不同形态钾肥在油菜上的施用效果

张丽 张洋洋 薛欣欣 任涛 鲁剑巍 吕忠群

摘要：采用盆栽试验方法，研究了水溶态、枸溶态和矿物态３种不同形态钾肥的施用效果。结果表明，在等养分投入条件下，矿物态钾肥（钾长石）对油菜生物量和钾素吸收没有效果，而水溶态钾肥（硫酸钾）和枸溶态钾肥（钾硅肥）均显著提高油菜生物量、钾素含量和钾素积累量。与对照不施钾肥相比，水溶态钾肥和枸溶态钾肥分别提高油菜生物量３７．７％和４７．６％，分别增加地上部钾素累积量2．05倍和2．14倍，钾肥利用率分别为29．6％和31．2％。在缺钾条件下，水溶态钾肥和枸溶态钾肥均能有效为油菜提供钾素养分，其中枸溶态钾肥效果略好于水溶态钾肥，说明在试验条件下枸溶态钾肥可以替代水溶态钾肥。

关键词：水溶态钾肥；枸溶态钾肥；矿物态钾肥；油菜；钾素积累量；肥料利用率

中图分类号：S565.406.2文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０12）16－3442-03

Effect of Different Forms of Potassium Fertilizer Applied on Oilseed Rape

ＺＨＡＮＧ Ｌｉ1，ＺＨＡＮＧ Ｙａｎｇ－ｙａｎｇ1，ＸＵＥ Ｘｉｎ－ｘｉｎ1，ＲＥＮ Ｔａｏ1，ＬＵ Ｊｉａｎ－ｗｅｉ1，L?譈 Zhong-qun2

（1.Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００７０， Ｃｈｉｎａ；

2. Station of Agricultural Envinonmental Protection of Xiangyang City in Hubei Province， Xiangyang 441021， Hubei， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｏｒｍｓ ｏｆ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ （ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ， ｃｉｔｒａｔｅ ａｃｉｄ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ａｎｄ ｍｉｎｅｒａｌ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ） ｏｎ ｏｉｌｓｅｅｄ ｒａｐｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｕｓｉｎｇ ｐｏｔｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ． Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｉｎｐｕｔ， ｔｈｅ ｍｉｎｅｒａｌ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ （ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｌｄｓｐａｒ） ｈａｄ ｎｏ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｏｉｌｓｅｅｄ ｒａｐｅ， ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ （ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ） ａｎｄ ｃｉｔｒａｔｅ ａｃｉｄ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ－Ｓｉｌｉｃｏｎ ｍｉｎｅｒａｌ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ） ｃｏｕｌｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｂｉｏｍａｓｓ， ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｉｌｓｅｅｄ ｒａｐｅ ａｎｄ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ． Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ（ｗｉｔｈｏｕｔ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ）， ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ａｎｄ ｃｉｔｒａｔｅ ａｃｉｄ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ３７．７％ ａｎｄ ４７．６％ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｐｅ ｂｉｏｍａｓｓ， ａｎｄ 2．05 ａｎｄ 2．14 ｔｉｍｅｓ ｏｆ ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ａｎｄ ｃｉｔｒａｔｅ ａｃｉｄ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｗａｓ 29．6％ ａｎｄ 31．2％ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｉｎ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ， ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ａｎｄ ｃｉｔｒａｔｅ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｔａｔｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｃｏｕｌｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｐｒｏｖｉｄｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｆｏｒ ｃｒｏｐ； ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｉｔｒａｔｅ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｔａｔｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｗａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ， indicating ｔｈａｔ ｃｉｔｒａｔｅ ａｃｉｄ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｃｏｕｌｄ ｒｅｐｌａｃｅ ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ； ｃｉｔｒａｔｅ ａｃｉｄ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ； ｍｉｎｅｒａｌ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ； ｏｉｌｓｅｅｄ ｒａｐｅ； ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ； ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ

钾是植物生长发育的必需营养元素，作物对钾的需求量与氮相当，钾在维持作物高产和优质方面起重要作用［１，２］。由于我国耕地复种指数高，大量的钾素随作物收获带走且得不到及时补充，导致我国农田土壤钾亏缺严重［３］，我国很多地区农田钾素缺乏已成为作物高产高效的限制因子［４］。为了保障农业生产的持续发展，自２０世纪８０年代中期以来，我国农业生产就开始重视钾肥的施用，且钾肥的施用量不断增加，到２０１１年已达到８００万ｔ（Ｋ２Ｏ）。然而，由于我国可溶态钾资源短缺，每年使用的钾肥５０％～７０％依赖进口，这种钾肥自给率低下的现状不但制约着我国农业生产的发展，而且成为危及我国粮食安全的隐患［５］。实质上，我国难溶态钾矿资源储量丰富，只是由于技术等方面的原因很少开发利用［６］。面对我国农业生产发展对钾肥的高量需求和国内钾肥自给率低的矛盾，除继续保持一定量的钾肥进口并推广科学施用钾肥技术外，近年来，开发和利用难溶态的矿物钾肥受到社会各界越来越多的关注，并已取得一些进展［７，８］。为了更好地利用难溶态的钾矿资源，并对难溶态的钾矿资源进行相关工艺开发，研究探讨了原始矿物钾肥、通过工艺变性的枸溶态钾施用对作物的增产和供钾效果，以期为难溶态的钾矿资源科学开发和合理利用提供依据。

１材料与方法

１．１供试材料

供试土壤取自湖北省武穴市，系花岗片麻岩母质发育的水稻土，其基本理化性质为ｐＨ ５．１，有机质１８．４７ ｇ／ｋｇ，全氮１．２７ ｇ／ｋｇ，全钾２１．２１ ｇ／ｋｇ，速效磷１３．３ mｇ／ｋｇ，速效钾７７．７ mｇ／ｋｇ，缓效钾１８４．０ mｇ／ｋｇ，属缺钾土壤。供试作物为油菜，品种为青杂５号。

１．２试验设计

采用盆栽试验，在华中农业大学盆栽实验场进行。试验于２０１２年２月１３日开始，每盆装土１０ ｋｇ，同天施肥和播种，出苗后（播种后第１０天）间苗，每盆留５株苗，播种７５ ｄ后收获，试验期间其他栽培措施按照常规方法进行。

试验设４个处理，分别为：①对照（ＮＰＢ）；②水溶态钾肥（硫酸钾，含Ｋ２Ｏ ５４％）；③枸溶态钾肥（钾硅肥，含Ｋ２Ｏ ２５％）；④矿物态钾肥（钾长石，含Ｋ２Ｏ １４％）。各处理氮、磷、硼肥用量相同，分别为２．００ ｇ Ｎ ／盆、１．００ ｇ Ｐ２Ｏ５／盆、０．１２ｇ Ｂ／盆；除对照外，其他各处理钾肥用量为１．５０ ｇ Ｋ２Ｏ／盆。氮、磷和硼肥品种分别为尿素（含Ｎ ４６％）、磷酸二氢铵（含Ｐ２Ｏ５ ６２％）和速乐硼（含Ｂ ２０％），除氮肥按基肥与追肥比例７∶３施用外，其他所有肥料均用作基肥，基肥与土壤充分混匀后装入塑料盆中，追肥溶于水后施入。各处理５次重复，试验数据为５次重复的平均值。

１．３测定项目与方法

油菜收获时分别收获茎秆和叶片两个部分，烘干至恒重后称重。

对烘干样分茎秆和叶片两部分分别测定钾素含量，采用１ ｍｏｌ/Ｌ ＨＣＩ振荡２ ｈ浸提，用火焰光度计进行测定［９］。

有关参数计算方法如下［１０，１１］：

钾素积累量（ｇ／盆）＝生物量×养分含量

钾肥利用率＝［（施钾处理植株总吸钾量－对照处理植株总吸钾量）／钾肥用量］×１００％

应用ＷＰＳ软件对试验数据进行统计分析，采用ＬＳＤ法检验试验数据的差异显著性。

２结果与分析

２．１不同形态钾肥对油菜生物量的影响

试验结果表明，施钾能够提高油菜生物量（图１）。枸溶态钾肥处理能够显著提高油菜茎秆生物量，与对照处理相比提高７０．４％，与水溶态钾肥处理相比提高２２．５％，而矿物态钾肥处理的油菜茎秆生物量低于对照处理，但差异不显著。３种形态钾肥均可提高油菜叶片生物量，水溶态钾肥处理和枸溶态钾肥处理的油菜叶片生物量与对照处理相比分别提高３６．８％和３５．８％，且二者之间差异不显著，矿物态钾肥在提高油菜叶片生物量方面作用不显著。施入不同形态肥料对油菜总生物量影响不同。从图１可见，水溶态钾肥和枸溶态钾肥均可显著提高油菜生物量，分别比对照提高２．７１和３．４３ ｇ／盆，分别增长３７．７％和４７．６％，矿物态钾肥不能显著提高油菜总生物量。上述结果表明，等量的枸溶态钾肥效果略好于水溶态钾肥，但二者差异不显著，而矿物态钾肥不能替代水溶态钾肥。

