我国籽实和饲草谷子土壤钾素丰缺指标及推荐施钾量_朱凯迪.pdf

北方农业学报 2022，50（6）：3139JOURNAL OF NORTHERN AGRICULTURE朱凯迪，孙洪仁，张吉萍，等.我国籽实和饲草谷子土壤钾素丰缺指标及推荐施钾量 J.北方农业学报，2022，50（6）：31-39.DOI：10.12190/j.issn.2096-1197.2022.06.05收稿日期：2022-10-12基金项目：国家现代农业产业技术体系项目（CARS-35）作者简介：朱凯迪（1998），女，硕士研究生，研究方向为牧草、作物测土施肥研究及科技翻译。通信作者：孙洪仁（1965），男，副教授，硕士，主要从事牧草、作物水肥管理的研究工作。我国籽实和饲草谷子土壤钾素丰缺指标及推荐施钾量朱凯迪1，2，孙洪仁1，张吉萍3，冮丽华4，吕玉才5，王国军6，魏登峰6（1.中国农业大学 草业科学与技术学院，北京100193；2.北京理工大学 外国语学院，北京102401；3.北京六凯农业科技有限公司，北京100095；4.北京薯网农业科学研究院 北京100043；5.深圳六园企业发展有限公司，广东 深圳518038；6.敖汉旗惠隆杂粮种植农民专业合作社，内蒙古 敖汉024300）摘要：【目的】明确我国籽实、饲草谷子土壤钾素丰缺指标，为谷子测土施钾提供科学依据。【方法】采用“零散实验数据整合法”和“养分平衡-地力差减法新应用公式”，开展谷子土壤钾素丰缺指标和推荐施钾量研究。【结果】我国谷子土壤速效钾第 14 级丰缺指标依次为257、140257、76140 和76 mg/kg；土壤全钾第 17 级丰缺指标依次为24、1524、915、59、35、23 和2 g/kg。当钾肥当季利用率为 50%时，籽实目标产量 3.007.50 t/hm2第 17 级土壤推荐施钾量分别为 0、2254、43108、65162、86216、108270 和 130324 kg/hm2；干草目标产量 6.015.0 t/hm2第 17 级土壤推荐施钾量分别为 0、2254、43108、65162、86216、108270 和 130324 kg/hm2；青贮目标产量 1545 t/hm2第 17 级土壤推荐施钾量分别为 0、1854、36108、54162、72216、90270 和 108324 kg/hm2。【结论】初步建立了我国籽实、饲草谷子土壤钾素丰缺指标推荐施肥系统，为谷子测土施钾奠定了科学基础。关键词：谷子；测土施肥；土壤速效钾；土壤全钾；丰缺指标；施钾量中图分类号：S153；S143.3文献标识码：A文章编号：2096-1197（2022）06003109The abundance-deficiency index of soil K and recommended potassium fertilizerapplication rates for grain and forage millet in ChinaZHU Kaidi1，2，SUN Hongren1，ZHANG Jiping3，GANG Lihua4，LYU Yucai5，WANG Guojun6，WEI Dengfeng6（1.College of Grassland Science and Technology，China Agricultural University，Beijing100193，China；2.School of Foreign Languages，Beijing Institute of Technology，Beijing102401，China；3.Beijing Liukai Agricultural Sciences and Technology Co.Ltd.，Beijing100095，China；4.Beijing Potato Net Agriculture Science Academy，Beijing100043，China；5.Shenzhen Liuyuan Enterprise DevelopmentCo.Ltd.，Shenzhen518038，China；6.Aohan Banner Huilong Cereal Plantation Farmer Cooperative，Aohan024300，China）Abstract：【Objective】To clarify the abundance-deficiency index of soil K and provide scientific basis for soil testing andpotassium fertilizer recommendation of millet.【Methods】The methods of scattered experimental data integration and the newapplied formula based on“nutrient balance and projected yield minus soil fertility yield”were employed to study theabundance-deficiency index（ADI）of soil K and the recommended potassium fertilizer application rate（RPFAR）for millet.