鉀肥用量對(duì)冷浸田水稻產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收的影響

張祥城 黃園園 吳茂前 孔祥瓊 袁彬 周繼文 段申榮 李永鵬

摘要：以水稻品種宜香107為試驗(yàn)材料，通過田間試驗(yàn)研究不同鉀肥（K2O）用量0、150、225、300 kg/hm2（K0、K1、K2、K3）對(duì)水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素、養(yǎng)分吸收及鉀肥利用率的差異，建立水稻鉀肥效應(yīng)方程，計(jì)算水稻最高產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)最佳施鉀量。結(jié)果表明：施鉀顯著提高水稻產(chǎn)量，增產(chǎn)幅度為10.1%～16.5%，鉀肥用量與籽粒產(chǎn)量有極顯著的二次曲線關(guān)系;施鉀對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成影響從大到小順序?yàn)槊克雽?shí)粒數(shù)>有效穗數(shù)>千粒質(zhì)量;適量的鉀肥施用量可以促進(jìn)水稻對(duì)氮、磷的吸收，提高氮肥、磷肥的利用率;水稻秸稈鉀含量占全株80%以上，籽粒占13.2%～20.2%，施鉀增加了水稻植株中鉀的積累量，同時(shí)提高了秸稈中鉀的分配比例;水稻鉀肥利用效率范圍為19.6%～30.7%，以150 kg/hm2處理最高，鉀肥偏生產(chǎn)力隨鉀肥用量的增加而下降。鉀肥農(nóng)學(xué)利用率隨著鉀肥用量的增加呈先提高后降低的趨勢(shì)。綜合考慮提高水稻產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)施肥量、鉀肥利用效率及維持土壤鉀素平衡等因素，建議鄂西山區(qū)及同類地區(qū)冷浸田的施鉀量為150～225 kg/hm2，且水稻秸稈直接還田是緩解土壤鉀素缺乏的有效措施。

關(guān)鍵詞：施鉀量;水稻產(chǎn)量;養(yǎng)分吸收;鉀肥利用率;冷浸田

中圖分類號(hào)： S511.06 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2021）10-0057-07

冷浸田是指長(zhǎng)期被水浸漬，造成冷、爛、毒、瘦為主要特征的一類水田，是我國(guó)主要的中低產(chǎn)田之一[1]。水稻是湖北省第一大糧食作物，種植面積和產(chǎn)量分別占全省糧食作物總量的50%和67%，在糧食生產(chǎn)和消費(fèi)中占有重要地位[2]。湖北省冷浸田的面積為29.5×104 hm2，占全省水稻田面積的14.47%。由于冷浸田長(zhǎng)期漬水，土體還原性強(qiáng)，缺乏有效鉀成了冷浸田水稻生產(chǎn)的重要障礙因子，也成為提高湖北省糧食產(chǎn)量的主要障礙[3]。鉀是植物必需的大量營(yíng)養(yǎng)元素之一，增施鉀肥是提高水稻產(chǎn)量的有效途徑[4-6]。關(guān)于鉀肥對(duì)水稻產(chǎn)量的影響已有較多報(bào)道，但目前尚缺乏對(duì)鄂西冷浸田水稻肥料養(yǎng)分吸收、累積及利用方面較為系統(tǒng)的研究。因此，本試驗(yàn)通過田間試驗(yàn)，對(duì)冷浸田不同鉀肥用量對(duì)水稻產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收累積及鉀肥利用率的影響進(jìn)行系統(tǒng)研究，明確冷浸田水稻鉀肥的適宜用量，以期為鄂西山區(qū)鉀肥施用提供理論依據(jù)，發(fā)揮冷浸田的生產(chǎn)潛力、為糧食增產(chǎn)和農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)提供借鑒和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2013年在湖北省宜昌市興山縣高橋鄉(xiāng)龔家橋村三組進(jìn)行，地處110°32′E、31°13′W，海拔為650 m。供試土壤類型為紫色水稻土，土體厚度為50 cm，耕層厚度20 cm，耕層質(zhì)地為沙壤，地力中等，灌排條件一般，位于河谷平壩。前茬為油菜。