２．２不同形态钾肥对钾素含量的影响

试验结果表明，水溶态钾肥和枸溶态钾肥均能显著提高油菜茎秆钾素含量，分别较对照增加１．２３倍和１．００倍，但两种钾肥之间差异未达到显著水平，而矿物态钾肥对油菜茎秆钾素含量影响很小（图２）。

水溶态钾肥和枸溶态钾肥处理的油菜叶片钾素含量与对照相比分别增加１．１８倍和１．１９倍，说明这两种钾肥具有相同的效果。

２．３不同形态钾肥对钾素积累量和钾肥利用率的影响

钾素积累量结果表明，３种不同形态钾肥处理油菜钾素积累量存在明显差别（表１）。在这３个施钾处理中，油菜茎秆钾素积累量（以K2O计，下同）枸溶态钾肥处理最高（０．２５ ｇ／盆），比对照处理（０．０８ ｇ／盆）提高２１２．５％；水溶态钾肥处理的油菜茎秆钾素平均积累量次之，比对照处理提高１８７．５％，但与枸溶态钾肥处理之间差异不显著；矿物态钾肥处理的油菜茎秆钾素积累量与对照持平。水溶态钾肥和枸溶态钾肥处理对油菜叶片钾素积累量的影响趋势与茎秆一致，矿物态钾肥处理的油菜叶片钾素积累量与对照相比无显著差异。水溶态钾肥和枸溶态钾肥处理的油菜总钾素积累量均显著高于对照处理，分别提高2．05倍和2．14倍。矿物态钾肥处理的油菜总钾素平均积累量为对照的９２．２％。以上结果表明，枸溶态钾肥能有效提高油菜钾素积累量，且效果略好于水溶态钾肥。

结果还表明，水溶态钾肥处理、枸溶态钾肥处理和矿物态钾肥处理的油菜肥料利用率分别为29．6％、31．2％和0．3％，３种形态钾肥中肥料利用率枸溶态钾肥处理最高，且较水溶态钾肥处理高1．6个百分点，但这两种处理之间差异不显著，而矿物态钾肥不能提高油菜肥料利用率（表１）。研究结果表明，水溶态钾肥和枸溶态钾肥均能显著提高油菜的肥料利用率，且枸溶态钾肥效果更好，而油菜基本不能利用矿物态钾肥中的钾素。

３结论与讨论

钾具有促进光合作用及其产物的运输、促进蛋白质的合成、激活酶的活性等生理功能，缺钾植株生长缓慢、矮化［１２］，严重制约着作物产量，施钾对油菜高产具有重要作用。研究结果表明，水溶态钾肥和枸溶态钾肥与对照相比油菜生物量分别提高３７．７％和４７．６％；水溶态钾肥和枸溶态钾肥均能显著提高油菜钾素含量，与对照相比，油菜茎秆钾素含量分别提高１．２３倍、１．００倍，油菜叶片钾素含量分别提高１．１８倍、１．１９倍；水溶态钾肥和枸溶态钾肥与对照相比分别增加地上部钾肥累积量2．05倍和2．14倍，钾肥利用率分别为29．6％和31．2％；矿物态钾肥与对照相比完全没有效果。从油菜生物量、钾素含量、钾素积累量、肥料利用率几个方面综合考虑，水溶态钾肥和枸溶态钾肥都具有很好的效果，尽管枸溶态钾肥和水溶态钾肥对油菜生物量及钾素积累量的影响无显著差异，但前者效果仍略好于后者，这可能与枸溶态钾肥含有丰富的中微量元素及其具有改良土壤作用有关［１３］。因此，枸溶态钾肥的开发利用对缓解我国可溶态钾矿资源不足具有重要的意义。

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