【Results】The ADI of millet soil available K for level 1-4 were 257，140-257，76-140 and 76 mg/kg，respectively.TheADI of soil total K for level 1-7 were 24，15-24，9-15，5-9，3-5，2-3 and2 g/kg.When the potassium fertilizer useefficiency in current season（PFUEICS）was 50%and the target yield of grain was 3.00-7.50 t/hm2，the RPFAR for level 1-7were 0，22-54，43-108，65-162，86-216，108-270 and 130-324 kg/hm2，respectively.When the target yield of hay was6.0-15.0 t/hm2，the RPFAR for level 1-7 were 0，22-54，43-108，65-162，86-216，108-270 and 130-324 kg/hm2，respectively.When the target yield of silage was 15-45 t/hm2，the RPFAR for level 1-7 were 0，18-54，36-108，54-162，72-216，90-270 and 108-324 kg/hm2，respectively.【Conclusion】Initially established abundance-deficiency index of soilK recommended fertilization systems，which laid a scientific foundation for soil testing and potassium application of milletin China.Keywords：Millet；Soil testing and fertilization；Soil available potassium；Soil total potassium；Abundance-deficiency index；Potassium application rate谷子 Setaria italic（L.）Beauv.是起源于我国的古老农作物，具有耗水少、抗旱耐瘠、营养丰富均衡、粮饲兼用等特征，是旱作生态农业的主栽作物。目前我国谷子种植面积近 80 万 hm2，产量近 240 万 t1。肥料是作物的“粮食”。科学施肥不仅可以提高谷子产量、质量和效益，还能够有效保护耕地、水系和大气生态环境。因此，科学确定施肥量对谷子生产具有重要意义。BRAY 先生首创的土壤养分丰缺指标法是世界各国广为应用的测土推荐施肥经典、标准的方法2。20 世纪 80 年代，我国开始作物土壤养分丰缺指标推荐施肥系统研究34，已经建立了玉米、水稻、小麦等作物在多地域土壤养分丰缺指标推荐施肥系统57。但谷子土壤养分丰缺指标推荐施肥系统研究十分薄弱，相关文献仅见 2 篇。王纪泽等8对赤峰谷子土壤有效磷丰缺指标进行了初步研究。朱凯迪等9采用由中国农业大学孙洪仁研究团队创建的作物土壤养分丰缺指标推荐施肥系统研究新方法，建立了我国籽实和饲草谷子土壤氮素丰缺指标推荐施肥系统。中国农业大学孙洪仁研究团队创建了由“零散实验数据整合法”“土壤养分丰缺分级改良方案”和“养分平衡-地力差减法新应用公式”构成的作物土壤养分丰缺指标推荐施肥系统研究新方法，有效地克服了作物土壤养分丰缺指标推荐施肥系统研究过程中存在的诸如工程庞大、投资强度大等难题。孙洪仁研究团队利用该法还成功建立了紫花苜蓿、燕麦、甜菜、甘蔗、苹果、棉花等作物土壤养分丰缺指标推荐施肥系统10-15。本研究拟采用作物土壤养分丰缺指标推荐施肥系统研究新方法，开展我国谷子土壤钾素丰缺指标和推荐施钾量研究，旨在为我国谷子测土施肥提供科学依据。1材料和方法搜集我国开展的籽实、饲草谷子施钾的试验文献。选择含有土壤钾素含量、施钾处理产量及缺钾处理产量（未施钾肥，其他养分施用量与施钾处理相同）的试验文献，并提取上述数据。采用谷子缺钾处理相对产量公式R-K=Y-K/YK（1）式中，R-K为缺钾处理相对产量；Y-K为缺钾处理产量；YK为施钾处理产量。利用 Excel 软件，选择适当模型分别建立谷子缺钾处理相对产量与土壤速效钾和全钾含量回归方程。利用所得回归方程和土壤养分丰缺分级改良方案16分别对土壤速效钾和全钾丰缺进行分级，高端和低端分别至多保留 1 个外推数据。计算推荐施钾量，采用“养分平衡-地力差减法新应用公式”17-18FK=AK（1-R-K）/EK（2）式中，FK为推荐施钾量；AK为目标产量钾素移出量；R-K为缺钾处理相对产量；EK为养分当季利用率。籽实谷子单位经济产量钾素（K2O）移出量确定为 36 kg/t，干草谷子确定为 18 kg/t，青贮谷子确定为 6 kg/t19-20。籽实谷子目标产量确定为 3.00、3.75、4.50、5.25、6.00、6.75、7.50 t/hm2，目 标 产 量 钾 素（K2O）移出量依次确定为 108、135、162、189、216、243、270 kg/hm2；干草谷子目标产量确定为 6.0、7.5、9.0、10.5、12.0、13.5、15.0 t/hm2，目标产量钾素（K2O）移出量依 次 确 定 为 108、135、162、189、216、243、32北 方 农 业 学 报50 卷270 kg/hm2；青贮谷子目标产量确定为 15、20、25、30、35、40、45 t/hm2，目标产量钾素（K2O）移出量依次确定为 90、120、150、180、210、240、270 kg/hm2。选取各丰缺级别缺素处理相对产量下限作为该级别缺素处理相对产量。设置 3 个钾肥当季利用率，分别为 40%、50%、60%。2结果与分析2.1我国谷子施钾的试验文献与土壤钾素丰缺指标相关信息搜集到我国开展的含有土壤速效钾（或全钾）含量和缺钾处理的谷子施钾的文献共 23 篇。其中，19801999 年 3 篇21-23，20002009 年 4 篇2427、20102020 年 16 篇2843。另搜集到盆栽试验文献1 篇21。上述研究涉及县域