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钾对农作物的作用及功能十篇

发布时间:2024-04-25 20:25:28

钾对农作物的作用及功能篇1

关键词:牛粪;功能菌肥;制作;工艺优化

中图分类号:S141.4文献标识码:a文章编号:0439-8114(2014)03-0635-05

近年来,随着中国养牛业的迅猛发展,产生了大量牛粪,如果处理不当,将对周边环境及人们健康造成重大威胁。研究表明,将禽畜粪便进行好氧堆肥生产优质有机肥,不仅可有效解决大量禽畜粪便污染,更可良好实现禽畜粪便资源化利用及适应现代有机农业发展需求,走生态、环保、循环农业发展道路,这已被证明为现代畜牧业及现代农业有机结合的重要和行之有效的途径[1,2]。牛粪经堆肥化处理,发酵腐熟形成重要活性有机物质―腐殖质,不仅对作物土壤具有重要改良作用,可增加土壤有机质含量,更是其肥力元素的主要载体,为作物生长提供较充足的氮、磷、钾、钙、镁、硫、锌等各种大量及中微量元素,且稳产高产、品质优良[2,3],因此近年来受到了广泛重视。然而,自然堆肥腐熟周期长,且氮、磷、钾等主要肥力元素含量偏低,导致肥力效果不显著等,极大地限制了牛粪等禽畜粪便的规模化、工业化利用。加快堆肥腐熟进程,切实提高堆肥效率,并在此基础上进一步添加固氮、解磷、解钾等功能菌株,大力增加作物土壤中有益功能菌株数量,切实提高腐熟有机质氮、磷、钾等主要肥力元素含量水平,将普通堆制有机肥转变为有机功能菌肥,是近年来对牛粪等有机废弃物进行资源化、工业化利用的主要发展方向[4,5]。目前,国内外学者关于加快牛粪等禽畜粪便堆肥发酵及腐熟进程方面的研究成果及报道较多,对堆肥适宜碳氮比、含水量、翻堆次数、通氧量、腐熟菌剂接种量等研究较为清楚[4-6],但对进一步制作相关功能菌肥的研究及报道较为少见。本试验充分借鉴前人快速堆肥腐熟经验及成果,以自制牛粪腐熟菌剂快速腐熟牛粪,并在此基础上,进一步添加固氮、解磷、解钾等功能菌株进行二次发酵,以二次发酵工艺及参数为研究重点,以期获得氮、磷、钾等主要肥力元素含量高的牛粪功能菌肥产品,为工业化利用牛粪资源及田间应用提供一定技术参数及理论依据。

1材料与方法

1.1材料与仪器

新鲜牛粪,棉子壳,麸皮,土豆,蛋白胨、牛肉膏、甘露醇、葡萄糖、CaCo3、Ca3(po4)2、na2Hpo4、钾长石粉(K2o含量10.02%)及其他常见药品;普通摇床、高压灭菌锅、超净工作台、自制二次发酵罐(外包保温材料)及锥形瓶、培养皿等常用设备与器皿。经测定,新鲜牛粪含水率为82%,全碳27.8%,全氮1.53%,粗蛋白3.18%,粗纤维9.76%,粗脂肪0.46%,总糖7.41%,淀粉4.39%,pH7.2;棉子壳含水率8.9%,全碳59.7%,全氮1.49%,粗蛋白4.39%,粗纤维45.6%,粗脂肪4.51%,总糖3.37%,淀粉2.44%,pH6.2。

1.2菌株及其培养基

腐熟菌株:XC1、XC4、mC1、mC2分别为荆楚理工学院生物工程学院应用微生物技术实验室从牛粪自然堆肥中分离获得的一种芽孢杆菌(Bacillussp.)、假单胞菌(pseudomonassp.)、木霉(trichodermasp.)及曲霉(aspergillussp.)[7,8];功能菌株:采用常用菌株,其中固氮菌为圆褐固氮菌(azotobacterchroococcum),解磷菌为巨大芽孢杆菌(Bacillusmegatherium),解钾菌为胶质样芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus)[9,10]。

菌株培养基:牛肉蛋白胨培养基(用于菌株XC1、XC4培养),pDa培养基(用于菌株mC1、mC4培养);阿须贝固氮培养基(甘露醇10g,KH2po40.2g,mgSo4・7H2o5.0mg,naCl0.2g,CaSo4・2H2o0.1g,CaCo35.0g,蒸馏水1000mL,pH7.2~7.4),解磷培养基[葡萄糖10g,(nH4)2So40.5g,KCl0.3g,mgSo4・7H2o0.3g,Ca3(po4)210g,FeSo4・7H2o0.03g,mnSo4・4H2o0.03g,蒸馏水1000mL,pH7.0~7.5],解钾培养基(蔗糖5.0g,na2Hpo42.0g,mgSo4・7H2o5.0mg,FeCl35.0mg,CaCo30.1g,钾长石粉1.0g,蒸馏水1000mL,pH7.0~7.5),固氮、解磷、解钾培养基分别用于固氮菌、解磷菌、解钾菌培养,以保持功能菌株的良好活性[11,12]。

1.3牛粪处理与建堆

以棉子壳为辅料,加入到新鲜牛粪中并搅拌均匀(主辅料体积比约1.0∶0.4),调节牛粪基质含水量至60%~65%,pH7.4~7.6,C∶n约22∶1。在平整地面以木棍作密“井”字形排列,将处理后的牛粪基质铲至木棍上建大小约2.0m×1.5m×1.5m堆体,堆顶面每间隔30cm以直径1.5cm木棍从顶端向底部打孔,以保证堆肥发酵对氧气的需求[3]。

1.4腐熟菌剂制作与一次发酵

将腐熟菌株XC1、XC4及mC1、mC2分别接种至牛肉蛋白胨培养基及pDa培养基,摇床180r/min分别扩大培养3d、5d,按体积比1∶1混合后,与等体积灭菌麸皮混合,堆集发酵3d后晾干,即为腐熟菌剂。将腐熟菌剂按1.0%比例均匀接入牛粪基质中建堆,以不接菌为对照,间隔3d记录堆肥发酵温度变化情况,当发酵温度超过60℃时予以翻堆,以高温期温度、高温期时间及农业部行业标准nY/t394-2000为主要标准,观察堆肥腐熟及进程,比较自制腐熟菌剂性能及效果。

1.5功能菌剂制作与二次发酵

分别将将固氮、解磷、解钾功能菌接种至固氮、解磷、解钾培养基,摇床180r/min扩大培养5~7d,稀释平板法测定各菌液菌数,使各菌液菌数约为108个/mL;各菌液按1∶1∶1等体积混合后,按体积比1∶1将混合菌液加入到灭菌麸皮中,混匀、堆积发酵3d后晾干,即为功能菌剂。当堆肥腐熟后由高温期下降至约40℃,分别分堆至自制保温发酵桶,并按不同比例接入功能菌剂,适当浇水调节含水量至60%~65%,进行功能菌剂二次发酵。

1.6二次发酵主要参数确定及优化

将复合功能菌剂分别按0.1%、0.5%、1.0%的比例接入二次发酵堆体,每天测定并记录堆体发酵温度;当发酵温度超过40℃即进行翻堆,以保证功能菌株适宜生长温度;当堆体温度明显下降且趋于稳定或已稳定,即终止发酵。每天于测定堆体发酵温度时,同步对发酵堆体取样,以稀释平板法分别涂布于固氮、解磷、解钾固体培养基,测定发酵堆体中固氮、解磷、解钾功能菌株数量,分析功能菌剂不同接种量在腐熟牛粪基质中进一步发酵全过程各菌株数量变化及增殖规律,比较功能菌剂不同接种量及各功能菌株数量与发酵温度、翻堆次数、菌株增殖速度等发酵过程主要参数之间的相互影响及关系,优化功能菌肥制作主要工艺参数及流程。

1.7功能菌肥性能测定

分别取一次发酵及二次发酵堆肥样品各100g、10g,同步测定其发芽指数及速效氮、速效磷、速效钾含量,3次重复,结果以平均值表示,以评价各发酵处理及菌肥产品基本性能。发芽指数测定:以样品加10倍去离子水浸提2h;在直径为10cm培养皿内铺洁净滤纸,均匀放置水稻种子20粒,取浸提液5mL均匀滴入,以去离子水为对照,置于恒温箱25℃培养96h,测定各堆肥样品发芽指数大小,以比较自制腐熟菌剂及功能菌剂不同接种量对堆肥腐熟程度、促进发芽生根等情况的影响。发芽指数计算公式:发芽指数(Gi)=(浸提液种子发芽率×种子根长)/(去离子水种子发芽率×种子根长)×100%[13]。进一步参照文献[14]所述方法,分别采用碱解扩散法、钼锑抗比色法及原子吸收法测定上述各堆肥样品速效氮、速效磷、速效钾含量,比较自制腐熟菌剂及功能菌剂不同接种量对堆肥氮、磷、钾等主要肥力元素的影响。

2结果与分析

2.1腐熟菌剂一次发酵及腐熟结果

发酵温度是堆体腐熟进程及是否腐熟的重要指标[13,15]。自制腐熟菌剂对牛粪堆体发酵进程的影响见图1。从图1可以看出,与对照组相比较,牛粪堆体接种自制腐熟菌剂后升温迅速,升温4~5d即可进入高温期,经一次翻堆后维持60℃左右高温期可达约10d,同时降温也较为迅速,高温期结束2~3d即可降温至约42℃。分析其原因是由于自制腐熟菌剂中菌株XC1为糖、淀粉主要功能菌及蛋白质、纤维素利用菌,XC4为蛋白质、淀粉主要功能菌,mC1为纤维素主要功能菌,mC2为蛋白质及淀粉主要功能菌,可迅速利用牛粪堆体中相关成分生长及增殖,升温迅速,高温期较长[7,8,15];同时因堆体中糖、淀粉、蛋白质等菌株易利用物质因腐熟菌株快速生长而被大量消耗,因而降温较快,堆体腐熟至约40℃仅需约18d。根据nY/t394-2000《绿色食品肥料使用准则》,该堆肥腐熟情况完全符合标准,且高温期更长,说明自制腐熟菌剂作用效果良好,达到了堆肥腐熟目标。

