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钾肥的科学施用

发布时间:2015-10-29 14:12:46

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在 50 年代进行的三要素试验,钾肥有效者很少。 50 年代末,橡胶树显现了缺钾症状,进入 60 年代中期以后,华南一些供钾水平低的土壤上,水泥窑灰钾肥施用于水稻等作物,表现了良好的效果。 70 年代初以后,钾肥有效的土壤越来越多。现在在南方地区,钾肥已深入人心,受到了农民的欢迎,目前华北某些土壤和作物上,钾肥也已表现了很好的效果。但总的来说,我国施用钾肥的数量还是很少的。在 1985/1986 年度,中国是施用氮肥最多的国家,占世界的 19% ;施用磷肥量占世界第三位,占世界的 9% ;而施用钾肥量是世界的第十五位,占世界的 1.4% 。可喜的是 1987 年以后,我国施用钾肥的数量有了明显的增加。今后对钾肥的需要会继续增长,因此,进一步增加钾肥来源、用好钾肥是农业生产的一个重要问题。 

     钾肥在农业生产中的重要作用

     (一)保持较高的土壤钾素肥力,是高产稳产的基础

     作物对钾的需要量常比氮、磷多。作物所吸收的钾素,不外来自土壤和施用的钾肥。 70 年代前,我国基本上没有化学钾肥供应,农田土壤钾素平衡是依靠农家肥和土壤钾素的自然补给来维持的。由于以往的复种指数和产量都不高,作物每年取走的钾较少,这一低的钾素平衡得以维持,随着农业的迅速发展,土壤中的支出在于积累,不平衡现象严重存在,如中国科学院南京土壤研究所作的大量试验和调查结果表明,太湖地区农田总的养分平衡状况是,氮、磷基本平衡并略有盈余,而钾大量亏损,年亏缺量为 52.5 千克 / 公顷(相当 3.5 千克 / 亩);上海市郊、浙江杭嘉湖平原及福建中低产区,钾素都是亏缺的,年亏缺量为 30~75 千克 / 公顷(相发于 2~5 千克 / 亩)。由于土壤钾素长期得不到补充,以致缺钾的矛盾日前暴露,南方几个省的估计,缺钾面积约占 60% 左右,因此应增施钾肥,补充土壤钾素的亏损,以建立起较高的钾素平衡,保持较高的土壤钾素肥力,为作物高产稳产提供物质基础。

     (二)钾能增强作物的抗逆性,施钾能使作物生长健壮

     1998 年我国部分地区持续干旱,冬作油菜上钾肥效果之大是前所未有的。这说明钾在增强作物抗旱能力方面的作用很大。当钾素供应充分时,根系发育好,有利于从土壤吸收水分;钾素能提高细胞液的渗透压,保持细壁的弹性,可减少水分的损失;钾素对气孔开闭的调节也有重要作用,当钾素充足时,可减少水分蒸发。

     当钾素充足时,细胞壁增厚,茎杆坚韧,抗寄生菌穿透的机械阻力增加,同时作物体内的低分子化合物减少,病原菌缺少食物来源,便阻止了病害的发展。故钾在增强作物抗病害方面的作用是很明显的,在我国一些偏施氮肥导致病害严重的地区,配施钾肥后病害大为减轻,故有“钾肥似农药”的说法。

     (三) 增施钾肥可提高作物的品质

     钾能促进光合作用,提高光合效率,促进光合产物的运输。钾素充足时,单糖向蔗糖、淀粉合成方面进行,因此钾对淀粉类、糖类作物产量和品质有良好的影响。钾还能促进作物对氮的吸收和利用,促进蛋白质的合成。因此钾供应充足,不仅增加产量,还能增加籽粒中蛋白质的含量,改善品质。钾在改善产品品质方面的良好作用,除了表现在基本营养物质(如蛋白质、碳水化合物等)的提高外,还可增加矿物质含量,改善果实的外观形态以及增加水果的耐储藏性等。

     实践证明,单施氮肥所产生的不良作用通过配施钾肥可以得到不同程度的改善。施用钾肥有时不一定能提高产量,但对改良品质却起到很好的作用。随着人民生活水平和农产品商品率的提高,对产品品质更为重视,特别是为了占领国际市场,对品质的要求更高应发挥钾肥在这方面的作用。

