大麦钾肥增产效应及钾肥临界值和钾肥系数的确定

王广勇 王 升 叶仁宏 李园畅 陈春英

(江苏省盐城农垦农业科学研究所，江苏 射阳 224314)

1 试验目的

在氮磷等营养元素满足的条件下，开展钾肥单因子试验。进一步明确大麦经济最佳经济施钾量，最高产量施钾量，确定新洋农场大麦钾肥临界值，同时明确钾肥对大麦籽粒蛋白质含量的影响，为大麦科学施用肥提供依据。

2 材料和方法

2.1 供试土壤及品种

本次试验的大麦品种为新洋农场主体品种之一，单二，土壤为壤性潮盐土，有机质含量为19.7 g/kg，全氮含量为1.33 g/kg，碱解氮含量为114 mg/kg，速效磷含量为17.5 mg/kg，速效钾含量为 95 mg/kg，缓效钾 720 mg/kg，有效硫72.2 mg/kg，pH8.0。

2.2 供试肥料

试验氮肥为尿素 (含N为46%);磷肥为过磷酸钙 (含P2O5为12%);钾肥为硫酸钾 (含K2O为50%)。试验过程中，不施用有机肥。

2.3 肥料运筹

氮肥运筹为:基肥∶蘖肥∶穗肥比例为6.5∶1.5∶3。磷肥(P2O5)5 kg/667 m2作基肥一次施用。

2.4 试验设计

试验共设6个处理，见表1。

试验采用随机区组排列，3次重复，小区净面积333.4 m2，试验重复和小区间挖排水沟，沟宽30 cm，按区称肥，基肥人工翻入耕层，追肥在雨前施入。人工拉线、按行称种，行距25 cm，基本苗平均17.0万/667 m2左右。

表1 大麦不同钾肥用量试验处理 kg/667 m2

2.5 试验方法

试验前用GPS定位仪测定试验点的经纬度，并采集基础土样供室内化验。收获前各小区进行测产和考种，采集植株样品室内风干。小区除去边行效应，整区收获脱粒，晒干扬净并计产。植株样品处理方法为:60℃烘干，粉碎过1 mm筛孔，用H2SO4-H2O2消化，蒸馏法测定全氮含量，钒钼黄比色法测定全磷含量，火焰光度法测定全钾含量。

3 试验期间气候概况和特殊气候因素对试验的影响

水稻茬口，大麦播种时墒情好，平均气温较2009年、往年偏低约1℃，播后40 d无降雨，大麦出苗较慢，出苗情况不理想，基本苗预计18万/667 m2，实际出苗17万/667 m2左右，长势较好。越冬期气温较2009年、往年低，光照充足，雨水少，大麦生长发育相对迟缓。2月初天气回暖，在2月10～15日的倒春寒对大麦造成较大的危害，各处理的均有三分之一到二分之一叶片冻死。返青拔节期气温较往年低、雨水较往年少，光照充足，拔节抽穗期推迟。抽穗成熟期温度较往年高，雨水少旱情重，光照充足，干旱影响大麦抽穗、扬花，成穗数有所减少，植株高度下降，对生物产量的形成有一定的影响，5月11日的强降雨对旱情起到了一定的缓解作用。但整个生育期光照充足，大麦根系发育良好，吸肥吸水能力相对较强，所以，2011年大麦产量比2010年偏高。

4 结果分析

4.1 不同钾肥用量的增产效果

从2011年试验区产量结果看来 (表2)，增施不同用量的钾肥有一定的增产效果，增施钾肥5.0 kg/667 m2K2O(K2处理)以下产量逐步提高，比对照增产为4.4%和4.8%;当增施钾肥超过肥5.0 kg/667 m2K2O(K2处理)时，增产量逐步减小，分别为2.2%、0.8%和0.1%;当增施钾肥超过10 kg/667 m2K2O(K4处理)基本无增产效果，大麦钾肥增施后增产幅度相对较小。经方差分析各施肥处理间差异达极显著水平，区组间差异显著，见表3。