2.2功能菌剂二次发酵及结果

2.2.1功能菌剂不同接种量对发酵温度及发酵进程的影响功能菌剂不同接种量对二次发酵进程有重要影响。根据发酵过程一般规律,发酵温度为发酵进程的重要指标[13,15]。功能菌剂不同接种量对发酵温度的影响见图2。从图2可以看出,二次发酵堆体发酵初期温度约为32℃,随着发酵时间延长,功能菌剂不同接种量对堆体发酵温度影响差别较明显。功能菌剂接种量为0.1%时,堆体升温较缓慢,结合翻堆发酵温度较平稳,且基本为功能菌株适宜生长范围,但发酵周期较长,较1.0%、0.5%接种量约长3~4d;功能菌剂接种量为1.0%时,堆体升温迅速,至第三天即升温至46.4℃,翻堆后堆温即迅速下降,40℃左右温度保持约2d,至第七天发酵过程基本结束;而当功能菌剂接种量为0.5%时,堆体升温亦较为迅速,结合翻堆,发酵全过程堆温一般不超过45℃,较为适合各功能菌株生长繁殖,40℃左右温度保持约3d,发酵周期约8d。分析其原因是由于功能菌剂接种量为0.1%时,发酵基质中菌剂菌株增殖基数较低,导致增长速度较缓慢、代谢产热相对较少、发酵周期较长;功能菌剂接种量为1.0%及0.5%时,菌剂菌株增殖基数高,菌株菌群可迅速成为发酵优势菌群,大量利用相关成分迅速生长及代谢,在较短时间内发酵温度可迅速升高,同时大量相关营养被迅速增长菌群显著利用而减少,堆温下降较迅速,发酵时间较短,新的菌株菌群菌系平衡迅速形成,发酵温度趋于稳定[7,16,17]。其中功能菌剂接种量1.0%时,发酵温度易于超过45℃以上,大量功能菌株生长受抑制、死亡或休眠,不利于菌株增殖及生长。功能菌剂接种量为0.5%时,发酵周期约为8d,较0.1%接种量可提前3~4d结束发酵,表明功能菌剂接种量以0.5%较为适宜,在此条件下,发酵周期较短,翻堆、发酵温度等发酵环节及过程易于控制和操作。

2.2.2功能菌剂不同接种量对功能菌株数量的影响功能菌剂不同接种量在发酵进程中各功能菌株数量变化情况见图3、图4、图5。从图3、图4、图5可以看出,功能菌剂不同接种量各功能菌株数量均能在腐熟牛粪基质中迅速上升,但差异较明显。各试验组菌株数量均呈现出先升后降的趋势,最终趋于稳定。至发酵终点,各试验组功能菌株数量见图6。综合图3、图4、图5、图6可见,功能菌剂1.0%接种量其功能菌株总数及固氮、解磷、解钾菌株数均较高,0.5%接种量次之,0.1%接种量最少;0.1%接种量与0.5%、1.0%接种量差异明显,0.5%接种量与1.0%接种量之间比较接近。说明接种剂量过低不利于功能菌株快速增殖;接种剂量过高时,尽管功能菌株数量有一定程度增加但并不显著。这与发酵基质中相关营养成分的限制、基质内原有微生物之间的相互竞争乃至空间拮抗等有关[7,16]。结合图2可见,功能菌剂不同接种剂量下菌株数量上升与下降情况与堆体发酵温度变化规律基本一致,说明菌株增殖生长及数量变化是发酵温度变化的主要基础;菌株增殖快、数量大则发酵温度高,菌株增殖缓慢甚至停滞、数量少,则发酵温度低或达到发酵终点[7,17]。综合考虑生产成本及发酵过程控制等因素,功能菌剂接种量以0.5%较为适宜。

2.3功能菌肥性能测定结果

发芽指数大小是有机固体废弃物腐熟情况的公认指标[15,18]。当发芽指数超过50%,表明发酵物料已基本腐熟,对作物种子发芽及根的生长基本没有抑制或不利影响,可作为农田作物种植的良好基肥或追肥;发芽指数越高,则表明发酵基质腐熟程度更优及促进作物生长能力越强[18]。上述腐熟菌剂一次发酵(处理1)及功能菌剂不同接种量(0.1%接种量为处理2,0.5%接种量为处理3,1.0%接种量为处理4)二次发酵堆肥,对发芽指数影响见表1。从表1可以看出,牛粪基质经腐熟菌剂处理后,发芽指数极显著上升,从27.3%升高到76.4%,说明牛粪基质经腐熟菌剂一次发酵即已充分腐熟;以不同比例功能菌剂进行二次发酵,发芽指数进一步明显上升,依次为1.0%接种量>0.5%接种量>0.1%接种量,说明牛粪基质在腐熟基础上性能可得到进一步改善,肥力水平得到进一步提升。其中,0.5%接种量的发芽指数与1.0%接种量之间差异不显著,两者与0.1%接种量间差异均达极显著水平。说明功能菌剂适宜接种量对改善堆肥性能、提高其发芽指数及肥力水平等具有良好促进作用,而功能菌剂过高接种量对提高发酵基质发芽指数等并无显著作用。

氮、磷、钾是作物生长必需的主要营养元素,是评价各类肥料肥力状况的重要指标。牛粪基质经腐熟菌剂一次发酵及进一步接种固氮、解磷、解钾等功能菌剂二次发酵,其速效氮、速效磷、速效钾变化情况见图7。从图7可以看出,牛粪堆体经腐熟及功能菌剂进一步处理,其速效氮、速效磷、速效钾等均有较明显上升。其中,新鲜牛粪经第一次发酵腐熟,其速效氮却有较明显下降,速效磷、速效钾仅有小幅上升,说明堆肥仅经腐熟处理难以达到迅速提高肥效目的,其中部分速效氮经微生物及高温等作用造成一定损失[18,19];而二次发酵后,速效氮、速效磷上升较明显,速效钾亦有一定程度的上升。进一步对二次发酵功能菌剂不同接种量速效氮、速效磷、速效钾的测定结果进行比较,功能菌剂接种量从0.1%上升至0.5%及从0.5%上升至1.0%,其速效氮、速效磷、速效钾含量分别上升18.3%、19.6%、7.3%及8.2%、7.3%、2.7%,0.1%接种量与0.5%接种量相比差异较明显,而0.5%接种量与1.0%接种量之间差异并不明显,说明腐熟堆肥接入一定剂量功能菌剂可有效提高堆肥速效氮、速效磷、速效钾等主要肥力元素含量水平,但过高的功能菌剂接种量其肥力水平并未明显提高。综合前面的试验结果,功能菌剂二次发酵时,0.5%接种量其固氮、解磷、解钾等功能菌株增殖最为显著,与此相吻合。同时,固氮、解磷、解钾等功能菌株在二次发酵迅速增殖过程中,可将部分氮、磷、钾等营养要素转化为菌体氮、菌体磷、菌体钾等贮存在菌体细胞中[12],因而接种适当剂量功能菌剂,可较好提高菌肥的肥力水平。本试验中,速效磷及速效氮增加较明显,与固氮菌株可固定空气中氮、解磷菌可降解释放发酵基质有机物质中有机磷有关,速效钾增加不明显与解钾菌株主要为无机解钾菌有关。

上述试验结果表明,功能菌剂接种量以0.5%为宜,在此条件下,功能菌肥较新鲜牛粪发芽指数、氮磷钾等主要速效肥力元素含量等分别有了极显著或较明显提高,尤其是菌肥产品中含有充足的固氮、解磷、解钾等功能菌,可显著提高施用土壤固氮、解磷、解钾等功能菌株数量,进一步提高土壤自生固氮、解磷、解钾能力及防病治病性能,具有较明显生态、环保、可持续发展及良好经济效益[4,5]。

3小结与讨论

1)本试验采用从牛粪自然堆肥中分离获得的一种芽孢杆菌、假单胞菌、木霉及曲霉组成的复合腐熟菌剂,对牛粪堆肥具有良好腐熟作用;牛粪基质快速和良好腐熟为优良牛粪有机菌肥制作奠定了良好基础。牛粪基质含有一定可溶性糖、淀粉、蛋白质及大量纤维素等腐熟菌剂菌株易利用物质,腐熟菌剂菌株生长迅速、堆肥升温快,高温期长达10d,不仅基质中原有大量有害微生物经此过程被杀灭和死亡[7,17],更将大量堆肥有机物质经降解、转化等作用形成堆肥优质有机活性物质――腐殖质[15,20],发芽指数也由27.3%迅速上升至76.4%,说明一次发酵腐熟效果良好,为功能菌剂二次发酵创造了良好条件。

2)牛粪基质经腐熟过程其主要成分仍为大分子有机物质,虽对作物土壤具有良好改良作用,但肥力效应较低[9,18]。试验结果表明,由圆褐固氮菌、巨大芽孢杆菌、胶质样芽孢杆菌组成的固氮、解磷、解钾功能菌剂,可充分利用腐熟牛粪基质中相关有机成分迅速和良好生长。菌剂接种量以0.5%较为适宜,翻堆及发酵温度等发酵要素易于控制,至发酵终点各功能菌株数依次达7.3×107CFU/g、1.5×108CFU/g、5.1×107CFU/g,菌株总数达到并显著超过国家nY884-2012标准中2×107CFU/g的规定值,可为土壤及作物生长提供充足自生固氮、解磷、解钾功能菌株,大力提高土壤性能,且有机质含量丰富,发酵周期较短,仅需约8d,速效氮、速效磷、速效钾亦分别有了较明显的提高,因而对作物正常生长、持续高产稳产、提高土壤肥力等具有良好作用,可供相关单位进一步研究及生产实践参考借鉴。