     (四)配施钾肥,调整养分比例,可充分发挥其它肥料的效用

     作物需要的各种养分,大体成一定比例,如水稻吸收的氮、碗、钾比例 2 : 1 : 2.5 ( n : p2o5 : k2o )。养分供应失调时,就会影响作物的正常生长和发育。因此各种养分的平衡供应是作物高产的必要条件,氮、磷、钾肥施用比例也是衡量农业发展水平的一个指标。

     近年来,在一些缺钾的土壤上单靠增施氮肥,已不能再增加产量,或者氮肥的效用比以前下降了。土壤中钾素贫乏,氮、钾营养比例失调是氮肥效用下降的原因之一。如一晚稻试验表明,当 n 的用量由 2.1 千克( 4.2 斤)增到 4.2 千克( 8.4 斤)和 6.3 千克( 12.6 斤)时,水稻产量由 286 千克( 572 斤)下降至 269 千克( 538 斤)和 255 千克( 510 斤),酸施钾肥后,则上升为 340 千克( 680 斤), 346 千克( 692 斤)和 355 千克( 710 斤)。为了充分发挥化肥的效用,在土壤养分供应不足时,应做到氮、磷、钾肥平衡施用

     我国不同地区土壤的供钾水平和需钾概况

     钾肥的效果和需要程度主要决定于土壤的钾素供应水平。了解不同地区的供钾状况,可以为钾肥的分配和合理施用提供依据。

     (一)土壤钾素的含量和影响因素

     土壤中全钾( k2o )的含量一般约在 0.3~2.5% ,假如这些钾全部都是有效态的,则可供作物利用一二百年。可惜的是绝大多部分( 98% 以上)的上壤钾素存在于土壤矿物中,作物极难利用,我们称之为矿物钾,这是第一种形态,也是土壤全钾含量的主体。第二种形态钾是缓效性钾,通常占全钾的 2% 左右,它可以逐步释放出来,是速效性钾的贮备。当评价土壤的长期供钾潜力时,应主要考虑这种形态钾的含量和转化速率。第三种形态钾是速效性钾,以交换性钾为主,也包括少量水溶性钾。它只占全钾量的 0.1~2% ,作物当季所利用的主要是这一部分。

     不同土壤各种形态钾素含量差别很大,这主要归因于成土母质和风化条件的不同。我国北方地区,风化作用较弱,无论在什么母岩上形成的土壤,其粘粒部分都有大量水云母和保持交换性钾的能力较强的蒙脱类矿物存在,除质地较粗,粘粒含量低者外,一般供钾能力都高。

     长江以南,由于风化淋溶作用逐渐增强,粘粒中水云母逐渐减少,而本身既不含钾且保钾能力又差的高岭类矿物和三水铝矿逐渐增多,所以土壤缺钾现象逐渐明显。在同一气候条件下缺钾的程度则与母岩有密切的关系。此外,由冲积和沉积物发育的土壤,常因土壤物质来源及质地的差异,钾素供给能力也会不同。

     (二)不同地区供钾和需钾概况

     1 .砖红壤地区:砖红壤和赤红壤(除花岗岩、变质岩所发育者外)及期形成的水稻土,是我国地带性土壤中缺钾最突出的土壤。特别是由浅海沉积物、玄武岩发育的土壤,其含钾的含量很低。我国钾肥的大面积施用,首先是从这个地区开始的,目前各种热带经济林木和农作物均需施用钾肥。这也是施用钾肥可获得高效益的地区。

     2. 黄壤地区:从全国来看,这一地区的供钾潜力也是较低的,如广西由石灰岩发育的土壤,江西、湖南由红砂岩发育的土壤是本地区供钾水平最低的,因而钾肥效果也最为显著。丘陵地区由第四纪红色粘土发育的土壤,对钾肥的需求也很突出。由河流冲积物发育的土壤,钾素水平要高于红壤,湖积物一般又高于冲积物。

     3. 色土地区:西南和华中部分地区由紫色页岩发育的中性和石灰性紫色土,是南方地区供钾水平较高的土壤,但酸性紫色土含钾量较低,已有施钾效果的报道。

     4. 长江中下游地区:这一地区由冲积和湖积物及黄棕壤发育的水稻土,其供钾潜力比华北、西北地区的土壤为低,但比华中地区红壤为高。目前高产的太湖水稻土地区,已开始显现钾肥的效果,旱作物小麦和油菜尤为明显。

