农业科技评职论文发表简述长期施肥对土壤钾素的作用
摘要：王宏庭等[15]对山西石灰性褐土进行定位试验,结果表明,长期施用钾肥和秸秆还田可显着增加冬小麦的经济产量、生物产量和吸钾量。还有一些研究[16-19]主要集中在施钾和秸秆还田对土壤钾素形态及其平衡的影响方面,但对褐土区氮磷化肥与有机肥配施研究的较少。本研究以山西省寿阳县宗艾镇长期定位试验为基础,探讨了褐土区旱作农业(春播玉米)长期氮磷化肥与有机肥配合施用对土壤钾素平衡及不同形态钾素含量比例的影响。
关键词：农业科技评职论文发表,核心期刊论文发表,长期施肥,土壤钾素,作用
材料和方法
1试验设计
长期定位施肥试验设在山西省寿阳县宗艾村的北坪旱塬上。试验区海拔1130m,多年平均气温7.6℃,≥10℃积温3400℃,无霜期135~140d,年均降雨量501.1mm(年际间变率大),干燥度1.3,属半湿润偏旱区。氮磷化肥与有机肥配施定位试验始于1992年春,到2011年历时20a。试验开始时耕层土壤基本状况为:pH值8.3,有机质23.80g/kg,全氮1.05g/kg,全磷0.79g/kg,碱解氮106.4mg/kg,有效磷4.84mg/kg,速效钾100mg/kg,缓效钾1048mg/kg,全钾17.95g/kg。试验采用氮、磷、有机肥3因素4水平正交设计,另设对照和高量有机肥区,共18个处理,小区面积66.7m2,随机排列,无重复。氮肥、磷肥、有机肥以不同水平施用。本研究选用其中的9个处理,具体配施设计如表1所示。
2供试材料
供试氮肥为尿素(含N46%);磷肥为普通过磷酸钙(含磷14%);有机肥为风干牛粪,有机质90.5~127.3g/kg,全氮3.93~4.97g/kg,全磷(P2O5)1.37~1.46g/kg,全钾14.1~34.3g/kg。供试作物为春玉米,一年一作,管理栽培措施同当地大田生产。秋季结合耕翻将肥料一次性施入,春季播种。1992—1996年供试品种为烟单14号,1997—2003年供试品种为晋单34号,2004—2011年供试品种为强盛31号,密度为4.50万~5.25万株/hm2。2011年玉米收获后取0~20cm土层土样,风干后过1mm筛,用于土壤各分级形态钾的测定;风干土过0.25mm筛用于土壤全钾的测定。每年测产后取植株样用于钾素测定。
结果与分析
1长期氮磷化肥配施有机肥对褐土土壤钾素平衡和产量的影响
单施氮磷化肥和与有机肥配施处理均较对照增加了作物产量和作物地上部吸钾量(表2)。单施氮磷化肥处理,随着氮磷化肥施用量的增加,玉米地上部吸钾量和作物产量都呈现先增加后降低的趋势,N3P3M0处理达到峰值,而作物产量在N2P2M0处理达到峰值。氮磷化肥配施有机肥处理较其他处理地上部吸钾量和作物产量都明显提高,且随着有机肥施用量的增加,地上部吸钾量和作物产量都呈上升趋势。除单施高量有机肥N0P0M6处理外,其他处理土壤钾素均出现亏损,但随着有机肥施用量的增加,钾素亏损明显减小。可见,氮磷化肥配施有机肥可以补充作物对土壤钾素的吸收,减少土壤钾素的消耗,提高作物产量。
2长期氮磷化肥配施有机肥对褐土耕层土壤不同形态钾素含量的影响依照金继运[10]对土壤存在形态的分类,将土壤钾素形态分为水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾、非交换性钾和矿物钾。水溶性钾、非特殊吸附钾和特殊吸附钾之和为速效钾,非交换性钾即缓效钾,速效钾、缓效钾和矿物钾之和为全钾。
(1)长期氮磷化肥配施有机肥对耕层土壤水溶性钾含量的影响
水溶性钾是土壤溶液中的离子态钾,可以被植物直接吸收利用,但它占土壤全钾的比例最低[22]。从表3可以看出,单施氮磷化肥处理,随着氮磷化肥施用量的增加,水溶性钾含量呈先增加后减少的趋势;施低量氮磷化肥N1P1M0处理和农民习惯施肥N2P2M0处理较对照水溶性钾含量均有所增加;较高氮磷施肥N3P3M0和N4P4M0处理水溶性钾含量均低于对照处理。说明适量施用氮磷化肥可以增加土壤水溶性钾含量,但过量施用氮磷肥则会降低其含量,其变化规律与作物产量变化规律基本一致。
在氮磷化肥基础上配施有机肥处理,水溶性钾含量较对照明显增加,且随着有机肥施用量的增加而增加。说明有机肥的施用,可以补充土壤有效性钾素的含量,进而提高水溶性钾含量,促进作物生长对钾素的吸收。较高量单施有机肥处理土壤水溶性钾含量明显提高。总的来看,合理施用氮磷化肥或与有机肥配施,可以提高土壤水溶性钾含量,特别是较高量有机肥的施用,可以保证作物对水溶性钾含量的吸收。
(2)长期氮磷化肥配施有机肥对耕层土壤其他钾素形态的影响
土壤非特殊吸附钾是指土壤胶体表面吸附的能被钙、镁等离子所交换的钾[10]。对照非特殊吸附钾含量最低(表3),单施氮磷化肥和与有机肥配施处理非特殊吸附钾含量均比对照处理有不同程度提高,提高幅度在15.4%~710.7%之间。单施氮磷化肥处理无明显规律,其含量大小顺序为N1P1M0>N3P3M0>N4P4M0>N2P2M0。氮磷化肥与有机肥配施处理,非特殊吸附钾含量较单施氮磷化肥和对照都明显提高,且随着有机肥施用量的增加呈上升趋势。特殊吸附钾是指2∶1型黏土矿物楔形位特殊吸附,不能被钙、镁等离子所交换,但却能被铵离子交换或通过水分子之间形成的氢键进行的电子传递过程而释放的钾[10]。
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