在50年代進(jìn)行的三要素試驗(yàn),鉀肥有效者很少。50年代末,橡膠樹(shù)顯現(xiàn)了缺鉀癥狀。進(jìn)入60年代中期以后,華南一些供鉀水平低的土壤上,水泥窯灰鉀肥施用于水稻,表現(xiàn)了良好的效果。70年代初以后,鉀肥有效的土壤越來(lái)越多。現(xiàn)在在南方地區(qū),鉀肥已深入人心,受到了農(nóng)民的歡迎,目前華北某些土壤和作物上,鉀肥也已表現(xiàn)了很好的效果,但總的來(lái)說(shuō),我國(guó)施用鉀肥的數(shù)量還是很少的。在1985/1986年度,中國(guó)是施用氮肥最多的國(guó)家,占世界的19%;施用磷肥量占世界第三位占世界的9%;施用鉀肥量是世界的第十五位,占世界的1.4%??上驳氖?987年以后,我國(guó)施用鉀肥的數(shù)量有了明顯的增加,今后對(duì)鉀肥的需要會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。因此,進(jìn)一步增加鉀肥來(lái)源、用好鉀肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要問(wèn)題。
鉀肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要作用
一、保持較高的土壤鉀素肥力是高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)
作物對(duì)鉀的需要量常比氮、磷多,其所吸收的鉀素,不外來(lái)自土壤和施用的鉀肥。70年代前,我國(guó)基本上沒(méi)有化學(xué)鉀肥供應(yīng),農(nóng)田土壤鉀素平衡是依靠農(nóng)家肥和土壤鉀素的自然補(bǔ)給來(lái)維持的。由于以往的復(fù)種指數(shù)和產(chǎn)量都不高,作物每年吸收的鉀較少,因此得以維持鉀素的平衡。隨著農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,土壤中鉀的支出在增多,出現(xiàn)了嚴(yán)重的不平衡現(xiàn)象,如中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所做的大量試驗(yàn)和調(diào)查結(jié)果表明,太湖地區(qū)農(nóng)田總的養(yǎng)分平衡狀況是氮、磷基本平衡并略有盈余,鉀大量虧損,年虧缺量為52.5公斤/公頃(相當(dāng)于3.5公斤/畝);上海市郊、浙江杭嘉湖平原及福建中低產(chǎn)區(qū)鉀素都是虧缺的,年虧缺量為30―75公斤/公頃(相當(dāng)于2―5公斤/畝)。由于土壤鉀素長(zhǎng)期得不到補(bǔ)充,以致缺鉀的矛盾日益暴露,南方幾個(gè)省的估計(jì),缺鉀面積約占60%左右。因此,應(yīng)增施鉀肥,補(bǔ)充土壤鉀素的虧損,以建立起較高的鉀素平衡,保持較高的土壤鉀素肥力,為作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
二、鉀能增強(qiáng)作物的抗逆性,施鉀能使作物生長(zhǎng)健壯
1998年,我國(guó)部分地區(qū)持續(xù)干旱,冬作油菜上鉀肥效果之大是前所未有的,這說(shuō)明鉀在增強(qiáng)作物抗旱能力方面的作用很大。當(dāng)鉀素供應(yīng)充分時(shí),根系發(fā)育好,有利于從土壤中吸收水分。鉀素能提高細(xì)胞液的滲透壓,保持細(xì)胞壁的彈性,可減少水分的損失。鉀素對(duì)氣孔開(kāi)閉的調(diào)節(jié)也有重要作用,當(dāng)鉀素充足時(shí),可減少水分蒸發(fā)。 當(dāng)鉀素充足時(shí),植物細(xì)胞壁增厚、莖稈堅(jiān)韌、抗寄生菌穿透的機(jī)械阻力增加,同時(shí)作物體內(nèi)的低分子化合物減少,病原菌缺少食物來(lái)源,便阻止了病害的發(fā)展,故鉀在增強(qiáng)作物抗病害方面的作用是很明顯的。在我國(guó)一些偏施氮肥導(dǎo)致病害嚴(yán)重的地區(qū),配施鉀肥后病害大為減輕,故有“鉀肥似農(nóng)藥”的說(shuō)法。 此外,鉀還能增強(qiáng)作物的抗蟲(chóng)害、抗凍害和抗不良土壤環(huán)境的能力。
