水稻—油菜轮作中钾肥效应及作物—土壤体系钾素动态变化研究

论文摘要

水旱轮作是我国南方主要耕作制度之一,在作物持续增产、维持地力和土壤改良中发挥了重要的作用。水旱轮作中随作物收获而带走大量钾素,出现土壤钾素亏缺的现象,并严重制约着农业生产的发展。在我国钾资源相对短缺的条件下,合理施用钾肥已成为农业生产的主要措施,对增加作物产量、提高肥料利用率和减少农田污染有着重要意义。本文以水稻-油菜轮作试验为研究对象,系统研究了钾肥对轮作制度中作物产量、经济效益、养分积累、钾肥利用率、农田养分收支平衡、土壤钾素肥力状况等的影响,并在此基础上对水稻、油菜的养分吸收规律及轮作中土壤钾的动态变化进行了系统研究,为水旱轮作中钾肥的合理施用提高依据。主要研究结果如下：1.本试验条件下,水稻、油菜植株干物质积累量随生育期逐渐增加,施钾可促进作物干物质的积累。成熟期产量结果表明施用钾肥增产增收效果显著。武穴试验在施钾150 kg/hm2时效果最好,水稻和油菜分别增产603 kg/hm2和350 kg/hm2;蕲春试验点水稻、油菜在最高施钾量时增产量最大,分别为775 kg/hm2和393 kg/hm2,净收入达292元／hm2和895元／hm2,施钾效果显著。2.本研究结果表明,植株氮、磷、钾含量随生育期的进行整体呈降低趋势,而养分累积量总体呈增加趋势。施钾增加了水稻、油菜各部位钾养分含量和籽粒中的氮含量,对磷含量影响不明显。对养分积累量而言,钾肥施用不仅显著增加了作物钾积累量,对氮磷积累量也有明显的促进作用。3.水稻-油菜轮作中,水稻季钾肥表观利用率随肥料用量增加有先降低后升高的趋势,在油菜季钾肥利用率变化趋势不明显,水稻季两试验点钾肥利用率平均分别为51.7%和61.3%,油菜季钾肥利用率增大,均在80%以上。两季钾肥偏生产力和生理利用率随施钾量的增加而降低。4.本试验比较了两种计算养分平衡的方法,结果表明,单纯由肥料投入量和作物带走量计算得出的平衡状况不能真实反映农田系统的养分状况,因此本文推荐一种更为精确的方法,即将水稻和油菜秧苗的带入量以及水稻稻茬还田和油菜茎秆带入的养分作为养分投入量,将作物带走量作为支出量,结果显示水稻-油菜轮作中氮、磷盈余,钾养分表现为武穴试验点钾亏缺,而蕲春钾素随施钾量的增加出现盈余。5.土壤钾素含量变化结果显示,水稻季后耕层土速效钾和缓效钾含量均有所降低；亚耕层土中速效钾减少,而缓效钾含量增加。油菜收获后各层土壤钾素含量均有所增加。6.水稻-油菜轮作中,土壤钾素呈不断变化的过程,且施钾处理的土壤钾素明显高于对照处理,过程中伴随着土壤速效钾、缓效钾和矿物钾之间不断转移。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 水旱轮作概况
• 1.2 我国土壤钾素及钾肥资源现状
• 1.2.1 我国土壤钾素现状
• 1.2.2 我国钾肥资源现状
• 1.3 钾肥效应研究
• 1.3.1 钾肥产量效应研究
• 1.3.2 钾肥经济效应研究
• 1.3.3 钾肥利用率研究
• 1.4 水旱轮作中土壤养分循环及平衡研究
• 1.5 水稻、油菜养分吸收规律研究
• 1.5.1 水稻养分吸收规律研究
• 1.5.2 油菜养分吸收规律研究
• 1.6 土壤钾素动态变化研究
• 2 课题研究的背景、目标、内容及技术路线
• 2.1 研究背景
• 2.2 研究目标
• 2.3 研究内容
• 2.4 技术路线
• 3 材料与方法
• 3.1 试验材料
• 3.1.1 试验地点
• 3.1.2 试验时间
• 3.1.3 供试土壤基本农化性状
• 3.1.4 供试作物
• 3.2 试验设计
• 3.3 试验方法
• 3.3.1 田间试验
• 3.3.2 室内分析
• 3.3.3 计算公式及数据统计方法
• 4 试验结果与分析
• 4.1 钾肥施用对作物生物量和经济效益的影响
• 4.1.1 钾肥施用对水稻生物量和经济效益的影响
• 4.1.2 钾肥施用对油菜生物量和经济效益的影响
• 4.1.3 钾肥在轮作中的产量效应
• 4.1.4 讨论
• 4.2 钾肥施用对作物养分含量和养分积累量动态变化的影响
• 4.2.1 钾肥施用对水稻养分含量及积累量动态变化的影响
• 4.2.2 钾肥施用对油菜养分含量及其积累量的影响
• 4.2.3 讨论
• 4.3 不同钾肥用量对钾肥利用率的影响
• 4.3.1 钾肥施用对作物钾肥表观利用率的影响
• 4.3.2 钾肥施用对钾肥偏生产力和生理利用率的影响
• 4.3.3 讨论
• 4.4 水稻-油菜轮作中养分平衡机农田钾素肥力变化状况
• 4.4.1 水稻-油菜轮作中钾养分平衡
• 4.4.2 水稻-油菜轮作中氮、磷养分平衡
• 4.4.3 水稻-油菜轮作中农田钾素肥力状况
• 4.4.4 讨论
• 4.5 水稻-油菜轮作中土壤钾素动态变化
• 4.5.1 水稻生长期土壤钾素动态变化
• 4.5.2 油菜生长期土壤钾素动态变化
• 4.5.3 讨论
• 5 结论
• 5.1 作物生长发育动态及施钾对作物产量及经济效益的影响
• 5.2 施用钾肥促进了水稻、油菜对氮磷钾的吸收
• 5.3 钾肥利用率
• 5.4 水稻-油菜轮中土壤氮、磷、钾养分平衡
• 5.5 水稻-油菜轮作中土壤钾素肥力变化
• 5.6 水稻-油菜轮作中土壤钾素动态变化
• 参考文献
• 附录
• 致谢