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可持续农业发展中“土壤-作物-肥料”系统钾资源特征及高效经济利用
第一完成单位:河南农科院土壤肥料研究所
主要完成人:孙克刚
授奖部门:河南省科技厅
奖励等级:国家级河南省科技进步2等奖
获奖年度:1999年
内容摘要:   通过宏观调查与统计分析、田间小区与盆栽试验、室内模拟试验与长期定位监测研究相结合的方法,系统研究了我省钾素养分资源特征及其高效经济利用技术。主要结果如下:
  在全省采集1000多个土样,通过室内分析与土类固钾特性的模拟试验表明,土壤钾素资源发生了较大变化,土壤速效钾含量平均为102.6mg/kg,比第二次土壤普查结果(1985)下降了30.4mg/kg,下降幅度为22.8mg/kg;以砂姜黑土和潮土两个土类下降幅度最大,豫东区是全省重点缺钾区。土壤缓效钾含量平均为863mg/kg,与1980-1982年相比下降了55mg/kg,下降幅度为6.0mg/kg,土壤全钾含量平均为17.2mg/kg,下降幅度为10.4mg/kg;二者均明显低于速效钾幅度,说明土壤的供钾潜力较高。不同土类中以砂姜黑土、粘质潮土和红粘土三者固定钾的能力最强。
  肥料钾素资源的投入数量和构成随时间的进展而发生较大的变化。1978年以前没有化学钾肥的施用,到1997年已占到总施入钾量的41.9%,但仅占化肥施入总量(N+P2O5+K2O)的9.9%,N∶P2O5∶K2OO为1∶0.46∶0.16。有机肥资源丰富,但归还率不高,仅为37.5%,因此挖掘有机肥中钾素可利用的潜力很大。
  长期定位肥料试验监测与宏观调查统计分析研究表明,河南农田生态系统中钾素大部分一直是处于亏缺状况,亏缺总量从1952年的6.74万吨上升到1997年的58.42万吨,钾素归还率相应地从69.1%下降到59.6%。不施有机肥时,潮土小麦-玉米轮作,每年需要18kg K2O,砂姜黑土小麦-大豆轮作需要13.3kg K2O,方可维持钾素平衡。黄褐土小麦-玉米轮作定位试验表明,施入质量高的有机肥,才能基本维持钾素平衡。
  钾肥肥效的演变经历了三个阶段,从无效到微显效再到显效,每个阶段约10年左右。从作物种类看,蔬菜作物的效果>经济作物>粮食作物;从土类看,砂姜黑土>潮土>褐土。不同种类作物生产百公斤籽实产量所吸收的钾量相差较大,油料作物的需钾量大于粮食作物。
运用肥料效应函数法研究得出不同地力条件下小麦、玉米作物的最佳推荐施钾量。钾肥分配在小麦-玉米轮作制下,一次底施于小麦或小麦、玉米各半施用效果相近;小麦-大豆轮作以一次底施于小麦效果为佳。钾肥一次底施与底追各类施用的产量差异在夏大豆上的表现比夏玉米明显。
  研究了膜型树脂技术的应用条件,结果表明膜型树脂测得土壤有效钾含量与用醋酸铵法测定的结果呈高度正相关,亦与盆栽试验高梁相对吸钾量和田间试验玉米相对产量呈显著的正相关,做为一种室内与田间浸提土壤有效钾养分的技术是可行。拟定了阳离子交换膜(CEM)法田间钾测定值小于9.7ug/cm2为供钾能力的临界值。
根据钾资源特征,结合河南省的区域规划,对钾肥使用进行了区划,划分为5个区和12个亚区进行推荐施钾;并在生产中大面积推广该项技术成果,6年来在全省27个县市内累计示范推广2190万亩,总增产粮、棉、油98550万公斤,净增值42498万元。试验证明,增施钾肥后,氮、磷肥利用率提高5.6-9.7%,从而减轻氮肥对地下水污染,作物品质得到改善。同时还为地方培养了一批农民技术员、示范户,使推广地区对农户平衡施肥有了新的认识。1998年4月,中央电视台农业科技与教育摄制组专程来河南驻马店进行了小麦施用钾肥大面积丰收景象摄录。
 
 
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