三、增施鉀肥可提高作物的品質(zhì)
鉀能促進(jìn)光合作用,提高光合效率,促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)輸。鉀素充足時(shí),單糖向蔗糖、淀粉合成方面進(jìn)行,因此鉀對(duì)淀粉類、糖類作物產(chǎn)量和品質(zhì)有良好的影響。鉀還能促進(jìn)作物對(duì)氮的吸收和利用,促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。因此,鉀供應(yīng)充足,不僅增加產(chǎn)量,還能增加籽粒中蛋白質(zhì)的含量,改善品質(zhì)。鉀在改善產(chǎn)品品質(zhì)方面的良好作用,除了表現(xiàn)在基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、碳水化合物等)的提高外,還可增加礦物質(zhì)含量、改善果實(shí)的外觀形態(tài)以及增加水果的耐儲(chǔ)藏性等。
實(shí)踐證明,單施氮肥所產(chǎn)生的不良作用通過(guò)配施鉀肥可以得不到同程度的改善。施用鉀肥有時(shí)不一定能提高產(chǎn)量,但對(duì)改良品質(zhì)卻起到了很好的作用。隨著人民生活水平和農(nóng)產(chǎn)品商品率的提高,對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)更為重視,特別是為了占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng),對(duì)品質(zhì)的要求更高,應(yīng)發(fā)揮鉀肥在這方面的作用。
四、配施鉀肥,調(diào)整養(yǎng)分比例,可充分發(fā)揮其他肥料的作用
作物需要的各種養(yǎng)分,大體成一定比例,如水稻吸收的氮、磷、鉀比例為2:1:2.5(氮:五氧二磷:氧化鉀)。養(yǎng)分供應(yīng)失調(diào)時(shí),就會(huì)影響作物的正常生長(zhǎng)和發(fā)育,因此各種養(yǎng)分的平衡供應(yīng)是作物高產(chǎn)的必要條件,氮、磷、鉀肥施用比例也是衡量農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的一個(gè)指標(biāo)。
近年來(lái),在一些缺鉀的土壤上單靠增施氮肥,已不能再增加產(chǎn)量,或者氮肥的效用比以前下降了。土壤中鉀素貧乏,氮、鉀營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào)是氮肥效用下降的原因之一,如晚稻試驗(yàn)表明,當(dāng)?shù)挠昧坑?.1公斤增加到4.2公斤和6.3公斤時(shí),水稻產(chǎn)量由286公斤下降至269公斤和255公斤,施鉀肥后,則上升為340公斤、346公斤和355公斤。為了充分發(fā)揮化肥的效用,在土壤養(yǎng)分供應(yīng)不足時(shí),應(yīng)做到氮、磷、鉀肥平衡施用。
我國(guó)不同地區(qū)土壤的供鉀水平和需鉀概況
鉀肥的效果和需要程度主要決定于土壤的鉀素供應(yīng)水平。了解不同地區(qū)的供鉀狀況,可以為鉀肥的分配和合理施用提供依據(jù)。
一、土壤鉀素的含量和影響因素
土壤中全鉀(氧化鉀)的含量一般約在0.3%―2.5%,假如這些鉀全部都是有效態(tài)的,則可供作物利用一二百年,可惜的是絕大多部分(98%以上)的土壤鉀素存在于土壤礦物中,作物極難利用,我們稱之為礦物鉀,這是第一種形態(tài),也是土壤全鉀含量的主體。第二種形態(tài)鉀是緩效性鉀,通常占全鉀的2%左右,它可以逐步釋放出來(lái),是速效性鉀的貯備。當(dāng)評(píng)價(jià)土壤的長(zhǎng)期供鉀潛力時(shí),應(yīng)主要考慮這種形態(tài)鉀的含量和轉(zhuǎn)化速率。第三種形態(tài)鉀是速效性鉀,以交換性鉀為主,也包括少量水溶性鉀。它只占全鉀量的0.1%―2%,作物當(dāng)季所利用的主要是這一部分。