試驗(yàn)前采集耕層土壤，測(cè)定基礎(chǔ)土壤養(yǎng)分狀況：pH值為7.3，土壤有機(jī)質(zhì)33.8 g/kg，堿解氮 125 mg/kg，速效磷9.9 mg/kg，速效鉀30 mg/kg，參照養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[7]，速效鉀為極缺乏水平。供試水稻品種為宜香107。供試肥料品種分別為尿素（N，46%）、過磷酸鈣（P2O5，12%）、硫酸鉀（K2O，51%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積24 m2（3 m×8 m）。各小區(qū)間做土埂，以防肥水互串。以試驗(yàn)品種為保護(hù)行。試驗(yàn)鉀肥用量設(shè)置4個(gè)水平（K0、K1、K2、K3），K2O用量分別為0、150、225、300 kg/hm2。施N 180 kg/hm2，P2O5 90 kg/hm2;氮肥40%作底肥，60%作為追肥（栽后 7～12 d施下）;磷鉀肥全部作底肥一次性施入。基肥均勻撒施后耙田，追肥撒施。

水稻采用育秧移栽的方式，4月15日播種，5月30日移栽。小區(qū)面積24 m2，種植密度按當(dāng)?shù)亓?xí)慣，行距20 cm、株距15 cm，小區(qū)移栽株數(shù)為644株。移栽當(dāng)天施基肥，6月8日施分蘗肥，9月22號(hào)收獲，各小區(qū)單收單曬，并單稱單獨(dú)計(jì)產(chǎn)。本試驗(yàn)供試作物全生育期生長(zhǎng)正常，無明顯災(zāi)害性因素影響。試驗(yàn)區(qū)內(nèi)除草、病蟲害及防治按農(nóng)戶常年習(xí)慣操作。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 在水稻移栽前采集0～20 cm土壤樣品，用堿解擴(kuò)散法分析測(cè)定土壤堿解氮含量，用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬藍(lán)比色法測(cè)定土壤速效磷含量，用NH4OAc浸提-火焰光度法測(cè)定土壤速效鉀含量，用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量[7]。

1.3.2 農(nóng)藝性狀的測(cè)定 水稻收獲前，每個(gè)小區(qū)取5株長(zhǎng)勢(shì)均勻的水稻植株，分別測(cè)定株高、有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量、谷草比等。

1.3.3 植株干物質(zhì)質(zhì)量及氮、磷、鉀素的測(cè)定 成熟期隨機(jī)取水稻植株樣，把籽粒、秸稈分開，105 ℃殺青30 min，再在70 ℃烘干至恒質(zhì)量，隨后稱其干物質(zhì)的質(zhì)量，并將其磨碎過篩用于水稻氮、磷、鉀含量的測(cè)定，測(cè)定方法采用半微量凱氏定氮法[7]。

1.4 鉀素吸收與利用計(jì)算方法

鉀素吸收與利用的計(jì)算公式[8]如下：

鉀肥利用率REK=（施鉀區(qū)地上部總吸鉀量-不施鉀區(qū)地上部總吸鉀量）/施鉀量×100%;

鉀肥偏生產(chǎn)力PFPK（kg/kg）=施鉀區(qū)籽粒產(chǎn)量/鉀肥施用量;

鉀肥農(nóng)學(xué)利用率KAEK（kg/kg）=（施鉀區(qū)籽粒產(chǎn)量-無鉀區(qū)籽粒產(chǎn)量）/鉀肥施用量;

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Exce1 2007 和 SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施鉀量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

2.1.1 不同施鉀量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響 表1表明，施用鉀肥可以提高水稻的產(chǎn)量。不同施鉀處理水稻產(chǎn)量增幅在10.1%～16.5%之間，增產(chǎn)效果達(dá)到顯著水平（P<0.05），其中K2增產(chǎn)效果達(dá)到極顯著水平（P<0.01）。各施鉀處理（K1～K3）之間的產(chǎn)量略有差異，但是沒有達(dá)到顯著水平。隨著施鉀量的提高，水稻的產(chǎn)量也提高，施鉀量為 225 kg/hm2 時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最高，為7 570.4 kg/hm2，相對(duì)K0增幅也達(dá)到最高，為16.5%;但是當(dāng)施鉀量超過 225 kg/hm2 時(shí)，產(chǎn)量逐漸下降。說明施用鉀肥可以提高水稻產(chǎn)量，但是當(dāng)鉀肥施用過量時(shí)會(huì)對(duì)水稻產(chǎn)量產(chǎn)生不利影響。

2.1.2 不同施鉀量對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)效益的影響 從表2可以看出，水稻收益各處理表現(xiàn)為K0