表2 试验各处理产量表现

表3 各处理产量方差分析

4.2 建立数学模型及合理施肥指标的确立

4.2.1 钾肥系数的确定。钾肥全部作为基肥施用，施后深翻入土，在施肥后10 d取耕层土样测定土壤速效钾含量，根据土壤速效钾含量每增加1 mg/kg需要增施钾肥 (K2O)公斤数，求得大麦钾肥系数 (见表4)平均为0.255 1。

表4 土壤钾肥系数

4.2.2 数学模型的建立。根据各处理产量与增施不同用量钾肥后土壤速效钾含量之间的关系，应用二次回归方程拟合，建立如下二元二次方程:

其中y代表大麦产量，x代表钾土壤速效钾含量。最高产量土壤速效钾含量为115 mg/kg，产量为446.0 kg/667 m2。大麦钾肥临界值为115 mg/kg，根据钾肥系数求得最高产量的施钾量为:5.1 kg/667 m2。见图1。

根据效益与钾肥施用量之间的关系，应用二次回归方程拟合，建立如下二元二次方程:

其中y代表只去掉肥料成本的效益，x代表钾肥用量。求得最佳经济施钾量为2.3 kg/667 m2，产量为441.9 kg/667 m2，效益为 859.6元/667 m2(其中2011年大麦按2.2元/kg计算，N按4.6元/kg计算，P2O5按5.3元/kg计算，K2O按5.6元/kg计算)。见图2。

4.3 钾肥对大麦农艺性状的影响

有效穗、千粒重均随着钾肥用量的增加出现先增后减的现象;高峰苗和分蘖率随着钾肥用量的增加有增加的趋势，钾肥对大麦的其他性状的影响不明显(表5、表6)。

图1 大麦钾肥增产效应函数曲线图

图2 大麦钾肥增效效应函数曲线图

表5 各处理农艺性状及产量结构

表6 各处理茎蘖动态及理论产量

表7 大麦养分含量测定结果及百公斤大麦需肥量

4.4 对大麦养分吸收的影响

根据麦秆和籽粒N、P、K含量及大麦秸秆与籽粒的重量比测定结果，计算出各处理的百公斤大麦需 (吸)肥量列于表7。从表7可以看出，各处理籽粒对N、P的吸收均高于秸秆，而对K的吸收秸秆均高于籽粒。一定量的钾肥的增加，促进氮、磷的吸收，使百公斤大麦吸氮量和吸磷量相对上升;但过量的钾肥的施入反而影响氮、磷的吸收，使百公斤大麦吸氮量和吸磷量相对下降。

4.5 对大麦籽粒蛋白质含量的影响

合理增施钾肥，不同程度地促进大麦对氮、磷的吸收，促进氮的吸收，同时也带来大麦籽粒蛋白质含量上升的现象，但蛋白质含量上升幅度很小，对大麦品质影响不是很大，本试验六个处理(CK、K1、K2、K3、K4、K5)的籽粒蛋白质含量分别为:13.2、13.6、13.8、13.8、13.8、13.6%。

5 结论与讨论

在生产管理条件一致和氮磷等肥料满足条件下，在土壤有机质含量为19.7 g/kg，全氮含量为1.33 g/kg，碱解氮含量为114 mg/kg，速效磷含量为17.5 mg/kg，速效钾含量为95 mg/kg(在本地区基本属于中等肥力缺钾田块)的田块，求得大麦最高产量施钾量为5.1 kg/667 m2，产量为446.0 kg/667 m2。最佳经济施钾量为2.3 kg/667 m2，产量为441.9 kg/667 m2。同时求得大麦钾肥系数为0.2551，大麦钾肥临界值为115 mg/kg。

根据以上参数可求得不同速效钾含量的田块适宜的钾肥施用量，钾肥用量(K2O kg/667 m2)=(115-田块速效含量)×钾肥系数。根据当时钾肥价格的高低及保证大麦蛋白质含量在13%以下，适宜调低钾肥用量 (下调30% ～50%)作为当季大麦的钾肥适宜施用量。

另外，过量的钾肥的施用，造成啤麦产量不同程度的下降，虽然下降幅度不是很大，但也有这样的趋势，可能是过量钾肥对作物其他营养元素的吸收有一定的影响，这一点有待于进一步的研究和探讨。