秸稈還田中稻基施鉀肥減量效果研究

吳傳勝 王優(yōu)旭 李秀珍 亢四毛

摘要[目的]研究在小麥秸稈全量還田條件下，中稻基施鉀肥減量效果，為中稻鉀肥減量提供科學(xué)依據(jù)。[方法]在小麥秸稈全量還田下，開展中稻基施鉀肥試驗(yàn)。[結(jié)果]在秸稈全量還田條件下，基施鉀肥減少20%的處理⑤產(chǎn)量、鉀素吸收量、鉀素（肥）利用率最高。產(chǎn)量、鉀素吸收量分別為9 806.5、265.0 kg/hm2，與全量施鉀肥處理②相比，分別提高388.7、45.5 kg/hm2，增幅分別為4.1%、20.7%；鉀素、鉀肥利用率分別為53.2%、60.3%，比全量施鉀肥處理②分別提高15.8%、22.9%；通過二次擬合，得出最大基施鉀肥減量占總量的21.7%，可減少基施鉀肥35.8 kg/hm2。[結(jié)論]在小麥秸稈全量還田條件下，基施鉀肥適當(dāng)減量對中稻產(chǎn)量有一定增產(chǎn)作用，秸稈中的養(yǎng)分釋放可不同程度地減少部分鉀肥施用，較大地提高鉀素吸收量、鉀素利用率、鉀肥利用率。

關(guān)鍵詞秸稈還田；鉀肥；減量效果；鉀肥利用率

中圖分類號(hào)S143.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）14-0095-03

Abstract[Objective] To study effects on reduced base application of potash fertilizer of middleseason rice in wheat straw returning， in order to provide scientific basis for reducing potash fertilizer application of middleseason rice.[Method] The largest reduced application of potash used as basal fertilizer of middleseason rice was studied in the case of wheat straw completely returning.[Result] In the case of wheat straw returning and base application of potash fertilizer reduced by 20%⑤，the yield of middleseason rice，potassium absorptive amount，potassium utilization rate of potassium and potash fertilizer were the highest.The rice yield and potassium absorptive amount were 9 806.5，265.0 kg/hm2 respectively，which were 388.7 kg/hm2 （4.1%） and 45.5 kg/hm2 （20.7%） higher than the treatment of complete application of potash fertilizer ②.And the potassium utilization rate of potassium and potash fertilizer were respectively 53.2% and 60.3%，which were 15.8% and 22.9% higher than the treatment of complete application of potash fertilizer ②.The largest reduced application of potash fertilizer was 21.7% of total application of potash fertilizer，which was 35.8 kg/hm2 by quadratic fitting.[Conclusion] Reasonable reduced application of potash fertilizer of middleseason rice had certain effect to increase rice yield in the case of wheat straw completely returning，and the nutrient releasing of wheat straw can partly reduce the application of potash fertilizer in different degree，greatly increase potassium absorptive amount，potassium utilization rate of potassium and potash fertilizer.

Key wordsStraw returning；Potash fertilizer；Reducing effect；Utilization rate of potash fertilizer

東至縣常年小麥播種面積在1萬hm2左右，后茬大多種植一季中稻，以小麥-水稻輪作模式為主。小麥年平均產(chǎn)量4 500 kg/hm2左右，糧食主產(chǎn)區(qū)的稻麥秸稈數(shù)量巨大，與籽粒產(chǎn)量相當(dāng)[1]，按籽粒與莖葉比1∶1計(jì)，小麥生產(chǎn)秸稈量4 500 kg/hm2左右。農(nóng)作物秸稈中含有大量的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀和微量元素，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重要的有機(jī)肥源之一[2]。秸稈還田將作物吸收的部分營養(yǎng)元素歸還到土壤中，在一定程度上緩解了土壤養(yǎng)分尤其是鉀素耗竭狀況[3]。小麥秸稈含鉀（K2O）為1.542%，折合純鉀（K2O）69.4 kg/hm2。秸稈鉀經(jīng)過1 d的浸泡，秸稈中殘留的鉀量少，培養(yǎng)2 d后，秸稈中90%的鉀素釋放出來，經(jīng)過12 d的培養(yǎng)，秸稈鉀素的98%釋放出來[4]，這些鉀素是一種重要的速效性鉀素資源，可與傳統(tǒng)鉀肥起到相同作用[5]，可大幅度減少基施鉀肥的用量。為探索在小麥秸稈全量還田條件下中稻基施鉀肥減施量，筆者在小麥秸稈全量還田條件下，于2016年在東至縣堯渡鎮(zhèn)開展中稻基施鉀肥減量試驗(yàn)，以期為進(jìn)一步推進(jìn)化肥零增長行動(dòng)提供技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況試驗(yàn)安排在東至縣堯渡鎮(zhèn)查橋村，試驗(yàn)田田塊平整，水利設(shè)施配套齊全，灌溉能力充足，旱澇保收，前茬作物為小麥。土壤為水稻土土類泥質(zhì)田土種，試驗(yàn)前取耕作層土樣化驗(yàn)，土壤基本狀況：有機(jī)質(zhì)27.5 g/kg、堿解氮176.0 mg/kg、有效磷 16.5 mg/kg、速效鉀97.0 mg/kg、pH 6.1。