2.1.3 不同施鉀量對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響 施用鉀肥對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子產(chǎn)生重要影響，表3顯示，施用鉀肥可以顯著提高水稻株高、單株有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)，并且都呈現(xiàn)出先增加后下降的趨勢(shì)。其中單株有效穗數(shù)、株高、每穗實(shí)粒數(shù)都以K2處理最高，分別為10.0個(gè)、115 cm、103.9粒/個(gè)，與K0相比分別提高了13.6%、27.8%、41.9%，其中單株有效穗的增加顯著（P<0.05），株高和每穗實(shí)粒數(shù)增加極顯著（P<0.01）。鉀肥對(duì)水稻千粒質(zhì)量也有影響，K1、K2、K3處理分別較K0增加4.7%、2.7%、-4.0%，但是差異不顯著。水稻構(gòu)成因子都先隨著鉀肥用量的增加而增加，當(dāng)超過一定值后開始下降，表明適宜的鉀肥用量可以提高水稻有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量和穗實(shí)粒數(shù)，從而提高水稻產(chǎn)量。施鉀對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成影響的順序?yàn)橛兴雽?shí)粒數(shù)>有效穗數(shù)>千粒質(zhì)量。

2.2 水稻的肥料效應(yīng)與最佳施鉀量的確定

水稻成熟后，小區(qū)實(shí)收實(shí)打，以3個(gè)重復(fù)的平均產(chǎn)量作為小區(qū)產(chǎn)量。根據(jù)水稻田間試驗(yàn)中不同鉀肥用量與產(chǎn)量之間的關(guān)系（圖1），用一元二次方程建模，模擬得出產(chǎn)量（y）與施肥量（x）之間的關(guān)系方程y=-0.019x2+8.316 6x+6 474.2（r2=0.901 8），通過模擬方程計(jì)算，當(dāng)施鉀量xN=218.9 kg/hm2 時(shí)，有最大值y=7 384.3 kg/hm2，該值與K2處理的施鉀量（225 kg/hm2）最接近，說明K2即為供試地區(qū)最高產(chǎn)量的施鉀量。在經(jīng)濟(jì)施鉀量方面，按xe=（PF/PR-b）/2a（其中PF為K2O的養(yǎng)分價(jià)格，PR為水稻收購(gòu)價(jià)格，a=-0.019，b=8.316 6）計(jì)算。根據(jù)目前市場(chǎng)情況，設(shè)定PF=7.45元/kg，PR=2.70元/kg，計(jì)算得出鉀肥的經(jīng)濟(jì)施肥量為 146.2 kg/hm2，該值與K1處理的施鉀量（150 kg/hm2）最接近，說明K1即為供試地區(qū)最經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的施鉀量。

2.3 不同施鉀量對(duì)水稻養(yǎng)分吸收的影響

2.3.1 不同施鉀量對(duì)水稻養(yǎng)分含量的影響 成熟期水稻秸稈養(yǎng)分含量和鉀肥施用量有顯著關(guān)系（圖2），水稻秸稈體內(nèi)全氮含量隨鉀肥用量增加而降低，并且水稻秸稈體內(nèi)氮的含量與施鉀量呈顯著的負(fù)相關(guān)性（r2=0.926 2）。而水稻秸稈鉀含量與施鉀量呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)性（r2=0.893 3），即水稻植株全鉀含量隨著鉀肥用量的增加而增高。而水稻秸稈全磷含量與施鉀量呈現(xiàn)顯著的二次曲線關(guān)系（r2=0.937 1）。隨著鉀肥用量的增加，水稻秸稈的全磷含量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，在施鉀量為 150 kg/hm2 時(shí)，水稻秸稈的磷含量最高。隨著鉀肥用量的提高，水稻植株體內(nèi)鉀所占的比例也相對(duì)增高。這說明施用鉀肥可使水稻植株體內(nèi)氮的含量下降，改變了氮磷鉀比例關(guān)系，從而有利于水稻的各種生理代謝。

水稻籽粒氮、磷、鉀含量都與鉀肥用量呈現(xiàn)顯著的二次曲線關(guān)系，都隨著鉀肥用量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)（圖3）。水稻籽粒氮和磷的含量在鉀肥用量為150 kg/hm2時(shí)最高，隨后降低;籽粒鉀含量則在鉀肥用量為225 kg/hm2時(shí)達(dá)到最高。說明施用鉀肥可以調(diào)整水稻籽粒質(zhì)量和氮磷鉀的養(yǎng)分配比，適宜的鉀肥用量可以降低水稻籽粒中氮的含量，從而改善稻米的品質(zhì)。

