(F钾利用效率=58.47***)存在显著基因型差异;不同甘蔗及其近缘属属间地上部生物量(F地上部生物量=174.23***)、钾吸收效率(F钾累积量=254.44***)和钾利用效率(F钾利用效率=80.87***)也存在显著属间差异.另外,通过对供试材料的钾效率评价,发现部分斑茅材料不仅具有较高的生物量,同时也具有较高的钾素利用效率,可为甘蔗钾效率的定向改良提供优良种质.
  • 摘要:盐胁迫指的是根区过高的可溶性盐浓度引起植物体内渗透压的变化和对离子的毒害.在这些有毒离子中,钠离子由于其在植物代谢中抑制酶活性带来的负面影响,对植物生长最为小利.合理的钾钠比对细胞质中酶促反应的激活至关重要,而这些反应对维持植物生长和产量形成必不可少.虽然大多数土壤含有足够的钾离子,然而大部分土壤因作物高产带走大量的钾,导致钾供应不足,这个问题在钠离子过量的土壤中更为严重,这是钾钠两种离子拮抗作用造成的结果.本研究发现,培养基中钠离子的存在严重影响了植物对钾离子的吸收.由于相似的理化性质,钠离子与钾离子在植物吸收上会发生竞争,尤其是通过高亲和性钾转运蛋白和非选择性阳离子通道这两种途径发生竞争.钠离子造成的膜去极化使得钾离子难以通过钾内向整流通道被植物体吸收,同时又激活了钾外向整流通道,从而增加了细胞中钾离子的渗漏.将钠离子的吸收降至最低并防止钾离子的渗漏,有助于维持盐胁迫条件下植物细胞质正常新陈代谢的最佳钾钠比.因此,提出了一个合理的假设:提高盐胁迫土壤钾离子浓度有助于增加钾离子的吸收并减少钠离子通过高亲和性钾转运蛋白和非选择性阳离子通道两个途径的流入.尽管从植物体内钾钠离子的平衡和拮抗方面看,这种假设是很有用的,但这方面的研究仍然缺乏,不足以在实际生产中以此推荐通过施钾减缓盐或盐碱土壤中的钠离子胁迫.尽管如此,一些关于施钾减缓钠离子胁迫的好的研究结果将会推动这方面工作的进一步开展,从而增加对盐或盐碱环境中钾肥作用的理解和认识.
  • 摘要:作物在生长关键时期的水、N供应是决定其产量的主要因素.在依赖雨水灌溉的农业中,作物在其生命周期中会经历无规律的缺水.因此,一种有效的抗逆措施必须注重增加单位水分的生产力.这篇概念性综述的主要目的是表明钾素充足可以减少水分缺乏对作物生长、产量组成因子及产量的负面影响.本文将French和Schultz方法中的水分限制产量(WLY)以图来展示,以此区分依靠水分蒸发形成的产量与K肥导致的产量.用这种方法可以说明数种作物(冬小麦,春黑麦,玉米,甜菜)对K供应的响应程度.施K带来的增产通常发生在轻度水分缺乏的情况下.对甜菜来说,找到它对K敏感的关键时期是理解水分利用效率中的决定性步骤.已经证实,在谷类(小麦、春黑麦)、玉米和甜菜产量形成关键期K供应不足会导致产量下降.施K足一种可用于增加作物对短期缺水耐受力的简单农业措施.可能是轻度缺水胁迫下作物吸K能力的提高可以增加根细胞对水分的吸收,这反过来又增加了其渗透势从而能够进一步生长,继而促进了对其他矿质养分(包括氮素)及水分的吸收,有利于作物的生长和产量形成.
  • 摘要:采用水培方法研究了4个不同基因型甘蔗(YT60、YT55、ROC22、BC2-32)根系钾离子的吸收动力学参数,结果表明YT55最低养分浓度临界值最低(Cmin值最小),对钾离子的亲和力最高(Km值最小),而BC2-32的Cmin值最大,对钾离子的亲和力最低(Km值最大).Imax在各基因型甘蔗之间差异不显著.
  • 摘要:采用田间小区试验研究了莲藕钾肥合理用量与运筹方式,结果表明:用线性+平台模型确定莲藕K2O临界用量为232~422kg/hm2,根据湖北莲藕生产和施肥现状,以及藕田土壤钾素含量状况,提出湖北莲藕钾肥(K2O)合理用量为225~300kg/hm2;钾肥运筹可采用"7-0-3-0"和"5-2-3-0"2种分配方式,前者适用于土壤质地比较黏重的藕田,后者适用于土壤质地比较轻的藕田.
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