1.2試驗(yàn)材料供試肥料為單質(zhì)肥料，尿素（N 46%）、過磷酸鈣（P2O5 12%）、氯化鉀（K2O 60%）；中稻品種為當(dāng)?shù)刂髟远i稻品種隆兩優(yōu)1212。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)置7個(gè)處理，3 次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。處理：①-K（CK）；②+K；③K+S；④-10%K+S；⑤-20%K+S；⑥-30%K+S；⑦-60%K+S。其中，K和S 分別表示鉀肥和還田秸稈量。所有處理的N、P2O5 用量統(tǒng)一為東至縣配方施肥推薦施用量210和48 kg/hm2，以保證氮磷正常供應(yīng)，秸稈4 500 kg/hm2，折合純鉀（K2O）69.4 kg/hm2。各處理鉀肥和秸稈鉀（K2O）用量及運(yùn)籌見表1。小區(qū)面積21 m2（3 m×7 m），小區(qū)間用木條做支架，架高20～30 cm，支架用塑料薄膜雙面包裹，重復(fù)間單獨(dú)設(shè)置進(jìn)排水溝，溝寬30 cm，試驗(yàn)四周設(shè)置1 m以上保護(hù)行，防止竄水竄肥。

1.4田間管理試驗(yàn)田5月7日播種， 6月10日移栽，密度26.7 萬穴/hm2。秸稈、磷肥全部作為基肥一次性施用，氮肥：處理①、② 50%作為基肥，20%作為分蘗肥，30%作為穗肥；處理③、④、⑤、⑥、⑦ 65%作為基肥，15%作為分蘗肥，20%作為穗肥，鉀肥：處理①基肥、穗肥均不施，處理②、③、④、⑤、⑥基肥60%、60%、50%、40%、30%，處理⑦基肥不施，穗肥均為40%。所有秸稈在還田前避免淋雨，防止鉀素淋失，秸稈經(jīng)過機(jī)器粉碎，長度約為10 cm，均勻覆蓋于田面，撒施30 kg/hm2秸稈腐熟劑、翻壓、整平。10月5日收割，分小區(qū)單打單收，測標(biāo)準(zhǔn)水分計(jì)實(shí)產(chǎn)，其他田間管理措施均相同。

1.5數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用MS Excel 2010進(jìn)行二次擬合基施鉀肥最大減用量，擬合肥效模型Y=ax2 +bx+C，式中，Y 為稻谷產(chǎn)量（kg/hm2），x為基施鉀肥減用量（%），a為截距，b為回歸系數(shù)，當(dāng)Y導(dǎo)數(shù)為零時(shí)，x=-b/2a為基施鉀肥最大減用量。

