不同钾肥用量对水稻产量及肥料利用率的影响

引用格式：廖炳钧，钟乐辉，曾立龙，等. 不同钾肥用量对水稻产量及肥料利用率的影响[J]. 湖南农业科学，2024，（6）：44-47.

DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2024.006.009

收稿日期：2023-12-27

基金项目：湖南省农业科技创新资金项目（2023CX45；2023CX47）

作者简介：廖炳钧（1970－），男，湖南沅江市人，农艺师，主要从事农业技术推广工作。

通讯作者：聂军

摘要：为探究适宜水稻生产的钾肥使用量，以“济优6553”为为供试材料，研究不同钾肥施用量对水稻产量及肥料利用率的影响。结果表明：在氮肥和磷肥等量施用条件下，水稻籽粒产量和稻草产量随着钾肥施用量的增加逐渐增加，但增幅逐渐变小。钾肥用量85%和115%处理的经济效益相近。在水稻生产上，推荐钾肥用量（K2O）4.76～6.44 kg/667m2可以达到最佳的产量和经济效益。

关键词：水稻；不同钾肥用量；产量；肥料利用率

中图分类号：S511 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2024）06-0044-04

Effects of Different Potassium Application Rates on the Yield and Fertilizer Utilization Rate of Rice

LIAO Bing-jun1，ZHONG Le-hui1，ZENG Li-long1，XU Hong-liang1，YANG Liang1，LIU Li-ren2，NIE Jun3，4

（1. Yuanjiang Bureau of Agriculture and Rural Affairs， Yiyang 413100， PRC; 2. Comprehensive Agricultural Service Center of Caowei Town， Yuanjiang City， Yuanjiang 413108， PRC; 3. Hunan Soil and Fertilizer Institute， Changsha 410125， PRC; 4. Scientific Observation and Experiment Station of Arable Land Conservation （Hunan）， Ministry of Agriculture， Changsha 410125， PRC）

Abstract： The effects of different potassium application rates on the yield and fertilizer utilization rate of the rice cultivar 'Jiyou 6553' were studied. The results showed that in the case of equal application of nitrogen and phosphorus fertilizers， the grain yield and straw yield of rice increased gradually with the increase in the potassium application rate， while the increasing rate declined. The economic benefits in the cases of potassium application at 85% and 115% were similar. Therefore， the application of potassium fertilizer （K2O） was recommended at 71.4-96.6 kg/hm2 for achieving the highest yield and economic benefit in rice production.

Key words： rice; different potassium application rates; yield; fertilizer utilization rate

水稻（Oryza sativa L.）作为主要粮食作物之一，在世界范围内的农业生产中发挥着至关重要的作用。中国是世界上最大的水稻生产国，也是种植面积第二大的国家。钾是植物的主要营养物质之一，由于钾不能与有机分子共价结合，因此不能像氮那样被植物吸收，但钾是最丰富的细胞阳离子，可调节气孔运动、渗透调节和稳态酶激活，并参与膜蛋白运输，从而影响植物的生长、产量和质量，以及植物对病原体、霜冻、高温、干旱、农药和重金属的抗性[1-3]。在目前全球气候变化造成的干旱和高温压力下，特别是在低钾土壤中，钾素的重要性显得尤为重要。然而，与氮和磷相比，钾肥的使用在世界范围内明显较低，这使土壤和植物中这些养分之间的关系不平衡[4]。同时钾素和氮素的相互作用可改善根系发育以及影响作物产量和质量的功能。另一方面，钾肥对农作物的有效性也取决于它们与其他养分的营养关系，尤其是氮和磷[5]。此外，人们还注意到，均衡施用氮、磷和钾肥，可使农作物的养分吸收效率显著提高[6]。因此，本研究通过开展不同钾肥施用量对水稻生产的影响，探究适宜的钾肥施用量，避免大量施肥或不均衡化肥带来的不利影响，为提高水稻生产肥料利用率，提高水稻产量和经济效益，促进水稻的可持续发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点与供试材料

试验于2023年在沅江市草尾镇进行，试验地地势平坦，肥力均匀，排水情况好，稻草多年连续全量还田。试验土壤基础化学性质为：土壤pH值7.44，有机质40.3 g/kg，全氮2.67 g/kg，全磷1.00 g/kg，全钾20.2 g/kg，水解性氮245 mg/kg，有效磷21.3 mg/kg，速效钾94 mg/kg。供试水稻品种为“济优6553”。采用60%氯化钾作为钾肥，尿素作为氮肥，12%过磷酸钙作为磷肥。

1.2 试验设计

根据钾肥施用量的不同，试验设5个处理，分别为：处理1：施用70%钾肥；处理2：施用85%钾肥；处理3：施用100%钾肥；处理4：施用 115%钾肥；处理5：施用130%钾肥。每个处理3次重复，按随机区组排列，小区面积20 m2（4 m × 5 m），试验采用水稻抛秧栽培技术，抛栽密度2.2万株/667 m2。除钾肥外，氮肥和磷肥施用量完全相同，且严格按照湖南省土壤肥料工作站制定的《2022年全省田间肥效试验方氮肥案》湘土发〔2022〕4号执行测土配方施肥，氮肥、磷肥用量分别为N 11.0 kg/667 m2、P2O5 3.0 kg/667 m2；100%钾肥（处理3）用量为K2O 5.6 kg/667 m2，其他4个处理钾肥按比例施用。氮钾肥60%做基肥施入，40%做追肥施入，磷肥一次性做基肥施入。抛秧前1～3 d，做好田埂、覆盖好薄膜后施基肥，抛秧后7～10 d施追肥，其余田间管理措施均保持一致。同时设置无氮区、无磷区、无钾区用于肥料利用率的计算。