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钾对农作物的作用及功能篇2

1研究方法

为了研究滇池湿地土壤演变与发展,并在此基础上了解人为活动对湿地生态环境变化特征与机制,本研究选取沼泽土、冲积土、水稻土的三种主要类型土壤为研究对象。即以滇池周边受人为干扰影响小的沼泽土壤作为参照,湖滨带水稻土和人为干扰的冲积土进行比较研究。野外土壤采样时,每一类型土壤设3个具有代表性的采样点分别采集样品,并详细记录现场情况。实验分析采用中国科学院南京土壤研究所土壤分析方法[3]。分析三类土壤的有机质、全氮、全磷、速效钾、水解氮、及pH值等,并探讨农业耕作及人为干扰对滇池湿地的影响。

2结果与分析

2.1滇池湖滨带三类土壤特征

2.1.1沼泽土滇池湖滨带沼泽土是滇池湿地受人为影响小的土壤,土壤通常处于水面下,长年生长有天然水生植物,湖积沉甸而发育形成的。主要分布在滇池湖滨带低海拔处,土壤很少接触空气,处于无氧条件下,积累大量植物残体和其它有机物,形成腐质泥化土[4]。从表1可看出滇池的沼泽土壤有机质平均含量9.870%,全氮含量达0.287%,C/n比值为19.603,可见沼泽土对养分的积蓄作用。全钾含量高达2.350%,全磷含量0.082%。速效钾含量54.102mg.kg-1,速效磷仅为22.305mg.kg-1。水解氮高达159.894mg.kg[-1],这种较高氮营养含量可能为外来补给,与周围农业施肥引起的氮营养流失进入有关。

2.1.2水稻土水稻土是人为常年耕作,灌溉和排水交替进行,使原本湿地土壤耕作熟化。滇池的水稻土受灌溉排水、湿耕干作、人工施肥等影响,土壤的水分变化极大,养分还原及分子氧化变化频繁。水稻土长年灌水耕耘、人为堆肥以及稻谷一年一种,根系积累又分解。收获季节稻田排干,土壤与空气接触,养分还原、氧化不断。水稻土不断翻耕,土壤粘粒分散。与滇池湖滨带的沼泽土相比,有机质下降至7.560%,全氮下降至0.216%,C/n比值为15.117。速效磷含量15.703mg.kg-1和速效钾养分含量37.704mg.kg-1。但速效养分的表层水解氮增加到258.348mg.kg-1,这可能与水田有机质分解以及农业生产活动中大量施用氮肥有关[3]。人为耕作活动对土壤特性产生变异,使土壤肥力下降,土质变劣,见表1。

2.1.3冲积土冲积土受雨水、洪灾及人为搬运作用,由滇池周边高处不断冲积、洪积下来而形成的土壤。滇池湖滨带冲积土由于人为修防浪堤,湖水上涨使冲积土埋下水下,形成人工湿地土壤。其成土母质为冲积母质。冲积母质发育形成的冲积土有机质和氮素营养含量低,有机质4.230%,全氮0.097%,养分贫瘠。但速效磷含量27.689mg.kg-1和速效钾含量71.827mg.kg-1,较沼泽土和水稻土都高,这可能与滇池湖滨带冲积土成土时间不长,修防浪堤后被淹没,并开始发生氧化还原过程有关,见表1。

2.2滇池湖滨带耕作对滇池湿地的影响滇池湖滨带水稻土历史上曾是沼泽土,由于人们围湖造田,排干湖水,致使水位下降,土壤露出水面,经逐年灌溉排水、湿耕干作、人工施肥等影响发育形成了水稻土。在每年堆肥条件下,土层养分含量较高。但水稻土与沼泽土相比较,养分仍然呈下降趋势。水稻土的有机质从9.870%降到7.560%,耕地植物生长迅速,枯落物多,但有机质下降一是由于水稻土温度高,有机质分解速度快;另一个原因是有机质容易被大量雨水冲刷和稻田排水进入滇池湖中。全氮由0.287%降到0.216%,C/n比值由19.603下降到15.117,可见水稻土较沼泽土的养分汇集能力差,并且大量有效养分快速释放。水稻土全钾含量为1.351%,比其他两个样地类型要小得多,这是由于水田季节干湿交替明显,淋溶作用不明显,钾的固定能力大大减弱,钾含量小。水稻土水解氮达到258.348mg.kg-1,远大于沼泽土159.894mg.kg-1,这可能与农业大量施氮肥有直接的关连[5]。水稻土速效磷、速效钾仅有15.703mg.kg-1、37.704mg.kg-1,为三种类型土壤最低。水稻土速效磷、钾含量最低,这是由于耕作土吸附性较强,土壤偏碱性条件下磷与钾容易与其它分子结合而失去有效性[6]。由于稻田土有机质和全氮、磷、钾含量大量损失,以及大量的施氮肥,而土壤缺磷、钾等其它植物所必需的微量元素导致氮肥利用率低,大量氮肥等营养元素流失到滇池必然会对滇池生态系统产生极大影响。而且由于肥料利用率低而进入滇池导致滇池水质越来越劣,水体混浊,悬浮物不断增加。由于水田缺乏湖滨带沼泽地对污水的截留和缓冲功能,另外水田土壤中的养分流失到滇池内必然对位于其下的湖泊产生影响。沼泽地农业耕作不仅使湿地生物群落改变,而且引起湖泊富营养化。滇池湿地沼泽改变成水田环境,使之丧失了湿地原有的调节功能。滇池湖滨带水稻田大量氮肥引起的湖水污染,是导致滇池水质变差和富营养化的潜在因素。滇池湖滨带农业耕作,使滇池面积减小,水质变差和富营养化,都引起和加快滇池湿地退化过程。

2.3滇池湖滨带修堤筑坝对滇池湿地的影响滇池湖滨带冲积土成土时间不长,土质疏松,还没有形成土壤剖面。由于人为修防浪堤,湖水上涨使之淹于水下,形成人工湿地土壤。冲积土有机质含量最少,仅为沼泽有机质含量的1/2。这是因为人工湿地的冲积土缺乏湖滨带植物,破坏原有湖滨带植物吸附净化功能,水流速度较快,有机质容易被水流带走,湖滨带没有水质净化和拦截泥沙的作用,所以有机质含量小。修堤致使滇池湖滨带天然沼泽地破坏,土壤有机质含量降低,这也说明湖滨带沼泽土对有机质的吸收和固定能力最强。与沼泽土相比,全氮由0.287%降到0.077%。但C/n比值由19.603上升到31.932,可见冲积土较沼泽土相比,其养分正在快速积累中。冲积土总磷和总钾远大于水稻土,这是由于人工湿地对磷和钾的截留主要是对不溶性磷钾的吸附和沉积。冲积土速效磷是沼泽土含量的1.24倍,是水稻土含量的1.76倍。速效钾是沼泽土含量的1.32倍,是水稻土含量的1.90倍。这是因为土壤速效磷、钾含量与土地利用类型有关。湖滨带沼泽土和水田土由于植物生长吸收了大量的磷和钾。人为因素是影响土壤速效磷和钾含量的一个因素,但并不是唯一的因素[7]。冲积土由于水淹产生剧烈侵蚀,并且土质较松,积物较丰富,在水的淋溶作用下释速效磷和钾现象频繁,所以其速效磷和钾含量最高。所以滇池周边人工湿地应种植水生植物,不仅可以不断地从湿地中取出营养成分,并可获取一定的经济效益[8]。

3结论与建议

3.1结论从滇池湖滨带三种类型土壤理化定量研究结果表明如下。(1)农业耕作施肥进入水田后,水解氮多,而速效磷、钾等植物生长必要微量养分少,致使肥料利用率低。并通过径流、下渗向滇池水体迁移。滇池湖滨带水田面源污染突出,农田不合理施肥是引起滇池污染的主要原因。(2)滇池修堤致湖水位变幅较大,严重地影响了湖滨带生态系统的稳定性,湖滨带生态系统功能下降。滇池湖滨带人类活动如农田耕作、修堤,致使湖滨带自然群落的生态结构破坏贻尽,加剧了滇池水体富营养化的进程。破坏了湖滨带湿地生物多样性,削弱了湖滨带对氮、磷、钾的自净能力,毁坏了其美学价值。滇池湖滨带受人为影响小的沼泽土有机质含量高,全磷、全钾含量高,而受人为干扰淹没的冲积土有机质含量最小。这充分说明湖滨带的水生植物根系固定和沉积有机质的作用。(3)湖滨沼泽地带具有较好的生态功能和环境功能,在水质净化和拦截泥沙等方面效果显著,湖滨植物带大量吸收入湖矿质营养用于自身生长,也体现了湖滨带的吸附、净化功能。因此,要重视并保护湖滨沼泽地带,从而使其功能得到有效发挥。三种类型土壤的pH值均大于7.5,这说明滇池的水质已经受到严重的污染,以致于使湖滨带沼泽土、水稻土及冲积土受到影响并出现盐化趋势。

钾对农作物的作用及功能篇3

1调查方法与样本选取

我国土壤结构中钾元素分布不平衡,在我国南方和长江流域广大地区的土壤中普遍缺钾[5],因此其成为我国钾肥主要施用区域。为深入了解掌握该地区钾肥施用的现状及未来趋势。2011年3月选取南方钾肥重点使用地区的湖南和广东两省,开展了针对200个经销商和400个农民的全覆盖抽样调查。其中,经销商调查涉及湖南省和广东省的40个县;农民调查主要涉及湖南和广东两个省的种植大户。本次调研采用随机抽样的调查方式,以电话调查和实地走访相结合的形式展开。

