?不同鉀肥用量對水稻產量及肥料利用率的影響

引用格式：廖炳鈞，鐘樂輝，曾立龍，等. 不同鉀肥用量對水稻產量及肥料利用率的影響[J]. 湖南農業科學，2024，（6）：44-47.

DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2024.006.009

收稿日期：2023-12-27

基金項目：湖南省農業科技創新資金項目（2023CX45；2023CX47）

作者簡介：廖炳鈞（1970－），男，湖南沅江市人，農藝師，主要從事農業技術推廣工作。

通訊作者：聶軍

摘要：為探究適宜水稻生產的鉀肥使用量，以“濟優6553”為為供試材料，研究不同鉀肥施用量對水稻產量及肥料利用率的影響。結果表明：在氮肥和磷肥等量施用條件下，水稻籽粒產量和稻草產量隨著鉀肥施用量的增加逐漸增加，但增幅逐漸變小。鉀肥用量85%和115%處理的經濟效益相近。在水稻生產上，推薦鉀肥用量（K2O）4.76～6.44 kg/667m2可以達到最佳的產量和經濟效益。

關鍵詞：水稻；不同鉀肥用量；產量；肥料利用率

中圖分類號：S511 文獻標識碼：A 文章編號：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.）作為主要糧食作物之一，在世界范圍內的農業生產中發揮著至關重要的作用。中國是世界上最大的水稻生產國，也是種植面積第二大的國家。鉀是植物的主要營養物質之一，由于鉀不能與有機分子共價結合，因此不能像氮那樣被植物吸收，但鉀是最豐富的細胞陽離子，可調節氣孔運動、滲透調節和穩態酶激活，并參與膜蛋白運輸，從而影響植物的生長、產量和質量，以及植物對病原體、霜凍、高溫、干旱、農藥和重金屬的抗性[1-3]。在目前全球氣候變化造成的干旱和高溫壓力下，特別是在低鉀土壤中，鉀素的重要性顯得尤為重要。然而，與氮和磷相比，鉀肥的使用在世界范圍內明顯較低，這使土壤和植物中這些養分之間的關系不平衡[4]。同時鉀素和氮素的相互作用可改善根系發育以及影響作物產量和質量的功能。另一方面，鉀肥對農作物的有效性也取決于它們與其他養分的營養關系，尤其是氮和磷[5]。此外，人們還注意到，均衡施用氮、磷和鉀肥，可使農作物的養分吸收效率顯著提高[6]。因此，本研究通過開展不同鉀肥施用量對水稻生產的影響，探究適宜的鉀肥施用量，避免大量施肥或不均衡化肥帶來的不利影響，為提高水稻生產肥料利用率，提高水稻產量和經濟效益，促進水稻的可持續發展提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與供試材料

試驗于2023年在沅江市草尾鎮進行，試驗地地勢平坦，肥力均勻，排水情況好，稻草多年連續全量還田。試驗土壤基礎化學性質為：土壤pH值7.44，有機質40.3 g/kg，全氮2.67 g/kg，全磷1.00 g/kg，全鉀20.2 g/kg，水解性氮245 mg/kg，有效磷21.3 mg/kg，速效鉀94 mg/kg。供試水稻品種為“濟優6553”。采用60%氯化鉀作為鉀肥，尿素作為氮肥，12%過磷酸鈣作為磷肥。

1.2 試驗設計

根據鉀肥施用量的不同，試驗設5個處理，分別為：處理1：施用70%鉀肥；處理2：施用85%鉀肥；處理3：施用100%鉀肥；處理4：施用 115%鉀肥；處理5：施用130%鉀肥。每個處理3次重復，按隨機區組排列，小區面積20 m2（4 m × 5 m），試驗采用水稻拋秧栽培技術，拋栽密度2.2萬株/667 m2。除鉀肥外，氮肥和磷肥施用量完全相同，且嚴格按照湖南省土壤肥料工作站制定的《2022年全省田間肥效試驗方氮肥案》湘土發〔2022〕4號執行測土配方施肥，氮肥、磷肥用量分別為N 11.0 kg/667 m2、P2O5 3.0 kg/667 m2；100%鉀肥（處理3）用量為K2O 5.6 kg/667 m2，其他4個處理鉀肥按比例施用。氮鉀肥60%做基肥施入，40%做追肥施入，磷肥一次性做基肥施入。拋秧前1～3 d，做好田埂、覆蓋好薄膜后施基肥，拋秧后7～10 d施追肥，其余田間管理措施均保持一致。同時設置無氮區、無磷區、無鉀區用于肥料利用率的計算。

1.3 項目測定及方法

試驗前使用不銹鋼土鉆按照“S”形取樣法采集供試稻田耕層土壤，測定土壤pH值、有機質、全氮、全磷、全鉀、有效磷、水解性氮、速效鉀含量。

水稻成熟后，參照庾振宇等[7]的方法，分小區單獨采集稻草和籽粒樣品，各小區單打單曬籽粒和稻草并稱重測定產量。分別使用凱氏定氮法、鉬釩黃比色法和火焰光度計法測定稻草和籽粒樣品中的氮（N）、磷（P）、鉀（K）含量，根據《基于田間試驗的三大糧食作物化肥利用率測算規范（試行）》計算作物N、P、K吸收量和肥料利用率。