1.3 项目测定及方法

试验前使用不锈钢土钻按照“S”形取样法采集供试稻田耕层土壤，测定土壤pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、水解性氮、速效钾含量。

水稻成熟后，参照庾振宇等[7]的方法，分小区单独采集稻草和籽粒样品，各小区单打单晒籽粒和稻草并称重测定产量。分别使用凯氏定氮法、钼钒黄比色法和火焰光度计法测定稻草和籽粒样品中的氮（N）、磷（P）、钾（K）含量，根据《基于田间试验的三大粮食作物化肥利用率测算规范（试行）》计算作物N、P、K吸收量和肥料利用率。

水稻氮肥利用率按公式（1）进行计算

REN=（U-U0）/ FN" " " " " " " （1）

式中：U——试验区作物收获时地上部的吸氮总量（kg/667m2）；U0——无氮区作物收获期地上部的吸氮总量（kg/667m2）；FN——氮肥投入量（kg/667 m2）；

磷肥、钾肥利用率（REP、REK）同理计算获得。

1.4 数据处理

使用Microsoft Excel 2023和IBM SPSS Statistic 26软件进行数据处理和分析。

2 结果与分析

2.1 不同钾肥用量对水稻产量构成因素及籽粒的影响

由表1可知，穗粒数、千粒重和结实率随钾肥用量的增加整体呈增长趋势，有效穗数先增后降，以处理3最高，总体而言各产量构成因素在不同处理之间差异不显著。从表2可以看出，籽粒产量表现为处理5＞处理4＞处理3＞处理2＞处理1，随施钾量的增加逐渐增加，但增幅逐渐变小，产量最高的处理5较产量最低的处理1增产6.41%，各处理间差异不显著。说明增施钾肥能一定程度上提高穗粒数、千粒重、结实率从而提高水稻籽粒产量。从籽粒养分含量来看，各处理的N、P2O5含量之间没有显著差异，但增施钾肥可显著提高水稻籽粒中的K2O含量。

2.2 不同钾肥用量对稻草产量及养分含量的影响

由表3可知，各处理间稻草产量表现为处理5＞处理4＞处理3＞处理2＞处理1，随钾肥施用量的增加呈现增长趋势，但增幅较小，产量在不同处理间差异不显著。增施钾肥能小幅度的提升稻草产量。此外，增施钾肥并未显著提高稻草中K2O养分含量。

2.3 不同钾肥用量对肥料利用率的影响

表4列出了水稻地上部N、P2O5、K2O养分吸收量及肥料利用率测算结果。处理1-5的钾肥利用率分别为58.72%、55.01%、47.79%、40.52和37.15%，

随钾肥施用量的增加呈现下降趋势。处理1-5的磷肥利用率分别为22.72%、23.46%、33.13%、36.55%和40.05%，随钾肥施用量的增加呈现增长趋势。而氮肥利用率在不同处理下的表现并没有明显规律。说明增施钾肥有利于提高磷肥的肥料利用率。

2.4 不同施钾处理对水稻经济效益的影响

按照其他支出670元/667m2（包含除施肥外的播种、收割、人工等其他全部田间管理成本），水稻2.7元/kg，氮肥（尿素）3.9元/kg，磷肥（12%过磷酸钙）1.0元/kg，钾肥（60%氯化钾）5.8元/kg的费用计算，钾肥用量70%、85%、100%、115%和130%处理下的化肥成本分别为129.14、146.36、172.19、198.02、257.42元/667m2，不同钾肥施用量对水稻经济效益的影响见表5。随着钾肥用量的增加，各处理稻谷收入逐渐增长，但因生产成本的不同，净收入表现也不相同。净收入从高到低排序为处理3＞处理4＞处理1＞处理2＞处理5。净收入最高的处理3，达804.12元/667 m2，而处理4和5的稻谷收入虽然大于处理3，但因成本增加，净收入反而少于处理3，特别是处理5的净收入仅为732.20元/667 m2，排在最末。因此最佳经济施钾量（K2O）应为85%～115%（即4.76～6.44 kg/667m2）。

3 讨论与结论

目前，关于如何提高水稻产量大多是通过提高水稻的抗病性和抗逆性来进行的研究，而针对水稻钾肥施用的研究略显有限，特别是不同钾肥施用量对水稻产量的影响的相关研究还不够深入和系统。前人研究表明，农艺产量随着施钾量的增加而增加，当钾肥施用量达到130 mg/kg时，钾肥对农艺产量的响应最大[8]，说明农艺产量对钾肥的响应较为敏感。本研究发现，水稻穗粒数、千粒重、结实率随着钾肥用量的增加整体呈增加趋势。Singh 等[9]指出，在抽样调查中，只有12.5%的稻田施钾对水稻产量有显著影响。另一项研究表明，比推荐用量多施50%（18.75 kg/hm2）钾肥，可提高水稻产量[10]。研究过程中发现，水稻籽粒产量随着施钾量的提升呈抛物线增长的趋势，这与以往的研究结果一致[11-12]。 Chen等[3]研究表明，施钾可显著提高水稻有效分蘖数，增产23.20%，可显著提高结实率和千粒重，随着钾肥施用量的增加，其对产量的影响呈现先增加后降低的趋势，本文研究结果与其一致。虽然70%和85%钾肥施用量产生的净收入相近，但85%钾肥施用量下的水稻籽粒和稻草产量均高于70%，且研究中100%施钾量经济效益最高，85%～100%和100%～115%施钾量范围仍可能存在最佳的施钾量，故考虑将85%～115%作为推荐施钾量区间，以供后续研究提供参考。

从施钾对水稻的产量以及经济效益综合考虑，推荐钾肥（K2O）用量4.76～6.44 kg/667m2的施用效果较为适宜。

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（责任编辑：刘奇颀）