不同土壤各種形態(tài)鉀素含量差別很大,這主要?dú)w因于成土母質(zhì)和風(fēng)化條件的不同。我國(guó)北方地區(qū),風(fēng)化作用較弱,無(wú)論在什么母巖上形成的土壤,其粘粒部分都有大量水云母和保持交換性鉀的能力較強(qiáng)的蒙脫類礦物存在,除質(zhì)地較粗、粘粒含量低者外,一般供鉀能力都高。 長(zhǎng)江以南,由于風(fēng)化淋溶作用逐漸增強(qiáng),粘粒中水云母逐漸減少,而本身既不含鉀且保鉀能力又差的高嶺類礦物和三水鋁礦逐漸增多,所以土壤缺鉀現(xiàn)象逐漸明顯。在同一氣候條件下缺鉀的程度則與母巖有密切的關(guān)系。此外,由沖積和沉積物發(fā)育的土壤,常因土壤物質(zhì)來(lái)源及質(zhì)地的差異,鉀素供給能力也會(huì)不同。
二、不同地區(qū)供鉀和需鉀概況
1、磚紅壤地區(qū) 磚紅壤和赤紅壤(除花崗巖、變質(zhì)巖所發(fā)育者外)及其形成的水稻土,是我國(guó)地帶性土壤中缺鉀最突出的土壤,特別是由淺海沉積物、玄武巖發(fā)育的土壤,其含鉀的含量很低。我國(guó)鉀肥的大面積施用,首先是從這個(gè)地區(qū)開(kāi)始的,目前各種熱帶經(jīng)濟(jì)林木和農(nóng)作物均需施用鉀肥。這也是施用鉀肥可獲得高效益的地區(qū)。
2、黃壤地區(qū) 從全國(guó)來(lái)看,這一地區(qū)的供鉀潛力也是較低的,如廣西由石灰?guī)r發(fā)育的土壤,江西、湖南由紅砂巖發(fā)育的土壤是本地區(qū)供鉀水平最低的,因而鉀肥效果也最為顯著。丘陵地區(qū)由第四紀(jì)紅色粘土發(fā)育的土壤,對(duì)鉀肥的需求也很突出。由河流沖積物發(fā)育的土壤,鉀素水平要高于紅壤,湖積物一般又高于沖積物。
3、色土地區(qū) 西南和華中部分地區(qū)由紫色頁(yè)巖發(fā)育的中性和石灰性紫色土,是南方地區(qū)供鉀水平較高的土壤,但酸性紫色土含鉀量較低,已有施鉀效果的報(bào)道。
4、長(zhǎng)江中下游地區(qū) 這一地區(qū)由沖積和湖積物及黃棕壤發(fā)育的水稻土,其供鉀潛力比華北、西北地區(qū)的土壤為低,但比華中地區(qū)紅壤為高。目前高產(chǎn)的太湖水稻土地區(qū),已開(kāi)始顯現(xiàn)鉀肥的效果,旱作物小麥和油菜尤為明顯。
5、華北平原地區(qū) 本地區(qū)石灰性土壤的供鉀水平因質(zhì)地而不同,粘質(zhì)潮土含鉀量高,目前不需要鉀肥;沙質(zhì)土供鉀水平中等,某些作物施鉀有效;微酸性的棕壤是本地區(qū)供鉀水平較低的土壤??偟膩?lái)說(shuō),華北地區(qū)某些土壤上鉀肥肥效有增加的趨勢(shì)。
6、西北黃土地區(qū) 這一地區(qū)的婁土、黑爐土受黃土母質(zhì)的影響,供鉀潛力是高的,目前施用鉀肥有明顯反應(yīng)的很少。
7、東北黑土地區(qū) 黑土、黑鈣土中含有很豐富的鉀素,同時(shí)本地區(qū)復(fù)種指數(shù)不高,除特殊作物外,一般是不需要鉀肥的,但草炭土是例外。
8、漠境地區(qū) 本地區(qū)的土壤是我國(guó)供鉀水平最高的土壤。
提高鉀肥效用的途徑
我國(guó)耕地目前約有三分之一缺鉀,需要大量鉀肥,而現(xiàn)在鉀肥來(lái)源有限,如何合理施用,以獲得較大的效益,這是當(dāng)前合理施肥中的一個(gè)重要問(wèn)題。現(xiàn)就已有經(jīng)驗(yàn)簡(jiǎn)述如下。
一、與氮、磷肥配合施用 同一土壤,當(dāng)?shù)⒘尊B(yǎng)分含量低,或氮、磷肥用量少,生產(chǎn)水平不高時(shí),鉀的問(wèn)題不會(huì)突出,隨著氮、磷肥用量的大量增加和產(chǎn)量的提高,對(duì)鉀肥的需要就會(huì)日益明顯,40年來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展過(guò)程已經(jīng)充分證實(shí)了這點(diǎn)。大量試驗(yàn)表明,在施用氮、磷肥基礎(chǔ)上施用鉀肥,水稻一般可增產(chǎn)15%左右。目前在一些地區(qū),氮肥作用有下降的趨勢(shì),原因之一是沒(méi)有注意配施鉀肥,氮、鉀比例失調(diào)。因此,在生產(chǎn)實(shí)踐中,必須注意平衡施肥。