1.1作物品种样本选取

为了增强调查监测点的针对性,真实反映广东和湖南两省农用钾肥使用变化情况,分别选取两个省代表性较强的粮食作物和经济作物各一种作为调查标的作物。根据对2008年广东和湖南两省农作物播种面积情况分析[6],两省水稻(稻谷)播种面积比重分别达到52.0%和44.2%,因此,选取水稻作为粮食作物标的作物。经济作物因湖南省的棉花播种面积和比重均高于其他作物;广东省的花生比重最高、甘蔗次之,但甘蔗比花生施用钾肥需求和市场影响方面更为重要[7],因此湖南、广东两省分别选取棉花和甘蔗为标的作物。

1.2钾肥用户样本抽选

按照重点县经销商和种植大户为主的原则,确定调查样本总量为湖南省100个经销商和200个农民,广东省100个经销商和200个农民。经销商每省抽样设计为100个样本点,每5个样本点组成1个样本群,即每个县调查1个县级批发商、2个乡镇的4个乡镇零售商。农户调查样本中,每省抽样设计为200个样本点,根据样本层抽样原则,两省分别确定20个县、40个乡镇作为基础样本点。在每个县的2个被选中乡镇中,按照随机抽样原则选取1个乡镇,调查10户农户,最终每省形成200个农户调查样本。根据统计学对样本数量的确定算法:n=Z2×p×(1-p)/e2其中,n为所需样本数,Z为置信度,p为总体的标准差,e为调查中的允许误差率,根据以往调研经验其置信度为4.6,总体的标准差要求在95%,允许误差率为±5%,最终得出两省农户样本合计总量为400份。

1.3调查问卷样本基数

为确保采集的问卷具有代表性,经销商调查样本基数为300个/省,农民为600个/省。采取对同一省选择不同渠道多个单位、不同的人次进行问卷调研,最终确定两个省共计600份问卷样本。

2调研数据分析

2.1湖南、广东钾肥使用情况

由国家有关统计年鉴可以看出[6,7],湖南、广东两省的钾肥施用量始终保持在较高水平,其中2010年的湖南钾肥施用量为39.6万t(折纯)、广东46.1万t(折纯)。钾肥施用品种方面,粮食作物以施用氯化钾为主,而经济作物多选择硫酸钾。但是,根据土壤养分平衡法计算,湖南、广东两省钾肥潜在需求量却远大于实际施用量。土壤钾素亏缺成为我国土壤营养元素构成中存在的突出问题,是制约我国农业可持续发展的关键因素之一。据统计,湖南省水稻需钾(K2o)量约185.19万t,广东省水稻需钾(K2o)量约73.50万t。稻—稻生产体系是中国南方重要的生产体系,但大多数稻—稻生产体系处于负钾素平衡[8]。因此在稻—稻生产体系中合理施用钾肥,是提高水稻单产、改善稻谷品质和增加农民收入的重要措施。据统计,湖南省棉花需钾(K2o)量约2.15万t。棉花属喜钾作物,适宜的钾营养是其高产、优质的保证。大量研究证明,棉花在进入大量结铃期后,如果土壤速效钾供应不足或根系的吸收功能急剧衰退,均会导致产量和纤维品质的下降[9]。据统计,广东省甘蔗需钾(K2o)量约62.73万t。甘蔗由于自身植株高大、生育期长、产量高,故所需肥料比小麦、水稻、玉米等禾本科作物多。甘蔗吸收的钾素养分比氮素、磷素养分多,属喜钾作物。甘蔗施用钾肥除提高产量外,同时还具有提高甘蔗锤度、增加含糖率的显著效果[10]。

2.2湖南、广东钾肥市场情况

2.2.1对钾肥施用的认知

以“氮、磷、钾”为核心的化肥,被称为“粮食的粮食”,特别是钾肥,是我国粮食生产稳定增长的基本物质资料,不仅可以有效提升农产品品质、提高作物抗逆性,而且通过平衡施肥、科学配比,还可以有效提升氮、磷肥料利用效率[11]。要发展高产、优质、高效农业,必须平衡施用一定数量的钾肥。研究表明,随着氮、磷、钾养分配比的逐步改善,作物产品品质相应提高。针对农民的调查显示(表1),湖南、广东两省受访者多数认为需要直接施用钾肥。认为施用钾肥有效和非常有效的农民占到40%以上,认为不需要直接施用钾肥的农民还有20%~30%,认为无所谓的有20%~30%。值得注意的是,湖南有31%的受访农民认为“不需要”。相比之下,广东省农民对于单独施用钾肥的认可度较高。对直接施用钾肥必要性的认知方面,湖南和广东两省经销商存在明显不同的倾向性(表1)。湖南认为比较有效和非常有效的经销商占59%,而广东仅占22%;两省认为直接施用钾肥基本没必要的比例相同,均为21%;广东约有57%的受访者认为直接施用钾肥的“效果一般”。湖南省经销商对于单独施用钾肥的认可度较高。针对如何补充钾的问题,选择施用“复合肥”的湖南和广东受访农民比例分别为45%和53%。这或许可以说明农民为何看淡直接施用钾肥的必要性原因。

2.2.2对钾肥品牌的认知

目前,世界主要钾肥生产国为加拿大、俄罗斯、白俄罗斯、德国和以色列等。其中,加拿大为世界上最大的钾盐资源国、生产国和出口国,俄罗斯为世界第二大钾盐生产国[12]。在湖南和广东两省钾肥同类产品中的调查显示(表2),湖南和广东受访农民认为加拿大钾肥是好品牌的比例达到75%和61%,体现了加拿大钾肥在农民心中的较高地位。97%的经销商表示经营加拿大钾肥的主要原因是“当家肥,农民点名要”和“质量好”,其中选择“农民点名要”的比例占到50%以上(表3)。

2.2.3对钾肥价格的认知

中国化肥进口商与国际供应商举行的钾肥价格国际谈判最终敲定[13],2011年下半年中国进口钾肥新到岸价为470美元/t。这一价格与2010年相比,每吨上涨70美元,涨价幅度达到17.5%。根据中国农资流通协会“全国农资市场监测信息系统”的监测数据(图1)可以看到从2006年到2011年上半年钾肥价格的变化曲线。钾肥价格在2008年快速上涨,涨到每吨4850元的价格高位之后,开始一路下滑到2009年11月,达到了谷底,其中低端价格为2300~2400元/t。从2009年底到2010年初,钾肥价格有所反弹,稳定在2800~2900元/t。而3月份以后受到恶劣气候的影响,各肥种需求低迷,钾肥由于一些贸易商和生产商的销售策略,稳定了一段时间,但是到了6月底仍然跌至了谷底。而到了7、8月份,随着秋季用肥市场的启动、复合肥生产高峰的到来,需求快速增长,价格开始快速反弹,价格逐步回升到了年初的价格,通过观测发现,2010年全年钾肥价格均线保持在2600~2700元/t,上下浮动基本保持在10%左右。2011年起钾肥价格开始稳步提升,据最新监测数据,进口氯化钾港口批发价为3300元/t。调查显示(表4),湖南近60%经销商和50%以上农民认为目前钾肥合理价位为每袋(50kg)低于140元,相当于2800元/t。在广东省,接受140元/袋价位的农民和经销商比例均提高到70%以上,反映了广东市场对钾肥价格的接受能力略强。调查期间,湖南和广东终端钾肥零售价目前普遍在每袋140~160元区间内,农民对价格基本接受。湖南、广东两省经销商和农民能接受的钾肥价位略有差别,可能与两省种植结构有很大关系,湖南以水稻种植为主,经济作物少,种植收益较小;而广东以香蕉、荔枝等经济作物种植为主,种植收益高,对质优价高的钾肥接受力相对较强。

2.3钾肥经营和消费趋势

由于国产钾肥资源条件的限制和进口钾肥价格的不断攀升,我国钾肥经营和消费趋势也在发生着变化。钾肥的经营逐步围绕着经济规律来实现它的价值与供求关系。此次调查对购肥场所、时间选择、经营渠道、备货情况、产品推广及农化服务等方面进行了分析。

2.3.1购肥场所、时间选择

根据农户的调查问卷,农民的主要购肥途径是乡镇经销商,其次是县级经销商。由于本次调研农户多为种植大户,购肥量较大,因此倾向于选择可信度高的县级和方便购买的乡镇级门店购买化肥,选择村级经销商的农户相对较少;另外,工厂直销及合作社团购也成为种植大户购肥的新趋势。对于购肥时间,经销商和农民基本一致,经销商略微提前1~2个月。一般上、下半年各有一次高峰,上半年在3~5月份,主要是水稻、柑橘、香蕉等农作物的底肥;下半年在9~11月份,主要是晚稻底肥、果树等作物的追肥及底肥。走访中发现,农民购肥习惯正在发生变化,集中购肥农户越来越少,而随用随买的农户逐渐增多。

2.3.2经营渠道、备货情况

在调查期间,湖南已经进行钾肥备货的受访经销商40家,其中经营加拿大钾肥的37家,占92%,其次为红色俄罗斯钾肥(KCl)、硫酸钾镁(K2So4)和其他品牌白色钾肥(KCl)各一家。广东已经进行钾肥备货的受访经销商39家,其中经营加拿大钾肥的28家,占72%,其次为经营红色俄罗斯钾肥的4家,占10%。从经销商备货量来看,加拿大钾肥备货量在100t以下的经销商占比为湖南84%、广东75%;备货量在100~500t的经销商数量,湖南4家、广东5家;备货500t以上的两省都只有2家。尽管受访对象均为县乡级经销商,经营规模较小,但与其全年经营量相比,钾肥备货量普遍较小,也反映了经销商对钾肥的信心并未恢复。