     5. 华北平原地区:本地区石灰性土壤的供钾水平因质地而不同。粘质潮土含钾量高,目前不需要钾肥。砂质土供钾水平中等,某些作物施钾有效。微酸性的棕壤是本地区供钾水平较低的土壤。总的来说,华北地区某些土壤上钾肥肥效有增加的趋势。

     6. 西北黄土地区:这一地区的娄土、黑炉土受黄土母质的影响,供钾潜力 是高的,目前施用钾肥有明显反应的很少。

     7. 东北黑土地区:黑土、黑钙土中含有很丰富的钾素,同时本地区复种指数不高,除特殊作物外,一般是不需要钾肥的,但草炭土是例外。

     8. 漠境地区:本地区的土壤是我国供钾水平最高的土壤。

     提高钾肥效用的途径

     (一)土壤钾素的含量和影响因素

     土壤中全钾( k2o )的含量一般约在 0.3~2.5% ,假如这些钾全部都是有效态的,则可供作物利用一二百年。可惜的是绝大多部分( 98% 以上)的上壤钾素存在于土壤矿物中,作物极难利用,我们称之为矿物钾,这是第一种形态,也是土壤全钾含量的主体。第二种形态钾是缓效性钾,通常占全钾的 2% 左右,它可以逐步释放出来,是速效性钾的贮备。当评价土壤的长期供钾潜力时,应主要考虑这种形态钾的含量和转化速率。第三种形态钾是速效性钾,以交换性钾为主,也包括少量水溶性钾。它只占全钾量的 0.1~2% ,作物当季所利用的主要是这一部分。

     不同土壤各种形态钾素含量差别很大,这主要归因于成土母质和风化条件的不同。我国北方地区,风化作用较弱,无论在什么母岩上形成的土壤,其粘粒部分都有大量水云母和保持交换性钾的能力较强的蒙脱类矿物存在,除质地较粗,粘粒含量低者外,一般供钾能力都高。

     长江以南,由于风化淋溶作用逐渐增强,粘粒中水云母逐渐减少,而本身既不含钾且保钾能力又差的高岭类矿物和三水铝矿逐渐增多,所以土壤缺钾现象逐渐明显。在同一气候条件下缺钾的程度则与母岩有密切的关系。此外,由冲积

     (二)不同地区供钾和需钾概况

     1 .砖红壤地区:砖红壤和赤红壤(除花岗岩、变质岩所发育者外)及期形成的水稻土,是我国地带性土壤中缺钾最突出的土壤。特别是由浅海沉积物、玄武岩发育的土壤,其含钾的含量很低。我国钾肥的大面积施用,首先是从这个地区开始的,目前各种热带经济林木和农作物均需施用钾肥。这也是施用钾肥可获得高效益的地区。

     2. 黄壤地区:从全国来看,这一地区的供钾潜力也是较低的,如广西由石灰岩发育的土壤,江西、湖南由红砂岩发育的土壤是本地区供钾水平最低的,因而钾肥效果也最为显著。丘陵地区由第四纪红色粘土发育的土壤,对钾肥的需求也很突出。由河流冲积物发育的土壤,钾素水平要高于红壤,湖积物一般又高于冲积物。

     3. 色土地区:西南和华中部分地区由紫色页岩发育的中性和石灰性紫色土,是南方地区供钾水平较高的土壤,但酸性紫色土含钾量较低,已有施钾效果的报道。

     4. 长江中下游地区:这一地区由冲积和湖积物及黄棕壤发育的水稻土,其供钾潜力比华北、西北地区的土壤为低,但比华中地区红壤为高。目前高产的太湖水稻土地区,已开始显现钾肥的效果,旱作物小麦和油菜尤为明显。

     5. 华北平原地区:本地区石灰性土壤的供钾水平因质地而不同。粘质潮土含钾量高,目前不需要钾肥。砂质土供钾水平中等,某些作物施钾有效。微酸性的棕壤是本地区供钾水平较低的土壤。总的来说,华北地区某些土壤上钾肥肥效有增加的趋势。