2.3.2 不同施鉀量對(duì)水稻氮、磷累積量的影響 水稻氮、磷的累積量與鉀肥用量呈現(xiàn)顯著的二次曲線關(guān)系（圖4）。施用鉀肥可以增加水稻對(duì)氮、磷的吸收，氮的吸收累積量增加了2.0%～30.0%，磷的吸收累積量增加了13.8%～58.9%。當(dāng)鉀肥用量為150 kg/hm2時(shí)，氮、磷的累積量都達(dá)到最大值，分別為159.6、96.6 kg/hm2，較K0處理分別顯著增加30.0%、58.9%。當(dāng)施鉀量超過 150 kg/hm2 時(shí)，氮、磷累積量下降。說明適量的鉀肥施用量可以促進(jìn)水稻對(duì)氮、磷的吸收，提高氮肥、磷肥的利用率。

2.3.3 不同施鉀量對(duì)水稻鉀素養(yǎng)分分配比例、累積量的影響 水稻成熟期秸稈和籽粒的鉀素分配比例及累積量因施鉀量不同而表現(xiàn)出差異，從分配比例來看（表4），秸稈普遍占到80%以上，籽粒占比在13.2%～20.2%。秸稈鉀素分配比例隨著鉀肥用量的增加而增加。鉀素累積量以K2處理最高，比對(duì)照提高94.0%，且與其他處理差異顯著（P<0.05）。與對(duì)照相比，鉀肥處理并沒有提高鉀素在籽粒中的分配比例，但是鉀肥處理增加了籽粒中鉀素累積量，其中以K2處理累積量最高，較對(duì)照提高24.8%。水稻植株鉀累積量以K2處理最高，較對(duì)照提80.0%。表明適宜的鉀肥用量能夠提高鉀素在籽粒和地上部鉀素的累積量，提高鉀肥的利用效率。同時(shí)水稻秸稈占到鉀累積量的80%以上，秸稈還田應(yīng)該是補(bǔ)充土壤鉀素的有效途徑。

2.4 不同施鉀量對(duì)鉀肥利用率的影響

分析水稻鉀肥利用效率結(jié)果（表5）表明，水稻鉀肥利用效率范圍為19.6%～30.7%，其中以K1處理最高，說明適量施鉀可以提高鉀肥利用率，但施鉀過量其利用率反而降低。不同施鉀處理的鉀肥偏生產(chǎn)力呈現(xiàn)出隨施鉀量的增加而下降的趨勢(shì)，鉀肥用量從150 kg/hm2增加至300 kg/hm2，水稻鉀肥偏生產(chǎn)力從47.7 kg/kg下降至24.0 kg/kg。鉀肥農(nóng)學(xué)利用率隨著鉀肥用量的增加呈先提高后降低的趨勢(shì)，K2最高，為4.8 kg/kg，K3最低，僅為 2.3 kg/kg。鉀肥當(dāng)季利用率與農(nóng)學(xué)利用率不同，隨施鉀量的增加呈先增后降的趨勢(shì)，當(dāng)施鉀量超過225 kg/hm2后，鉀肥利用率顯著下降。