2.3.3产品推广及农化服务

在钾肥产品市场推广方面,湖南和广东省经销商一致认为“降价促销”为最有效的推广方式,持此观点的受访经销商占比为58%(表5)。这反映了钾肥产品知名度高,对宣传推广需求不强烈,价格变化对经销商和农民非常敏感。湖南、广东两省农民倾向选择的农化服务内容有所不同,湖南农民最愿意接受“农化讲座”,其次是“上门指导”;广东农民则首要选择“上门指导”,其次是“测土配方”(表6)。通过访谈发现,由于湖南省农技推广部门已在全省大力推广了测土配方活动,农民对企业开展“测土配方”服务的需求已经相对较低。

2.4面临的主要问题

2.4.1农民对钾肥施用的误解

在有机肥、农家肥使用量不断减少的情况下,有些地区农田钾素亏缺严重[8]。根据最小养分律理论,决定作物产量的是由土壤中相对含量最小的有效植物生长因素决定的。因此,在土壤钾素缺少的情况下,氮肥和磷肥的过量施用并不能提高产量,相反还会增加农业生产成本,造成土壤污染。随着农业的迅速发展,土壤中钾的支出在增多,使用钾肥的作用也会更加明显。钾肥可以提高作物品质,还能增强作物的抗虫害、抗冻害和抗不良土壤环境的能力。目前农业生产中化肥的投入取得了显著的成效,但是仍存在不合理性,最突出的是氮、磷、钾肥施用比例不合理,科学施肥发展的空间还很大。大多数农民认为单独施用钾肥效果不明显,甚至有些农民认为作物不需要钾肥,这可能与目前宣传推广工作不够有关。

2.4.2产品存在被替代的风险

在我国钾肥只有20%直接作用于庄稼,主要是广东、广西、湖南、海南等南方缺钾地区的农户直接购买使用。其余有70%都是进入复合肥厂,成为生产复合肥的必需原料。针对目前传统意义的钾肥是否会被替代的调查显示:湖南经销商认为会被替代的比例为35%,认为不会被替代的比例为37%,说不清的比例为28%。表明经销商对钾肥产品前景信心不足。在可能替代氯化钾的产品方面,受访经销商首选复混(合)肥,其次为硫酸钾镁。按照选择频数分析,湖南经销商选择BB肥的比例为60%,其次是复混(合)肥的比例为25%,选择硫酸钾镁的比例为11%。广东受访经销商首选“复混肥”,频数比例为59%。从农民方面来看,针对如何补充钾的问题,选择施用“复合肥”的湖南、广东两省受访农民比例分别高达45%和53%。这可以说明以多元素肥料替代单质钾肥的趋势不容忽视。

2.4.3经营渠道阻力逐渐增大

从调查来看,尽管进口钾肥在农民中具有很高的认可度,但受到替代产品冲击及经销商利润空间极大压缩的影响,经销商推广钾肥的意愿正在下降,既不愿意放弃钾肥的经营,又没有扩大销量的动力。销售渠道的阻力不但显著影响产品的当期销量,而且对于该产品的发展前景有着不利影响。分析10年前美国二铵在北方市场的遭遇,由多年的当家二铵品牌、经销商开门必备产品逐步边缘化,到现在基本退出了市场。究其原因主要有两点:一是国产二铵及复合肥的快速替代;二是各级经销商利润空间被极大压缩。其教训对于进口钾肥具有借鉴意义。

钾对农作物的作用及功能篇4

【关键词】除草;药肥;工艺技术

药肥又被称为农药―肥料功能合剂,它是将农药与化肥相结合的功能型复合肥料。随着科技兴农和农业可持续发展的推进,在提高农作物产量的同时节约时间和人力、降低生产成本称为新兴农业发展的目标,而结合农药、化肥二者优点于一身的药肥则称为实现这一目标的重要力量。顾名思义,除草颗粒药肥是指具有除草、肥田特性的集肥料和除草剂优势为一体的新型农用化学品制剂。近年来,随着科技水平的不断提高,除草药肥的研究和利用逐渐引起国内外学者的重视。目前,我国常见除草剂为酰胺类除草剂,如苄嘧磺隆、苯噻酰草胺等,本文主要研究尿素、氮钾肥与酰胺类除草剂结合的药肥。

1国内外研究现状

1964年,《日本东北农业实验场研究报告》首次提出将农药与肥料结合的药肥,研究人员将除草剂五氯苯酚混入肥料中作基肥施用,以期达到节省劳动力,延续除草效用的目的。研究结果表明,将除草剂混入肥料中施入田间能起到除草施肥的双重功效,且两种成分互相促进,能达到事半功倍的效果,从此拉开了药肥研究的序幕。随后,美国科研人员发现扑草净能强烈抑制硝化作用和反硝化作用,减少氮的损失,还能增强生物固氮,故能增加土壤中氮含量。而土壤氨化细菌能够加速尿素分解,使尿素利用率降低,因此,需要找到一种化学物质来抑制土壤微生物对尿素的分解作用,后来研究发现有机磷类除草剂草甘磷是解决这一问题的良药,药肥的研究和利用进入了蓬勃发展的新阶段。我国除草药肥的研究始于20世纪80年代,部分成果已在农业生产中发挥作用。由于施肥要求与农药的灭草、防病、治虫的要求常不能完全统一,因而目前以肥料为载体的农药主要是各种除草剂、杀虫剂较少,杀菌剂则由于其有效条件不易与肥料的肥效相配合而应用更少。农药肥料尚无固定搭配的大批量定型产品,只有在农业机械发达,又普通使用除草剂的国家和地区应用较多。

2药肥的制备实验

2.1材料与仪器

2.1.1主要实验材料

尿素(分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司)

硝酸钾(分析纯,天津市瑞金特化学品有限公司)

氯化按(分析纯,天津市东华试剂厂)

磷酸氢二钾(分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司)

氯化钾(分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司)

苄嘧磺隆(色谱纯,上海农药研究所)

白土、沸石粉、硫磺粉、滑石粉、风化煤、膨润土等矿物质粉末,由苄嘧磺隆、苯噻酰草胺按1:1比例配制而成的除草剂。

2.1.2实验仪器

KQ-1型颗粒强度测定仪、pHS-3C型酸度计、KDn―08(a)型定氮仪,eC2000高效液相色谱仪、包裹造粒机

2.2药肥核心的制备

将尿素与硝酸钾、氯化铵、磷酸二氢钾、氯化钾计量充分混匀,然后将混合物计量后批量放入包裹造粒机圆盘内作为造粒核心,以水蒸气和表面活性剂为粘结剂,在包裹造粒机中用包裹层粉状物料进行包裹造粒,20分钟后取出,干燥,再经冷却、筛分后即得包裹型除草药肥。

2.3选择包裹材料

将具有除草作用的苄嘧磺隆―苯噻酰草胺混合物分别与相同质量的白土、沸石粉、硫磺粉、滑石粉、风化煤、膨润土等矿物质粉末混合,确保其他条件不变,在包裹造粒机中进行包裹造粒操作,并通过实验考察除草颗粒药肥的抗压强度、一次包裹率以及崩解时间等性能,最终通过对比确定包裹层物料。

2.4药肥性能测试

2.4.1颗粒抗压强度的测定

在由不同物料包裹的药肥中分别随机抽取30粒药肥颗粒,用KQ-1型颗粒强度测定仪测定其抗压强度,并分别计算6种药肥颗粒的平均抗压强度。

2.4.2颗粒分散面积的测定

在由不同物料包裹的药肥中分别随机抽取30粒药肥颗粒,分别放入50ml水中,当其完全分解后,在标准计算纸上对照,测定其分散面积,并计算颗粒平均分散面积。

2.4.3颗粒崩解时间的测定

在由不同物料包裹的药肥中分别随机抽取30粒药肥颗粒,并分别放入50mL水中,用秒表测定完全崩解所用的时间,并分别计算6种药肥颗粒的平均崩解时间。

2.5药肥有效成分的测定

药肥主要有效成分为氮、钾及有除草作用的苄嘧磺隆―苯噻酰草胺混合物,除草剂含量用高效液相色谱法测定,药肥pH值用酸度计直接测定,含钾量用四苯基合硼酸钾质量法测定,总氮量用全自动定氮仪测定。

3实验结果分析

3.1包裹材料对一次包裹率的影响

通过实验可以直观地看出,使用白土、沸石粉、硫磺粉、滑石粉、风化煤、膨润土等矿物质粉末做包裹层物料,它们一次包裹率都较高,能达到98%以上,所以,就一次包裹率来说,实验所用矿物质粉末都可作为药肥的包裹材料。

3.2包裹材料对药肥抗压强度的影响

由图1可见:6种包裹材料抗压强度参差不起,但都超过国家标准(每粒药肥抗压能力均大于8牛顿),其中,沸石粉制得的药肥颗粒平均抗压强度最低,白土制得的药肥颗粒平均抗压强度最高,为68.2牛顿每粒,故,就药肥抗压强度来说,以上6种材料均可直接作为包裹材料,其中白土材料效果最好。

3.3包裹材料对颗粒崩解时间的影响

崩解时间长短直接反映包裹材料的分散速度,分散速度过慢可能导致局部药剂浓度过高而对植物的生长产生不利影响,一般来说,除草型药肥要求包裹材料具有较快分散速度,从而避免上述伤害。不同包裹材料制得的药肥颗粒在水中的平均崩解时间如表1所示。

由此可见,白土和风化煤崩解时间最短、崩解速度最快,膨润土崩解时间最长。硫磺粉粘结性较强,在水中不崩解,不宜单独作为包裹材料使用。从崩解时间角度来看,白土和风化煤最适合作为包裹材料。

3.4包裹材料与药肥有效成分的关系

根据药肥颗粒的一次包裹率、抗压强度和平均崩解时间等方面测定数据综合考虑,选择白土作为供试包裹材料,制得苄嘧磺隆―苯噻酰草胺型颗粒药肥合剂,其养分质量分数如表2所示。