水稻氮肥利用率按公式（1）進行計算

REN=（U-U0）/ FN" " " " " " " （1）

式中：U——試驗區作物收獲時地上部的吸氮總量（kg/667m2）；U0——無氮區作物收獲期地上部的吸氮總量（kg/667m2）；FN——氮肥投入量（kg/667 m2）；

磷肥、鉀肥利用率（REP、REK）同理計算獲得。

1.4 數據處理

使用Microsoft Excel 2023和IBM SPSS Statistic 26軟件進行數據處理和分析。

2 結果與分析

2.1 不同鉀肥用量對水稻產量構成因素及籽粒的影響

由表1可知，穗粒數、千粒重和結實率隨鉀肥用量的增加整體呈增長趨勢，有效穗數先增后降，以處理3最高，總體而言各產量構成因素在不同處理之間差異不顯著。從表2可以看出，籽粒產量表現為處理5＞處理4＞處理3＞處理2＞處理1，隨施鉀量的增加逐漸增加，但增幅逐漸變小，產量最高的處理5較產量最低的處理1增產6.41%，各處理間差異不顯著。說明增施鉀肥能一定程度上提高穗粒數、千粒重、結實率從而提高水稻籽粒產量。從籽粒養分含量來看，各處理的N、P2O5含量之間沒有顯著差異，但增施鉀肥可顯著提高水稻籽粒中的K2O含量。

2.2 不同鉀肥用量對稻草產量及養分含量的影響

由表3可知，各處理間稻草產量表現為處理5＞處理4＞處理3＞處理2＞處理1，隨鉀肥施用量的增加呈現增長趨勢，但增幅較小，產量在不同處理間差異不顯著。增施鉀肥能小幅度的提升稻草產量。此外，增施鉀肥并未顯著提高稻草中K2O養分含量。

2.3 不同鉀肥用量對肥料利用率的影響

表4列出了水稻地上部N、P2O5、K2O養分吸收量及肥料利用率測算結果。處理1-5的鉀肥利用率分別為58.72%、55.01%、47.79%、40.52和37.15%，

隨鉀肥施用量的增加呈現下降趨勢。處理1-5的磷肥利用率分別為22.72%、23.46%、33.13%、36.55%和40.05%，隨鉀肥施用量的增加呈現增長趨勢。而氮肥利用率在不同處理下的表現并沒有明顯規律。說明增施鉀肥有利于提高磷肥的肥料利用率。

2.4 不同施鉀處理對水稻經濟效益的影響

按照其他支出670元/667m2（包含除施肥外的播種、收割、人工等其他全部田間管理成本），水稻2.7元/kg，氮肥（尿素）3.9元/kg，磷肥（12%過磷酸鈣）1.0元/kg，鉀肥（60%氯化鉀）5.8元/kg的費用計算，鉀肥用量70%、85%、100%、115%和130%處理下的化肥成本分別為129.14、146.36、172.19、198.02、257.42元/667m2，不同鉀肥施用量對水稻經濟效益的影響見表5。隨著鉀肥用量的增加，各處理稻谷收入逐漸增長，但因生產成本的不同，凈收入表現也不相同。凈收入從高到低排序為處理3＞處理4＞處理1＞處理2＞處理5。凈收入最高的處理3，達804.12元/667 m2，而處理4和5的稻谷收入雖然大于處理3，但因成本增加，凈收入反而少于處理3，特別是處理5的凈收入僅為732.20元/667 m2，排在最末。因此最佳經濟施鉀量（K2O）應為85%～115%（即4.76～6.44 kg/667m2）。

3 討論與結論

目前，關于如何提高水稻產量大多是通過提高水稻的抗病性和抗逆性來進行的研究，而針對水稻鉀肥施用的研究略顯有限，特別是不同鉀肥施用量對水稻產量的影響的相關研究還不夠深入和系統。前人研究表明，農藝產量隨著施鉀量的增加而增加，當鉀肥施用量達到130 mg/kg時，鉀肥對農藝產量的響應最大[8]，說明農藝產量對鉀肥的響應較為敏感。本研究發現，水稻穗粒數、千粒重、結實率隨著鉀肥用量的增加整體呈增加趨勢。Singh 等[9]指出，在抽樣調查中，只有12.5%的稻田施鉀對水稻產量有顯著影響。另一項研究表明，比推薦用量多施50%（18.75 kg/hm2）鉀肥，可提高水稻產量[10]。研究過程中發現，水稻籽粒產量隨著施鉀量的提升呈拋物線增長的趨勢，這與以往的研究結果一致[11-12]。 Chen等[3]研究表明，施鉀可顯著提高水稻有效分蘗數，增產23.20%，可顯著提高結實率和千粒重，隨著鉀肥施用量的增加，其對產量的影響呈現先增加后降低的趨勢，本文研究結果與其一致。雖然70%和85%鉀肥施用量產生的凈收入相近，但85%鉀肥施用量下的水稻籽粒和稻草產量均高于70%，且研究中100%施鉀量經濟效益最高，85%～100%和100%～115%施鉀量范圍仍可能存在最佳的施鉀量，故考慮將85%～115%作為推薦施鉀量區間，以供后續研究提供參考。

從施鉀對水稻的產量以及經濟效益綜合考慮，推薦鉀肥（K2O）用量4.76～6.44 kg/667m2的施用效果較為適宜。

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（責任編輯：劉奇頎）