3 討論和結(jié)論

冷浸田土壤速效鉀含量較低，是冷浸田中重要的養(yǎng)分限制因子[9]，而施用鉀肥是補(bǔ)充土壤鉀素的最有效途徑[10]。鉀是水稻生長(zhǎng)發(fā)育所必需的大量營(yíng)養(yǎng)元素之一，對(duì)植物的增產(chǎn)效果明顯。已有研究表明，氮、鉀之間存在著一定的互作效應(yīng)，水稻對(duì)氮的吸收及所吸收氮形態(tài)在一定程度上取決于鉀供應(yīng);在缺鉀稻田，增施氮肥難以增產(chǎn)，必須增施鉀肥才能達(dá)到增產(chǎn)目的[11-14]。薛欣欣等研究表明，在鉀素極度缺乏田塊（試驗(yàn)田塊土壤速效鉀含量為 36 mg/kg）施鉀，可以使水稻增產(chǎn)15%～24%[15]。韋還和等使用甬優(yōu)12、甬優(yōu)538水稻品種作為研究材料，結(jié)果表明，在基礎(chǔ)土壤缺鉀條件下（試驗(yàn)田速效鉀含量78.45 mg/kg），施鉀對(duì)水稻增產(chǎn)率分別為9.2%～14.0%、9.8%～15.0%，且以鉀肥用量 225 kg/hm2 處理的產(chǎn)量最高[16]。本研究結(jié)果表明，施鉀對(duì)水稻有顯著的增產(chǎn)效果，增產(chǎn)率為9.2%～15.0%。在一定的鉀肥施用量范圍內(nèi)，隨鉀肥用量的增加，水稻產(chǎn)量相應(yīng)增加，當(dāng)鉀肥施用量繼續(xù)增加，水稻產(chǎn)量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，這與王強(qiáng)盛等研究[17]一致。本試驗(yàn)中，當(dāng)施鉀量達(dá)到225 kg/hm2后，水稻產(chǎn)量隨施鉀量的增加而下降。從經(jīng)濟(jì)效益方面分析，適量施鉀（150～225 kg/hm2）可以增加水稻收益，凈收益增幅在4.1%～7.5%，增幅顯著;過量施鉀，凈收益會(huì)降低。依據(jù)水稻產(chǎn)量與施鉀量的關(guān)系建立一元二次方程模型分析，得出最高產(chǎn)量的施鉀量為218.9 kg/hm2，與實(shí)際最高產(chǎn)量處理（K2）施鉀量差異不大。經(jīng)濟(jì)施肥量方面，鉀肥的經(jīng)濟(jì)施用量為146.2 kg/hm2，與K1施鉀量差異不大。本試驗(yàn)條件下，湖北鄂西地區(qū)冷浸田水稻的適宜施鉀量為150～225 kg/hm2。

鉀肥的施用在一定程度上可以增加水稻的有效穗數(shù)、單株粒數(shù)，降低稻谷的空癟率，提高作物產(chǎn)量[18-19]。這與本研究相似，適量施入鉀肥增強(qiáng)了水稻的分蘗能力，提高了水稻單株成穗率，同時(shí)提高了每穗實(shí)粒數(shù)，從而提高了水稻產(chǎn)量。但施鉀量過高時(shí)，對(duì)產(chǎn)量會(huì)產(chǎn)生不利影響。施鉀對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成影響的順序?yàn)槊克雽?shí)粒數(shù)>有效穗數(shù)>千粒質(zhì)量。

柳金來等研究發(fā)現(xiàn)，鉀肥用量與水稻植株體內(nèi)全氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與水稻植株全鉀含量呈極顯著正相關(guān);隨著鉀肥用量的提高，水稻植株體內(nèi)鉀所占的比例和百分比相對(duì)增加;水稻低產(chǎn)時(shí)植株體內(nèi)氮的比例高，而高產(chǎn)時(shí)水稻植株體內(nèi)氮的比例低[8]，這與本研究相似。本試驗(yàn)水稻秸稈中，鉀肥用量與全氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與全鉀含量呈極顯著正相關(guān)，與全磷含量呈顯著二次曲線關(guān)系。水稻籽粒氮、磷、鉀含量都與鉀肥用量呈現(xiàn)顯著的二次曲線關(guān)系，施用鉀肥可以調(diào)整水稻籽粒中氮磷鉀的養(yǎng)分配比。適宜的鉀肥用量可以降低水稻籽粒中氮的含量，而水稻籽粒氮含量與水稻的蒸煮食味品質(zhì)密切相關(guān)。全氮含量的降低可以減少稻谷中蛋白質(zhì)的含量，從而提高稻米的食味品質(zhì)[20]。王躍鵬研究認(rèn)為，蛋白質(zhì)含量與稻米的蒸煮食味品質(zhì)呈顯著負(fù)相關(guān)[21]。芮闖等認(rèn)為，蛋白質(zhì)含量低、膠稠度長(zhǎng)、最高黏度和崩解值大、削減值和恢復(fù)值較小、糊化溫度低的稻米，其蒸煮食味品質(zhì)好[22]。

作物養(yǎng)分積累是物質(zhì)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。前人研究表明，水稻對(duì)氮、鉀的吸收存在互作效應(yīng)[23-24]，鉀肥施用過量會(huì)導(dǎo)致水稻對(duì)氮素吸收和積累量降低[25]。這與本研究一致，施用鉀肥可以增加水稻對(duì)氮、磷的吸收，水稻氮、磷的吸收累積量與鉀肥用量呈顯著的二次曲線關(guān)系，當(dāng)施鉀量超過150 kg/hm2時(shí)，氮、磷累積量下降，說明適量的鉀肥施用量可以促進(jìn)水稻對(duì)氮、磷的吸收，提高氮、磷肥的利用率。這與侯云鵬等的研究[26]一致，這主要是由于適宜的鉀肥用量可以促進(jìn)水稻葉片葉綠素的合成，提高光合效率，進(jìn)而提高作物對(duì)氮、磷養(yǎng)分的吸收。過量施用鉀肥會(huì)使葉片的葉綠素含量和光合效率下降，從而影響作物對(duì)氮、磷養(yǎng)分的吸收與利用。