从表2可以看出,肥料氮、氧化钾养分质量分数实验测定值与理论值相差不多,苯噻酰草胺和苄嘧磺隆苯比理论值稍低,这表明白土对农药有一定的吸附作用,导致除草药剂质量分数测定值降低。

4结语

众所周知,我国是世界上人口最多的国家,要以占世界7%的土地养活占世界21%的人口,因此我国的土地承受着巨大的社会压力。但由于我国总体施肥技术水平不高,再加上施肥是由分散的农户来进行的,常常是重施氮肥,缺磷少钾,因此在施肥工作中存在着一定的盲目性,致使肥料利用率不高。再加之杂草等病害的困扰,严重阻碍了我国现代农业的发展。针对土壤肥力严重不足和施肥过程中的盲目性,最有效的办法就是依靠现代科技力量,研究开发新型的除草药肥,使我国真正实现农业现代化。

参考文献:

钾对农作物的作用及功能篇5

论文摘要阐述了测土配方施肥技术的主要内容,介绍了水稻配方施肥技术,提出了高产水稻施肥参考模式,以期为该技术的推广应用提供参考。

近年来由于种种原因,生态环境受到破坏,特别是化肥施用结构不合理,重施氮肥轻施磷钾肥,重大量元素轻微量元素,重无机肥料轻有机肥料,另外氮肥过量施用,利用率偏低。测土配方施肥是农业增收、农民增效的有效途径,是缓解化肥资源供需矛盾的客观需求。

1测土配方施肥技术的主要内容

1.1测土

测土是测土配方施肥的前提,通过对土壤养分分析测定,较准确地掌握土壤养分状况及供肥性能,为配方施肥提供科学依据;大许镇农技中心分成3组到各村以6.67hm2为核心采取土样500多个进行测定,以确定各村土地的土壤养分含量,便于因地制宜的施肥。

1.2配方

配方是施肥的关键,在测土的基础上,根据土壤特性、栽培习惯、作物的需肥规律、生产水平和气候等条件,结合上年的产量水平,确定目标产量,再根据肥料的效应,提出氮、磷、钾的最适用量和最佳比例。

1.3配肥(供肥)

按照配方要求选择优质单质肥料或专用肥、复合肥、有机无机复混肥等肥料品种进行科学搭配;施肥是按照确定的配方,合理安排基肥、追肥比例,确定施用时间和方法,以发挥肥料的最大增产作用。

1.4制定施肥模式

根据土壤类型、作物的生育特性和需肥规律,制定相应的模式。水稻测土配方施肥要掌握以土定产、以产定肥、因缺补缺、有机无机相结合、大量与微量元素相结合、用地养地相结合、氮磷钾平衡施用的原则。有机无机相结合是指土壤肥力是决定作物产量高低的基础,土壤有机质含量是土壤肥力最重要的指标之一,增施有机肥料可有效的增加土壤有机质,有机肥和化肥的氮素比例具体视不同土壤作物及有机肥资源而定。用地养地相结合是指要使作物土壤肥料形成能量良性循环,必须坚持用地养地相结合,投入和产出相平衡,也就是说没有高能量的物质投入就没有高能量的物质的产生,只有坚持增施有机肥,氮、磷、钾和微肥合理配施的原则,才能促进农业可持续发展,确保高产优质。

2水稻配方施肥技术

2.1确定水稻合理施肥量

水稻需肥量为每100kg稻谷需吸收氮素2.0~2.4kg,五氧化二磷0.9~1.4kg,氧化钾2.5~2.9kg。综合考虑土壤供应能力、肥料利用效率以及生产水平等因素,在土壤养分中等的情况下,施用肥料中氮、磷、钾配比应为1∶0.5∶0.9左右。

2.2施足基肥

基肥以有机肥为主,化肥为辅。有机肥属完全肥料,含有各种养分,除氮、磷、钾外,还有钠、镁、硫、钙及各种微量元素。施用有机肥,可改善土壤通气性能,提高保肥保水性能,促进稻株稳健生长,从而有利于水稻获得高产优质。农家肥一定要腐熟。

2.3控制氮肥

水稻适量施用氮肥可促进稻株发棵生长,但过量施用,不仅会造成无效分蘖增多、变青、倒伏、病虫害加剧,而且导致空秕粒多,结实率下降,影响水稻产量。因此,在水稻生长发育过程中要注意控制氮肥用量。

2.4重视施用磷钾肥

磷钾肥是水稻生长发育不宜缺少的元素,可增强植株体内活动力,促进养分合成与运转,加强光合作用,延长叶的功能期,使谷粒充实饱满,提高产量。磷肥以基肥为宜,钾肥以追施较好。

2.5适当补充中微量元素

中量元素硅、钙、镁、硫均具有增强稻株抗逆性、改善植株抗病能力、促进水稻生长的作用,实践表明,缺硫土壤施用硫肥、缺硅土壤施用硅肥均有显著的增产效果。微量元素如锌、硼等,能改善水稻根部氧的供应,增强稻株的抗逆性,提高植株抗病能力,促进后期根系发育,延长叶片功能期,防止早衰;能加速花的发育,增加花粉数量,促进花粒萌发,有利于提高水稻成穗率;还能促进穗大粒多,提高结实率和籽粒的充实度,从而增加稻谷产量。

3高产水稻施肥参考模式

水稻产量9000~9750kg/hm2的测土配方施肥模式:施肥的氮、磷、钾配比应为1∶0.5∶0.9左右,总量为氮150~195kg/hm2,五氧化二磷75~105kg/hm2,氧化钾120~180kg/hm2。施肥方案(以淤土为例):①基肥。有机肥一般施厩肥7.5~15.0t/hm2或商品有机肥2250~3000kg/hm2;配方肥(20-10-10)施450~525kg/hm2,硫酸锌15kg/hm2。②追肥。分蘖期施尿素75~105kg/hm2,氯化钾60~90kg/hm2;孕穗期施尿素180~210kg/hm2,氯化钾75~105kg/hm2;抽穗期施磷酸二氢钾3kg/hm2加尿素7.5kg/hm2对水750kg喷施,防止早衰。

参考文献

钾对农作物的作用及功能篇6

 

一般来说,农民的施肥积极性和对施肥技术的自觉应用程度取决于肥料价格和施肥的经济收益。市场经济是动态的,不断变化的环境会影 响 农 民 获 得 最 大 利 润 的 投 入 水 平。因此,在肥料价格和劳动力成本不断变化和提高的情况下,如何平衡作物高产、优质,土壤肥力的维系或提高,保护生态环境和提高农民收益与施肥之间的关系,成为国家、社会与农民共同关心的问题。

 

西南和华南地区是我国重要的农业生产基地。其中,粮食作物主产省为四川,其次为云南、广西、广东和重庆; 油料作物主产省为四川,其次为广东、贵州、云南、广西和重庆; 蔬菜大省为四川、广东和广西; 水果主产省为广东,其次为广西和四川,其中热带水果主产地为广东、广西、海南和云南。本文以这两个地区过去 10 年来开展的作物施用钾肥增产、增收的试验数据为例,探讨了在肥料、农产品价格变化条件下几种作物产品的收益变化情况,为农产品价格的调整提供参考。

 

1 材料与方法

 

文中西南和华南地区各省、市 ( 区) 的作物播种面积、产量数据来自 《中国农业统计年鉴》,主要作物施用钾肥的增产效应来自两个区域内国际植物营养研究所项目合作单位在 2002 ~ 2011 年间开展的田间试验和示范数据。各种农产品价格、肥料价格和投入成本来自 2002 ~ 2012 年 《全国农产品成本收益汇编》。由于该汇编中没有香蕉价格可用,本文采用了我国香蕉主产区广东省的香蕉价格。为了方便比较,西南和华南地区各省、市( 区) 作物施用钾肥的增收情况均以 2011 年的农产品价格和肥料价格为准。

 

为了分析农产品在不同售价、肥料价格变化条件下的钾肥施用回报,选择了两个区域 3 种代表性作物: 香蕉—代表大面积种植的高利润果树,马铃薯—代表区内广泛种植的粮、菜兼用作物和水稻—代表最为广泛种植的粮食作物,作为分析对象。根据 2002 ~ 2011 年 10 年间农产品价格的实际变化,假定了 4 种情况: ( 1) 肥料与农产品价格维持不变( 保持 2011 年的价格) ; ( 2) 在 2011 年的基础上,今后 10 年内肥料价格增长 50%,农产品价格按过去 10 年的实际增长百分数; ( 3) 在 2011 年的基础上,今后 10 年内肥料价格增长 50% ,农产品价格按过去 10 年的实际增加绝对值; ( 4) 在 2011 年的基础上,今后10 年内肥料价格增长50% ,农产品价格保持不变。根据这 3 种作物对钾肥的产量反应试验数据,分别计算出每种作物的第 25% 、第 50% 和第 75% 个增产值。在以上假定条件下,分别分析在 3 个增产百分数时,钾肥、农产品价格变化情况下每种作物的产投比。本文未考虑在钾肥价格下跌情况下作物施肥效益,因为肥料价格下跌一般被视为短时间的市场波动,不会演变成一种趋势。

 

数据统计采用 excel 中的统计功能进行计算。

 

2 结果与讨论

 

2. 1 西南和华南地区主要粮、经作物钾肥增产效应

 

根据刘平等在四川紫色丘陵区不同台位 ( 肥力水平) 土壤上的玉米试验结果,在相同玉米品种、施肥和田间管理条件下,丘陵下部试验地的对照( 不施肥) 处理玉米产量比丘陵顶部试验地的对照 ( 不施肥) 处理玉米产量高 593 kg/hm2,在最佳施肥条件下前者比后者高 2 056 kg/hm2,表明高肥力土壤在合理施肥后的增产效果远远高于低肥力土壤。

 