二、冷浸田多施用鉀肥 在土壤環(huán)境條件不良的冷浸田上施用鉀肥,水稻由于鉀素養(yǎng)分的改善,增強(qiáng)了根系活力后,根系氧化力也增強(qiáng)了,因而使土壤的還原物質(zhì)含量降低,氧化還原電位增高,這樣便防止或減輕了硫化物、有機(jī)酸和亞鐵的危害,從而有利于水稻的生長(zhǎng),故冷浸田施用鉀肥,常常會(huì)獲得好的效果。
三、在輪作中合理分配鉀肥 在雙季稻和小麥、單季稻輪作制中,鉀肥施用在后季稻和小麥上的效果大。鉀肥在晚稻上的效果大于旱稻的原因是多方面的,主要與旱、晚稻生長(zhǎng)時(shí)期和土壤鉀素供應(yīng)狀況不同有關(guān),如一個(gè)試驗(yàn)表明,早稻移栽時(shí)土壤速效性鉀含量為9.9毫克/100克干燥土壤,到成熟時(shí)下降到4.3毫克/100克干燥土壤,土壤鉀素未能恢復(fù)隨即翻耕栽播晚稻,加上晚稻一般施用有機(jī)肥又較少,因此晚稻施鉀肥效果較大。當(dāng)鉀肥有限時(shí),應(yīng)首先保證在晚稻施用。
四、注意秧田施鉀 俗話說(shuō):“秧好一半稻”,這說(shuō)明秧苗的素質(zhì)會(huì)影響水稻的生長(zhǎng)發(fā)育。健壯的秧苗移栽本田后,返青快、分蘗早、葉片多,有明顯的增產(chǎn)效果。鉀肥對(duì)培育壯秧有良好的作用,在鉀肥用量相同的情況下,采取秧田與大田分別施用,較之全部施在大田,常有顯著的增產(chǎn)效果。江西的試驗(yàn)表明,在氯化鉀總用量為7.5公斤/畝情況下,秧田和大田分別施用2.5公斤和5公斤比7.5公斤全施于大田者相比,產(chǎn)量分別為357.3公斤與318.7公斤,即增產(chǎn)11%。
五、經(jīng)濟(jì)作物施用鉀肥效果顯著 經(jīng)濟(jì)作物一般對(duì)鉀肥反應(yīng)敏感,需要量大,例如主產(chǎn)甘蔗每畝約吸收氧化鉀40―53公斤、香蕉約95公斤,而作為糧食作物水稻,500公斤水稻所吸收的氧化鉀僅是10公斤。鉀肥不但可以提高產(chǎn)量,而且可以提高產(chǎn)品品質(zhì),栽培經(jīng)濟(jì)作物的土壤,往往鉀素供應(yīng)水平低,因此發(fā)展經(jīng)濟(jì)作物需要施用大量鉀肥。
六、根據(jù)作物特性,施用不同品種的鉀肥 氯化鉀和硫酸鉀是常用的鉀肥品種,近年又新進(jìn)口了硫鉀鎂肥。硫酸鉀和硫鉀鎂肥的價(jià)格較氯化鉀高,數(shù)量少,且不含氯,應(yīng)主要用于忌氯作物,如煙草,而氯化鉀可廣泛用于除忌氯少數(shù)作物外的其他作物上。
七、講究施用技術(shù) 鉀肥的施用量和施用時(shí)期對(duì)提高鉀肥作用也很重要。每種作物有其最佳的適宜鉀肥用量,施多了,作物會(huì)奢侈吸收,一般雖不致危害,但不經(jīng)濟(jì)。對(duì)多數(shù)作物,鉀肥以作基肥為好,基些作物以基肥和前期追肥相結(jié)合較好。當(dāng)植株出現(xiàn)明顯缺鉀癥時(shí),追施也有效果,但此時(shí)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)已受到明顯的損害。由于南方土壤的粘土礦物對(duì)鉀的吸附能力弱,加上南方雨水多,施入的鉀肥易被淋失,沙質(zhì)土的保肥性能也很弱,故在這些土壤上,應(yīng)強(qiáng)調(diào)分次施用,以減少鉀的損失。
八、盡量利用有機(jī)肥料,特別是藁稈和草木灰 我國(guó)鉀肥資源缺乏,大量鉀肥全靠進(jìn)口,除應(yīng)注意合理施用鉀肥外,還必須就地取材,增加鉀肥來(lái)源。在有條件的地區(qū),應(yīng)大力提倡草木灰還田。另外,在有條件的地區(qū),藁稈還田也是重要的補(bǔ)充鉀肥的措施。