水稻鉀素的吸收和積累是產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，受施鉀水平的影響顯著。王宜倫等研究表明，鉀素供應(yīng)過量或不足，均不利于春玉米養(yǎng)分吸收和干物質(zhì)積累，最終影響產(chǎn)量[27]。郭鑫年等研究發(fā)現(xiàn)，水稻秸稈鉀素分配比例隨著鉀肥用量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，而鉀肥用量能夠提高鉀素在籽粒和地上部鉀素的累積量，降低空秕粒鉀素累積量，提高鉀肥的利用效率[28]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，施鉀后籽粒和秸稈中鉀元素相對(duì)含量升高，不同施鉀處理間籽粒、秸稈吸鉀量和水稻總吸鉀量的變化趨勢(shì)基本一致，均隨鉀肥用量的提高而增加，特別是秸稈吸鉀量和水稻總吸鉀量受鉀肥影響較大;但籽粒吸鉀量占總吸鉀量的比值隨鉀肥用量提高而降低。其中K2處理的秸稈、籽粒鉀素累積量最高，比K0分別提高94.0%、24.7%。水稻地上部鉀素總吸收量K2處理較K0提高80.0%，表明適宜的鉀肥用量能夠提高鉀素在籽粒和地上部鉀素的累積量。同時(shí)水稻秸稈占到鉀累積量的80%，這部分鉀素主要以離子形式存在，可以快速釋放到土壤中被作物吸收利用[29]，所以秸稈還田應(yīng)該是補(bǔ)充土壤鉀素的有效途徑。程文龍等認(rèn)為，秸稈還田可以替代1/3的化學(xué)鉀肥而對(duì)稻油輪作制周年作物的總產(chǎn)量無明顯負(fù)效應(yīng)，并且秸稈還田配施鉀肥還有利于彌補(bǔ)土壤鉀素的虧缺，這對(duì)維持土壤養(yǎng)分平衡有重要意義[30]。顧文杰等研究發(fā)現(xiàn)，通過秸稈還田可以提高冷浸田水稻產(chǎn)量，并提高土壤有機(jī)碳含量，此外還提高了土壤堿解氮含量、 微生物數(shù)量和微生物碳含量，改善了土壤的理化性質(zhì)[31]。

肥料利用效率是表征合理施肥的重要指標(biāo)，我國(guó)鉀肥利用率僅為30%～35%[32]。大量研究表明，隨著鉀肥用量的提高，作物產(chǎn)量和鉀吸收量增加，鉀肥利用效率降低。本試驗(yàn)中鉀肥的利用率較低，和紫色土土層淺薄、土壤質(zhì)地輕、土壤發(fā)育淺、結(jié)構(gòu)差、土壤保水能力低有關(guān)，且紫色土土壤飽和滲漏率大（可達(dá) 2～3 mm/min），土壤下滲水量大，鉀素容易淋失，從而導(dǎo)致肥料利用率低下[33]。本研究中，鉀肥利用率和偏生產(chǎn)力隨著鉀肥用量的增加呈降低的趨勢(shì)，鉀肥用量為150 kg/hm2時(shí)，鉀肥利用效率最高，達(dá)到30.7%左右。鉀肥農(nóng)學(xué)利用率表現(xiàn)為隨施鉀量的增加呈先提高后降低的趨勢(shì)。因此，鉀肥利用效率等指標(biāo)并不是越高越好，而是在維持較高的目標(biāo)產(chǎn)量前提下，減少鉀肥的損失才具有實(shí)際意義。

綜上所述，在鄂西山區(qū)冷浸田施用鉀肥可以提高水稻單株成穗數(shù)和實(shí)粒數(shù)，從而提高水稻的產(chǎn)量，適量施用鉀肥可以提高氮素、磷素、鉀素吸收累積量并提高其利用率。綜合考慮提高水稻產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)施肥量、鉀肥利用效率及維持土壤鉀素平衡等因素，建議鄂西山區(qū)及同類地區(qū)冷浸田的施鉀量為150～225 kg/hm2，同時(shí)水稻秸稈直接還田是緩解土壤鉀素缺乏的有效措施。

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