从不同作物的施钾增产效应来看,最好的是香蕉,其次是油菜,水稻、玉米和甘蔗施用钾肥的平均增产率相当。从增产的幅度来看,差异则非常大。同一种作物施钾增产幅度差异最大的是小麦和香蕉,最小的是玉米和甘蔗。不同作物增产率最低值以小麦、马铃薯和水稻最低,油菜为最高; 增产率最高值以马铃薯最低,小麦和香蕉最高。施钾增产幅度的大小受很多因素的影响,包括土壤类型、缺钾程度、作物品种对钾的需求量、钾肥用量、钾肥品种、施用时间、施用方法、气候条件和田间管理等。因此,在土壤、气候、作物品种差异巨大的西南和华南各省、市( 区) ,不仅是不同作物,就是同一作物品种,在不同地点的作物钾肥效应也相差很大。

 

2. 2 西南和华南地区主要粮、经作物钾肥增收情况

 

西南和华南地区不同作物施用钾肥的增收值和产投比列于表 2。统计结果表明,不同作物施钾的增收值及产投比值的跨度很大,例如施钾肥每公顷的增收值,水稻为 377 ~ 6 076 元,马铃薯为 2 027~ 16 960 元,香蕉为 13 562 ~ 80 176 元。增收值最高为香蕉、甘蔗和马铃薯,最低为小麦和水稻。从产投比来看,最高为香蕉,其次为马铃薯和玉米。因此,这 3 种作物是所列举的作物中最为盈利的作物。

 

2. 3 在钾肥用量、价格和农产品价格变化条件下 3种作物的经济回报分析

 

钾是一种特殊的植物必需营养元素,主要表现在它的土壤化学和生物化学行为上。第一,无论在生物体内还是环境中,钾都以离子形态而不是有机化合物的形态存在; 第二,与氮、磷不同,耕作土壤中的氮、磷都会累积,特别是磷,但耕作土壤中的钾则始终处于亏损状态。因此作者认为,在正常的维持量施钾水平下,用过去施钾增产的数值来代表今后可能获得的增产情况是基本可行的。在以上假定的 4 种条件下,3 种农作物对钾肥的产量反应在第 25%、第 50% 和第 75% 个增产值时以及在钾肥、稻谷不同价格时的产投比。

 

在钾肥和水稻价格维持不变的条件下,在第25% 个增产值 ( 456 kg / hm2) 、第 50% 个增产值( 720 kg/hm2) 和第 75% 个增产值 ( 963 kg/hm2)及相应钾肥用量的水稻产投比没有明显变化 ( 表3) 。即不同施钾量产生的回报基本是等值的。在 10年内钾肥价格增长 50%,稻谷价格增长 150% 的条件下,随着时间推移,施钾增产的产投比在前 5 年增加 39% ~40%,后 5 年增加 19% ~ 20%。同样,不同施钾量产生的回报基本是等值的。在 10 年内钾肥价格增长 50%,稻谷价格每千克增加 1. 62 元的条件下,产投比随时间推移不变,随施钾量增加而略有增加。在 10 年内钾肥价格增长 50%,稻谷价格维持不变的条件下,产投比随施钾量的增加略有增加,但随时间推移而明显下降。这表明,如果今后 10 年内稻谷价格不增长或按照过去 10 年价格增长的绝对值来计算,稻农的收益就会不断降低,从而会影响稻农的种稻积极性。

 

对马铃薯来说,施钾增收的产投比变化情况与稻谷不同 ( 表 4) 。第一,在 3 个增产百分数时,相应施钾量的产投比回报不等值,表现为第 50% 个增产值的产投比最低,第 75%个增产值的产投比最高。产生这种现象的原因是马铃薯试验施钾增产的数值不属于正态分布,第 50% 个增产值 ( 中数)仅为 2 463 kg/hm2,而平均数则为 4 468 kg/hm2,比平均数低 2 005 kg/hm2。第二,在不同假定条件下,马铃薯施钾增收的产投比都不断下降。在马铃薯价格 10 年内增加 38% 的条件下,施用钾肥的产投比下降最小; 而在马铃薯价格维持不变的条件下,施用钾肥的产投比下降最大。所以,要维护马铃薯种植农户的利益和种田积极性,马铃薯的价格应随肥料的价格的增长而同步增长。

 

香蕉是一种产量很高、需钾量很大的农作物之一,其经济回报也显着高于很多其他农作物。在不同假定条件下香蕉施用钾肥的产投比与水稻的情况类似,但并不完全相同 ( 表 5) 。在所有条件下,香蕉施钾在第 25%个增产值 ( 6 689 kg/hm2) 时的产投比最高,在第 50% 个增产值 ( 12 667 kg/hm2)和第 75% 个增产值 ( 19 141 kg/hm2) 的产投比明显降低且降幅几乎相同。在这种情况下,确定最佳经济施钾量对农民增产增收尤为重要。在未来 10年内,只有当香蕉价格按 94% 的比例 ( 过去 10 年的实际增长率) 增长,施用钾肥增长增收的产投比才有显着提高,按未来 10 年提高香蕉 1. 7 元/kg 的价格 ( 过去 10 年的实际增加值) 来计算,产投比与目前相当。如果维持香蕉价格不变,施用钾肥的产投比会明显降低。由于香蕉的利润比其他农产品相对较高,只要天气和市场风险没有明显变化,施用钾肥的最低产投比仍有 7. 4。

 

3 小结

 

不同作物施用钾肥的增产、增收幅度变化很大。产量增加最高的是甘蔗,其次是香蕉,最低的是油菜、水稻和小麦。增产率最高的是香蕉,其次是油菜,最低的是水稻、玉米和甘蔗。不同作物施钾增收的数值及产投比值的跨度很大,增收数值最高的作物为香蕉、甘蔗和马铃薯,最低的为小麦和水稻。产投比最高的为香蕉,其次为马铃薯和玉米,属于所列举的西南和华南地区作物中最为盈利的 3 种作物。在钾肥和农产品价格不变的条件下,水稻和香蕉的产投比随着钾肥施用量的增加基本维持不变,而马铃薯的产投比则表现为先降低,然后明显增加;

 

在今后 10 年,如国内钾肥价格增长50% ,农产品价格按最近 10 年的增长比例增长,水稻和香蕉的产投比明显增加,并且第 50%个增产值和第 75%个增产值的产投比等值,马铃薯的产投比则出现下降; 在今后 10 年,如国内钾肥价格增长 50%,农产品价格按最近 10 年的绝对增长值,水稻和香蕉的产投比维持不变,而马铃薯的产投比则出现下降或不变; 在今后 10 年,如国内钾肥价格增长 50%,农产品价格维持不变,3 种作物的产投比则都出现明显下降。这些结果表明,要保证农民的种田收入和种田积极性,农产品价格必须根据肥料和其他投入品的价格增长情况实时、适度进行调整。

 

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钾对农作物的作用及功能篇7

关键词:马里兰烟;施肥;产量;品质

中图分类号:S572;S147.2文献标识码:a文章编号:0439-8114(2014)17-4082-03

effectsofRatioofn,p,KonYieldandQualityofmarylandtobacco

LiUGang,wenGuang-hong,QianZu-kun,LiUSheng-gao,wUXue-bing,ZHanGGuo-ping,YUanYue-bin,

LiUwei,ZHoUShao-zhen

(YichangtobaccoCompanyofHubeiprovince,Yichang443000,Hubei,China)

abstract:toprovideascientificbasisforfurtherextensionofmarylandtobaccoinwufengcounty,theexperimentwascarriedouttoinvestigatetheeffectsofratioofn,p,Konyieldandqualityofmarylandtobacco.Resultsshowedwhentheratioofn,p,Kwas1:1:3,economiccharactersofthetobaccowasgoodwithsuitablechemicalcompositionandthehighsensory.Undermediumsoilfertility,theoptimaluselevelofn,p,Kwas180kg/hm2,180kg/hm2,540kg/hm2formarylandtobaccointhetobacco-growingregionofwufengcounty.

Keywords:marylandtobacco;fertilization;yield;quality

马里兰烟原产于美国马里兰州,是一种古老类型的淡色晾烟[1],具有焦油量低、含糖量低、含钾量高、填充力强、燃烧性好等特点,是配制低焦油混合型卷烟的优质原料[2]。湖北省五峰县自1981年引种试种成功以来,坚持生产种植,成为国内惟一的马里兰烟生产基地。五峰1号是利用马里兰烟609(md609)系统选育的马里兰烟新品种,于2011年通过全国烟草品种审定委员会审定,目前在五峰烟区大面积推广种植[3]。

烟叶品质的形成与生长条件特别是土壤环境、养分供应间的平衡、协调密切相关。在影响烟叶质量的众多因素中,土壤和肥料因子尤其重要。合理的氮磷钾配比,适宜的氮磷钾肥用量以及科学施肥是保证优质烟叶生产的关键技术,国内对烟草特别是烤烟的氮磷钾合理配方研究较多[4-8]。然而,对于在湖北省五峰县独特的生态条件下,如何合理配比适合马里兰烟生长的报道还较少。为此,试验设定3个氮磷钾比例,考察了不同氮磷钾配比对马里兰烟经济性状、内在品质及感官评吸质量的影响,旨在为马里兰烟合理施肥、五峰马里兰烟区推广优质生产技术提供依据。

1材料与方法

1.1材料及试验地点

供试晾烟品种五峰1号由宜昌市烟草公司提供。试验于2011年在五峰县付家堰乡大龙坪村进行。大田试验土壤为黄棕壤,有机质25.2g/kg,碱解氮138.0mg/kg,有效磷4.9mg/kg,速效钾120.0mg/kg,pH5.9。

1.2试验设计

肥料配比设3个处理,t1处理n∶p∶K=1∶1∶2、t2处理n∶p∶K=1∶1∶3、t3处理n:p:K=1∶2∶3。采用随机区组排列,3次重复。每个小区长10m、宽3.9m,共9个小区。行株距分别为1.3m、0.5m,每小区栽烟60株。

