稻草和紫云英協(xié)同還田下鉀肥施用量對水稻產(chǎn)量及土壤供鉀能力的影響

摘要： 【目的】水稻生產(chǎn)對鉀素的需求量大，研究稻草和紫云英協(xié)同還田條件下不同施肥處理對水稻產(chǎn)量和土壤鉀素形態(tài)變化的影響，旨在保障我國南方水稻的高產(chǎn)和土壤鉀素高效利用。【方法】不同輪作模式鉀肥定位試驗位于中國農(nóng)業(yè)科學院紅壤實驗站內(nèi)（始于2016 年）。試驗處理包括不施肥和冬閑（CK）、氮磷鉀肥和冬閑（F）、氮磷鉀肥和冬種紫云英（CM）、氮磷鉀肥配合稻草還田和冬種紫云英（RCM）、氮磷減鉀50% 配合稻草還田和冬種紫云英（50%KRCM）。在試驗第3 年（2019 年） 于水稻收獲后調(diào)查分析水稻產(chǎn)量和鉀素含量，以及耕層土壤中速效鉀和緩效鉀含量，計算水稻鉀素吸收量、鉀素生理效率和鉀素表觀平衡，并進一步探討水稻產(chǎn)量和鉀素各指標之間的相關(guān)性。【結(jié)果】與CK 處理相比，紫云英輪作顯著提高水稻年產(chǎn)量，增幅以RCM、50%KRCM 較高，分別為59.4% 和59.7%。兩者協(xié)同還田和紫云英單獨還田均可顯著提高有效穗數(shù)，相比化肥冬閑處理（F），增幅為53.1%～63.3%，在稻草和紫云英協(xié)同還田下，減鉀對水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響不明顯。和F 處理相比，RCM、50%KRCM 處理顯著提高了土壤速效鉀和緩效鉀含量，增幅分別為87.6%、41.1% 和14.0%、12.1%，紫云英單獨還田（CM） 可顯著提高土壤速效鉀含量，對緩效鉀含量的影響不顯著。與RCM 處理相比，50%KRCM 處理的土壤速效鉀含量顯著降低了24.8%，緩效鉀含量沒有顯著變化。和CK 處理相比，RCM 處理顯著提高了稻谷含鉀量，增幅為6.7%，4 個施肥處理均顯著提高了稻草和稻谷吸鉀量，鉀素表觀平衡均表現(xiàn)為盈余，RCM 和50%KRCM 處理的鉀素盈余量高于CM 處理，但50%KRCM 處理的鉀素盈余量比RCM 處理降低了119.7 kg/（hm2·a）。鉀素盈余量與土壤速效鉀含量變化呈顯著正相關(guān)，鉀素盈余量每增加1 kg/（hm2·a），土壤速效鉀含量提高0.25 mg/kg。施肥降低了鉀素生理效率，CM、RCM 和F 處理的鉀素生理效率比CK 降低了10.3%～15.5%。土壤速效鉀含量、植株總吸鉀量、鉀素表觀平衡和水稻產(chǎn)量之間均顯著正相關(guān)，植株總吸鉀量每增加1 kg/hm2，水稻產(chǎn)量提高30.5 kg/hm2，鉀素表觀平衡每增加1 kg/（hm2·a），水稻產(chǎn)量提高9.5 kg/hm2。【結(jié)論】稻草和紫云英協(xié)同還田可增加水稻有效穗數(shù)進而提高稻谷產(chǎn)量，增加鉀素盈余量可提高土壤速效鉀和緩效鉀含量，兩者協(xié)同還田提升水稻產(chǎn)量和土壤供鉀能力的作用優(yōu)于紫云英單獨還田。稻草和紫云英協(xié)同還田條件下減少鉀肥施用量，顯著降低鉀素盈余量，但沒有降低土壤鉀素的供應(yīng)能力，因此，可適當減少鉀肥的施用量。

關(guān)鍵詞： 稻草； 紫云英； 水稻； 施鉀量； 產(chǎn)量； 鉀素盈余量； 土壤鉀素供應(yīng)能力

水稻是我國三大主糧之一，2022 年種植面積約占我國糧食作物總面積的30%[1]，隨著水稻品種的改良和栽培技術(shù)的進步，水稻產(chǎn)量逐步上升，土壤中帶走的鉀素也隨之增多，加之稻草資源的焚燒和丟棄、有機肥用量的減少、施肥結(jié)構(gòu)的不合理，稻田土壤的缺鉀問題愈加突出。紫云英和稻草作為南方稻區(qū)主要的有機肥源，富含碳、氮、磷、鉀及硅等營養(yǎng)元素[2]，又具有改善土壤結(jié)構(gòu)和肥力、提高作物產(chǎn)量等方面的作用[3?5]。兩者單獨還田可發(fā)揮各自的優(yōu)勢，稻草中的鉀素易被溶解出來，補充土壤中的速效鉀[6]，紫云英作為豆科綠肥與根瘤菌共生固氮，能提高土壤氮素含量[7]，其根系分泌物也可提高土壤礦質(zhì)養(yǎng)分活性[8?9]。