地上部鉀素吸收總量（kg/hm2）=收獲期籽粒干重×籽粒含鉀量+收獲期地上部莖葉干重×莖葉含鉀量

鉀素吸收利用率=[各處理地上部鉀素吸收總量-處理①地上部鉀素吸收總量]/施用總鉀量×100%

鉀肥吸收利用率=地上部吸收鉀肥提供鉀素增量/鉀肥用量×100%

地上部吸收鉀肥提供鉀素增量=地上部鉀素吸收總量-秸稈提供鉀素吸收量

秸稈提供鉀素吸收量=秸稈還田同時(shí)全量施鉀肥處理③地上部鉀素吸收量-全量施鉀肥處理②地上部鉀素吸收量。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對中稻產(chǎn)量的影響由表2可知，缺鉀區(qū)處理①產(chǎn)量為8 322.4 kg/hm2，全量施鉀肥處理②產(chǎn)量為9 417.8 kg/hm2，相對產(chǎn)量為88.4%，根椐《測土配方施肥技術(shù)規(guī)范》（2011年修訂版）[6]，相對產(chǎn)量75%～<90%，土壤養(yǎng)分為中等，與試驗(yàn)田土壤養(yǎng)分分析結(jié)果一致。與缺鉀區(qū)處理①相比，增施鉀肥后各處理產(chǎn)量均增加。在秸稈還田條件下，不同程度減施基肥中鉀肥的③、④、⑤、⑥、⑦與全量基施鉀肥的處理②相比，增產(chǎn)率分別為0.6%、3.4%、4.1%、2.4%、-4.3%，處理⑤產(chǎn)量最高，為9 806.5 kg/hm2，增產(chǎn)率為4.1%。由此可知，在小麥秸稈全量還田條件下，基施鉀肥適量減量，對中稻產(chǎn)量有一定增產(chǎn)作用，隨基施鉀肥減量的增加，產(chǎn)量、增產(chǎn)率隨之增加，以減量20%的處理⑤效果最佳，隨后又減少。

2.2不同處理對中稻鉀素吸收量的影響由表3可知，缺鉀區(qū)處理①地上部鉀素吸收量為157.8 kg/hm2，當(dāng)增施鉀肥后，鉀素吸收量均大幅度增加，處理②、③、④、⑤、⑥、⑦鉀素吸收量分別為219.5、247.1、263.8、265.0、251.5、219.6 kg/hm2，與缺鉀區(qū)處理①相比，增幅分別為39.1%、56.6%、67.2%、67.9%、59.4%、39.2%，吸收量與增幅從大到小依次為處理⑤、④、⑥、③、⑦、②，處理⑤吸收量與增幅均最大，分別為265.0 kg/hm2、67.9%。在小麥秸稈全量還田條件下，基肥適量減鉀的處理③、④、⑤、⑥、⑦與全量施鉀肥處理②相比，吸收量分別增加27.6、44.3、45.5、32.0、0.1 kg/hm2，增幅分別為12.60%、20.20%、20.70%、14.60%、0.46%，處理⑤最高，吸收量與增幅分別為45.5 kg/hm2、20.70%。由此可知，在小麥秸稈全量還田條件下，基施鉀肥適度減量，對中稻地上部鉀素吸收量有明顯作用，隨基施鉀肥減量的增加，累積量增幅隨之增加，以減量20%的處理⑤效果最佳，隨后又減少，這與對產(chǎn)量影響一致。

2.3不同處理對中稻鉀素（肥）利用率的影響由表4可知，全量施鉀處理②鉀素吸收增長量均由鉀肥提供，鉀素、鉀肥利用率均為37.4%，與當(dāng)?shù)刂械九浞绞┓殊浄世寐驶疽恢?。秸稈還田處理③、④、⑤、⑥、⑦鉀素吸收增長量由秸稈和鉀肥提供，與全量施鉀處理②相比，鉀素利用率及增幅由大到小依次為處理⑤、⑥、④、⑦、③，處理⑤最高，分別為53.2%、15.8%。鉀肥利用率及增幅由大到小依次為處理⑤、⑥、④、⑦、③，處理⑤最高，分別為60.3%、22.9%。由此可知，在小麥秸稈全量還田條件下，適量減少基施鉀肥用量，可提高鉀素、鉀肥的利用率。

2.4秸稈還田中稻鉀肥最大減用量根椐在秸稈全量還田條件下處理③、④、⑤、⑥、⑦基施鉀肥減少量和實(shí)際產(chǎn)量，采用MS Excel 2010進(jìn)行二次擬合，擬合肥效模型：Y=-0.515 2x2-22.396x+9 512.2，R2=0.969，呈正相關(guān)，最大基施鉀肥減量占總量的21.7%，比當(dāng)?shù)販y土配方施肥推薦基施鉀量99.0 kg/hm2減少35.8 kg/hm2，實(shí)際基施鉀肥用量為63.2 kg/hm2，最高產(chǎn)量為9 755.6 kg/hm2。

3結(jié)論與討論

在小麥秸稈全量還田條件下，中稻基施鉀肥適當(dāng)減量對產(chǎn)量有一定增產(chǎn)作用；秸稈中的鉀可不同程度地減少部分鉀肥施用，較大地提高鉀素吸收量、鉀素利用率、鉀肥利用率；通過減少鉀肥量與實(shí)際產(chǎn)量二次擬合，結(jié)果表明，在保障中稻最高產(chǎn)量9 755.6 kg/hm2的前提下，最大鉀肥減量占總量的21.7%，比當(dāng)?shù)販y土配方施肥推薦基施鉀量99.0 kg/hm2減少35.8 kg/hm2，實(shí)際基施鉀肥用量為63.2 kg/hm2。

45卷14期吳傳勝等秸稈還田中稻基施鉀肥減量效果研究參考文獻(xiàn)

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