大麥鉀肥增產效應及鉀肥臨界值和鉀肥系數的確定

王廣勇 王 升 葉仁宏 李園暢 陳春英

(江蘇省鹽城農墾農業科學研究所，江蘇 射陽 224314)

1 試驗目的

在氮磷等營養元素滿足的條件下，開展鉀肥單因子試驗。進一步明確大麥經濟最佳經濟施鉀量，最高產量施鉀量，確定新洋農場大麥鉀肥臨界值，同時明確鉀肥對大麥籽粒蛋白質含量的影響，為大麥科學施用肥提供依據。

2 材料和方法

2.1 供試土壤及品種

本次試驗的大麥品種為新洋農場主體品種之一，單二，土壤為壤性潮鹽土，有機質含量為19.7 g/kg，全氮含量為1.33 g/kg，堿解氮含量為114 mg/kg，速效磷含量為17.5 mg/kg，速效鉀含量為 95 mg/kg，緩效鉀 720 mg/kg，有效硫72.2 mg/kg，pH8.0。

2.2 供試肥料

試驗氮肥為尿素 (含N為46%);磷肥為過磷酸鈣 (含P2O5為12%);鉀肥為硫酸鉀 (含K2O為50%)。試驗過程中，不施用有機肥。

2.3 肥料運籌

氮肥運籌為:基肥∶蘗肥∶穗肥比例為6.5∶1.5∶3。磷肥(P2O5)5 kg/667 m2作基肥一次施用。

2.4 試驗設計

試驗共設6個處理，見表1。

試驗采用隨機區組排列，3次重復，小區凈面積333.4 m2，試驗重復和小區間挖排水溝，溝寬30 cm，按區稱肥，基肥人工翻入耕層，追肥在雨前施入。人工拉線、按行稱種，行距25 cm，基本苗平均17.0萬/667 m2左右。

表1 大麥不同鉀肥用量試驗處理 kg/667 m2

2.5 試驗方法

試驗前用GPS定位儀測定試驗點的經緯度，并采集基礎土樣供室內化驗。收獲前各小區進行測產和考種，采集植株樣品室內風干。小區除去邊行效應，整區收獲脫粒，曬干揚凈并計產。植株樣品處理方法為:60℃烘干，粉碎過1 mm篩孔，用H2SO4-H2O2消化，蒸餾法測定全氮含量，釩鉬黃比色法測定全磷含量，火焰光度法測定全鉀含量。

3 試驗期間氣候概況和特殊氣候因素對試驗的影響

水稻茬口，大麥播種時墑情好，平均氣溫較2009年、往年偏低約1℃，播后40 d無降雨，大麥出苗較慢，出苗情況不理想，基本苗預計18萬/667 m2，實際出苗17萬/667 m2左右，長勢較好。越冬期氣溫較2009年、往年低，光照充足，雨水少，大麥生長發育相對遲緩。2月初天氣回暖，在2月10～15日的倒春寒對大麥造成較大的危害，各處理的均有三分之一到二分之一葉片凍死。返青拔節期氣溫較往年低、雨水較往年少，光照充足，拔節抽穗期推遲。抽穗成熟期溫度較往年高，雨水少旱情重，光照充足，干旱影響大麥抽穗、揚花，成穗數有所減少，植株高度下降，對生物產量的形成有一定的影響，5月11日的強降雨對旱情起到了一定的緩解作用。但整個生育期光照充足，大麥根系發育良好，吸肥吸水能力相對較強，所以，2011年大麥產量比2010年偏高。

4 結果分析

4.1 不同鉀肥用量的增產效果

從2011年試驗區產量結果看來 (表2)，增施不同用量的鉀肥有一定的增產效果，增施鉀肥5.0 kg/667 m2K2O(K2處理)以下產量逐步提高，比對照增產為4.4%和4.8%;當增施鉀肥超過肥5.0 kg/667 m2K2O(K2處理)時，增產量逐步減小，分別為2.2%、0.8%和0.1%;當增施鉀肥超過10 kg/667 m2K2O(K4處理)基本無增產效果，大麥鉀肥增施后增產幅度相對較小。經方差分析各施肥處理間差異達極顯著水平，區組間差異顯著，見表3。