     6. 西北黄土地区:这一地区的娄土、黑炉土受黄土母质的影响,供钾潜力 是高的,目前施用钾肥有明显反应的很少。

     7. 东北黑土地区:黑土、黑钙土中含有很丰富的钾素,同时本地区复种指数不高,除特殊作物外,一般是不需要钾肥的,但草炭土是例外。

     8. 漠境地区:本地区的土壤是我国供钾水平最高的土壤。

     提高钾肥效用的途径

     我国耕地目前约有三分之一缺钾,需要大量钾肥,而现在钾肥来源有限,如何合理施用,以获得较大的效益,这是当前合理施肥中的一个重要问题。现就已有经验简述如下。

     (一)与氮、磷肥配合施用

     同一土壤,当氮、磷养分含量低,或氮、磷肥用量少,生产水平不高时,钾的问题不会突出。随着氮、磷肥用量的大量增加,产量的提高,对钾肥的需要就会日益明显。 40 年来,农业的发展过程,已经充分证实了这点。大量试验表明,在施用氮、磷肥基础上施用钾肥,水稻一般可增产 15% 左右。目前在一些地区,氮肥效用有下降的趋势,原因之一是没有注意配施钾肥,氮、钾比例失调。因此在生产实践中,必须注意平衡施肥。

     (二)冷浸田多施用钾肥

     在土壤环境条件下不良的冷浸田上施用钾肥,水稻由于钾素养分的改善,增强了根系活力后,根系氧化力也增强了,因而使土壤的还原物质含量降低,氧化还原电位增高,这样便防止或减轻了硫化物、有机酸和亚铁的为害,从而有利于水稻的生长。故冷浸田施用钾肥,常常会获得好的效果。

     (三)在轮作中合理分配钾肥

     在双季稻和小麦一单季稻轮作制中,钾肥施用在后季稻和小麦上的效果大。钾肥在晚稻上的效果大于旱稻的原因是多方面的,主要与旱、晚稻生长时期,土壤钾素供应状况不同有关。如一个试验表明,早稻移栽时土壤速效性钾含量为 9.9 毫克,到成熟时下降到 4.3 毫克,土壤钾素未能恢复随即翻耕栽播晚稻,而晚稻一般施用有机肥又较少,因此晚稻施钾效果较大。当钾肥有限时,应首先保证在晚稻施用。

     (四)注意秧田施钾

     俗话说:“秧好一半稻”,这说明秧苗的素质会影响水稻的生长发育。健壮的秧苗移栽本田后,返青快,分蘖早,叶片多,有明显的增产效果。钾肥对培育壮秧有良好的作用。在钾肥用量相同的情况下,采取秧田与大田分别施用,较之全部施在大田,常有显著的增产效果。江西的试验表明,在氯化钾总用量为 7.5 千克( 15 斤) / 亩情况下,秧田和大田分别施用 2.5 千克( 5 斤)和 5 千克( 10 斤)比 7.5 千克( 15 斤)全施于大田者相比,产量分别为 357.3 千克( 714.6 斤)与 318.7 千克( 637.4 斤),即增产 11% 。

     (五)经济作物施用钾肥效果益大

经济作物一般对钾肥反应敏感,需要量大。例如甘蔗高产每亩约吸收 k2o40~53 千克( 80~106 斤),香蕉约 95 千克( 190 斤),而 500 千克( 1000 斤)水稻所吸收的仅 10 千克( 20 斤)。钾肥不但可以提高产量,而且可提高产品品质。而栽培经济作物的土壤,往往钾素供应水平低,因此发展经济作物需要大量钾肥。

     (六)根据作物特性,施用不同品种的钾肥

     氯化钾和硫酸钾是常用的钾肥品种,近年又新进口了硫钾镁肥。硫酸钾和硫钾镁肥的价格较氯化钾高,数量少,且不含氯,应主要用于忌氯作物,如烟草,而氯化钾可广泛用于除烟草等少数作物外的其它作物上。

     (七)讲究施用技术

     钾肥的施用量和施用时期等对提高钾肥效用也很重要。每种作物有其最佳的适宜钾肥用量,施多了,作物会奢侈吸收,一般虽不致为害,但不经济。对多数作物,钾肥以作基肥为好,某些作物以基肥和前期追肥相结合较好。当植株出现明显缺钾症时,追施也有效果,但此时作物的产量和品质已受到明显的损害。由于南方土壤的粘土矿物以高岭为主,它对钾的吸附能力弱,而南方雨水多,施入的钾肥易被淋失,砂质土的保肥性能也很弱,故在这些土壤上,应强调分次施用,以减少钾的损失。

     (八)尽量利用有机肥料,特别是藁杆和草木灰

     我国钾肥资源缺乏,大量钾肥全靠进口,除应注意合理施用钾肥外,还必须就地取材,增加钾肥来源。在有条件地地区,应大力提倡草木灰还田,在有条件的地区,藁杆还田也是重要的补充钾肥的措施 

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