表2 試驗各處理產量表現

表3 各處理產量方差分析

4.2 建立數學模型及合理施肥指標的確立

4.2.1 鉀肥系數的確定。鉀肥全部作為基肥施用，施后深翻入土，在施肥后10 d取耕層土樣測定土壤速效鉀含量，根據土壤速效鉀含量每增加1 mg/kg需要增施鉀肥 (K2O)公斤數，求得大麥鉀肥系數 (見表4)平均為0.255 1。

表4 土壤鉀肥系數

4.2.2 數學模型的建立。根據各處理產量與增施不同用量鉀肥后土壤速效鉀含量之間的關系，應用二次回歸方程擬合，建立如下二元二次方程:

其中y代表大麥產量，x代表鉀土壤速效鉀含量。最高產量土壤速效鉀含量為115 mg/kg，產量為446.0 kg/667 m2。大麥鉀肥臨界值為115 mg/kg，根據鉀肥系數求得最高產量的施鉀量為:5.1 kg/667 m2。見圖1。

根據效益與鉀肥施用量之間的關系，應用二次回歸方程擬合，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代表鉀肥用量。求得最佳經濟施鉀量為2.3 kg/667 m2，產量為441.9 kg/667 m2，效益為 859.6元/667 m2(其中2011年大麥按2.2元/kg計算，N按4.6元/kg計算，P2O5按5.3元/kg計算，K2O按5.6元/kg計算)。見圖2。

4.3 鉀肥對大麥農藝性狀的影響

有效穗、千粒重均隨著鉀肥用量的增加出現先增后減的現象;高峰苗和分蘗率隨著鉀肥用量的增加有增加的趨勢，鉀肥對大麥的其他性狀的影響不明顯(表5、表6)。

圖1 大麥鉀肥增產效應函數曲線圖

圖2 大麥鉀肥增效效應函數曲線圖

表5 各處理農藝性狀及產量結構

表6 各處理莖蘗動態及理論產量

表7 大麥養分含量測定結果及百公斤大麥需肥量

4.4 對大麥養分吸收的影響

根據麥稈和籽粒N、P、K含量及大麥秸稈與籽粒的重量比測定結果，計算出各處理的百公斤大麥需 (吸)肥量列于表7。從表7可以看出，各處理籽粒對N、P的吸收均高于秸稈，而對K的吸收秸稈均高于籽粒。一定量的鉀肥的增加，促進氮、磷的吸收，使百公斤大麥吸氮量和吸磷量相對上升;但過量的鉀肥的施入反而影響氮、磷的吸收，使百公斤大麥吸氮量和吸磷量相對下降。

4.5 對大麥籽粒蛋白質含量的影響

合理增施鉀肥，不同程度地促進大麥對氮、磷的吸收，促進氮的吸收，同時也帶來大麥籽粒蛋白質含量上升的現象，但蛋白質含量上升幅度很小，對大麥品質影響不是很大，本試驗六個處理(CK、K1、K2、K3、K4、K5)的籽粒蛋白質含量分別為:13.2、13.6、13.8、13.8、13.8、13.6%。

5 結論與討論

在生產管理條件一致和氮磷等肥料滿足條件下，在土壤有機質含量為19.7 g/kg，全氮含量為1.33 g/kg，堿解氮含量為114 mg/kg，速效磷含量為17.5 mg/kg，速效鉀含量為95 mg/kg(在本地區基本屬于中等肥力缺鉀田塊)的田塊，求得大麥最高產量施鉀量為5.1 kg/667 m2，產量為446.0 kg/667 m2。最佳經濟施鉀量為2.3 kg/667 m2，產量為441.9 kg/667 m2。同時求得大麥鉀肥系數為0.2551，大麥鉀肥臨界值為115 mg/kg。

根據以上參數可求得不同速效鉀含量的田塊適宜的鉀肥施用量，鉀肥用量(K2O kg/667 m2)=(115-田塊速效含量)×鉀肥系數。根據當時鉀肥價格的高低及保證大麥蛋白質含量在13%以下，適宜調低鉀肥用量 (下調30% ～50%)作為當季大麥的鉀肥適宜施用量。

另外，過量的鉀肥的施用，造成啤麥產量不同程度的下降，雖然下降幅度不是很大，但也有這樣的趨勢，可能是過量鉀肥對作物其他營養元素的吸收有一定的影響，這一點有待于進一步的研究和探討。