1.3大田管理

马里兰烟采用漂浮直播育苗,于3月上旬播种,5月上中旬移栽。每公顷施纯氮180kg,每小区按相应处理施用钾肥、磷肥,其中移栽前施底肥按70%氮肥、60%钾肥及100%磷肥,采用双层施肥法逐条施入,余下肥料在移栽后25~30d打穴追施。其他栽培管理措施按当地最佳措施进行。

1.4测定项目和取样送检

农艺性状:观察、记载各处理烟株在成熟期的农艺性状,测量各处理烟株的株高、茎围、有效叶数和各部位叶长宽[叶面积=叶长×叶宽×0.6345(校正系数)]。

经济性状:按照《马里兰烟地方标准》(十级制)分级,分区统计各小区产量、产值及上中等烟率。

常规化学成分及烟草特有亚硝胺(tSna)含量检测:常规化学成分总糖、总氮、还原糖、钾、总植物碱、氯由农业部烟草产业产品质量监督检验测试中心进行测定,tSna含量由北京烟厂测定。

感官评吸评分:由农业部烟草产业产品质量监督检验测试中心进行评吸测定,打分采用百分制。其中评吸指标包括香气质、香气量、余味、浓度、杂气、刺激性、燃烧性、灰色,满分依次为15、25、20、10、10、10、5、5分,各指标按评吸质量档次分别给予不同的分值,并计算评吸质量总分。

数据采用DpS、excel软件进行统计分析。

2结果与分析

2.1氮磷钾配比对马里兰烟农艺性状的影响

由表1可知,不同施肥比例对马里兰烟的株高、茎围和有效叶数的影响并不大。随着氮磷钾比例的不断提高,马里兰烟的株高、茎围有增加的趋势,但效果并不明显;下部叶变长变窄,中部叶变短,上部叶变长变宽。下部叶、中部叶叶面积以t1处理最大,分别为1392.55、1662.10cm2;上部叶面积以t3处理最大,为964.85cm2。

2.2氮磷钾配比对马里兰烟经济性状的影响

由表2可知,不同处理晾制后烟叶经济性状存在差异,t3处理产量最高,为2648.87kg/hm2,与t2处理间无显著差异。但从产值来看,t2处理最高,为47271.63元/hm2且与t1和t3处理均差异显著。表明在一定范围内随着氮磷钾比例的提高,产量和产值都随之增加,但超过1∶1∶3时产值会有所下降。综合分析以t2处理为最佳,产值、均价和中上等烟比例均最高,经济性状较好。

2.3氮磷钾配比对马里兰烟化学成分的影响

由表3可知,不同处理的马里兰烟化学成分表现不一致。t2处理与t1处理相比,增施钾肥,烟叶还原糖、总糖和氯含量增加,总植物碱、总氮和钾含量降低;t3处理与t2处理相比,增施磷肥,除总植物碱外,其他化学成分含量都降低;t3处理与t1处理相比,增施磷肥和钾肥,烟叶还原糖、总糖含量增加,总氮、钾和氯含量降低。

综合考虑各化学成分的含量和平衡性,t2处理为最佳配比,不仅提高了糖含量和钾含量,总植物碱、总氮和氯离子的含量也处于较适宜的水平。

2.4氮磷钾配比对马里兰烟调制后感官质量的影响

由表4可知,不同氮磷钾配比对马里兰烟的评吸质量有明显影响,香气质、香气量、浓度和余味得分都以t2处理较高,但其杂气也大;t1处理与t3处理较为接近,香气质和香气量略差。总体上t2处理评吸综合得分最高,质量档次较好,t1处理和t3处理略差。

2.5氮磷钾配比对马里兰烟tSna含量的影响

从表5可知,n′-亚硝基降烟碱(nnn)和n′-亚硝基新烟碱(nat)的含量高于n′-亚硝基假木贼碱(naB)和4-(n-甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(nnK)的含量。随着氮磷钾配比的增加,nnn和nnK含量降低,naB含量缓慢增加,nat含量先增后减。tSna含量以t3处理最低,为0.8708μg/g,t1处理和t2处理间差异不大。

3小结与讨论

氮、磷、钾三元素为烟叶生长发育必需的大量元素[9]。协调的氮磷钾比例既可提高烟叶的产量和质量,又能提高烟叶的内在品质;反之,氮磷钾比例失调,不但影响烟叶产量,而且影响烟叶的外观质量和内在品质,使烟叶的品质下降[10]。试验中,虽然t3处理在一定程度上烟叶的产量最高,但内在化学成分不协调,晾制后烟叶的经济效益及中上等烟比例反而有所下降,这与胡克福等[11]的研究结果相似。

烟草是典型的喜钾植物,需钾量大。研究表明,烟草吸收钾素比其他任何元素都高,是吸收氮量的1.38倍,吸收磷量的3.5倍左右[12]。钾素对烟叶燃烧性影响较大,最显著的作用是提高烟叶的燃烧性和阴燃持火力[13]。试验各处理间烟叶钾含量有差异,但各处理烟叶的燃烧性没有差异,这可能与土壤pH和速效钾含量有关。

烟草tSna含量和组成直接影响烟草制品的安全性。亚硝酸盐是tSna最直接的中间体,然而亚硝酸盐是在调制期间通过酶和微生物作用将硝酸盐还原形成[14],氮肥的施用量对tSna的形成有影响。试验结果表明,在氮肥一定的情况下,随着磷肥和钾肥的增加,tSna含量呈降低趋势,可能与适当增施磷钾肥以及当年气候条件有关,在一定程度上影响了烟叶在调制过程中前体物向亚硝胺化合物的转化,进而降低了tSna的含量。

肥料在土壤中并不是独立产生肥效,而是彼此间互作,产生的效应严重影响了烟叶的产量和质量。尹鹏达等[15]的研究表明,与单一的肥料效应相比,氮磷钾三因素并不简单地表现出加和效应,同时还存在协同促进作用和拮抗作用。丁博锐等[16]认为,氮磷钾两两之间不仅存在交互作用,并且交互作用对烤烟农艺性状有非常重要的影响。试验中,随着氮磷钾配比的增加,烟叶中总氮和钾素含量却降低,与化党领等[17]的研究结果相似,这可能是由于高磷胁迫抑制烟株对其他营养元素的吸收所致。同时大量研究表明[18-20],过量施磷会导致作物对其他元素的吸收减弱。

由此可见,合理的氮磷钾配比有利于养分比例的协调供给,为马里兰烟产量和品质奠定基础。在马里兰烟生产中施用适量的氮肥,配以合理的磷肥和钾肥,采用科学的施肥方式,既提高了产量又可以保证质量,也降低了肥料成本。

化学成分是烟叶内在质量的直接体现,其含量和协调性在很大程度上确定了烟叶及其制品的烟气特性。在湖北五峰烟区,氮磷钾施肥比例为1∶1∶3,施用量分别为180、180、540kg/hm2的情况下,马里兰烟的产量产值高,化学成分协调,tSna含量适中,评吸结果较好,符合马里兰优质烟叶和“中南海”核心原料质量要求。同时,在研究马里兰烟的氮磷钾施肥量时,还应结合其当地土壤状况,适当调整氮磷钾施肥比例,使其能够发挥最大的效用。

参考文献:

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[2]蒋予恩,戴培刚,赵传良,等.开发马里兰烟促进低焦油卷烟发展[J].中国烟草科学,2000(2):47-48.

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钾对农作物的作用及功能篇8

1、红薯的需肥规律

红薯又名甘薯、白薯、番薯、地瓜、山芋,有适应性广,抗逆性强,产量高、再生能力强、耐瘠薄等特点,是高产稳产粮食作物之一。红薯对肥料的要求,以钾肥最多,氮肥次之,磷肥最少,据研究每产1000kg鲜薯,需氮(n)3.72kg、磷(p2o5)1.72kg、钾(K2o)7.48kg,氮、磷、钾之比约为2:1:4。

红薯对氮素的吸收在生长的前、中期,因生长速度快,需量大,茎叶生长盛期吸收达到高峰,后期茎叶衰退,薯块迅速膨大,对氮素吸收速度变慢,需量减少;对磷素的吸收随着茎叶的生长逐渐增大,到薯块膨大期吸收量达到高峰;对钾素的吸收随着茎叶的生长逐渐增大,薯块快速膨大期达到最高峰,从开始生长到收获比氮、磷都高。亩产5000kg,鲜薯,需施尿素20gkg,磷酸二铵8kg,硫酸钾30kg。红薯忌氯,勿施含氯肥料。

2、红薯的施肥现状

据2010年调查,农民对当前产量水平下红薯需肥缺乏了解,导致广大农户在红薯施肥上盲目性、随意性较为严重,产量低而不稳。红薯主产区施用的肥料全部为化学肥料,很少有机肥的投入,在化学肥料中,80%以上的农户以硫酸钾型复合肥为主(有的配以少量的尿素和过磷酸钙)。用量在600-750kg/hm2左右:少数农户仅使用碳酸氢铵和过磷酸钙,不施钾肥。在肥料的用法上,全部基施,后期不追肥。从全县来看,目前氮磷钾肥平均用量分别为111.1、109.5和85.5kg/hm2,n:p2o5:K2o配比为1:0.98:0.77。肥料结构不尽合理,盲目施肥、随意施肥的现象较为严重,有机肥投入很少或没有有机肥的投入。以基施为主,很少追肥。氮、磷、钾肥配比不合理,钾肥用量不足。很少能够做到因土施肥或根据红薯的营养需求施肥。有的地方还大量施用含氯肥料及纯氮肥,结果红薯品质差,光长秧不结薯。

3、施肥建议

(1)施足基肥。红薯约有80%的根分布在30公分以内的土层里,应以农家肥为主,化肥为辅,农家肥要充分腐熟。基肥用量一般占总施肥量的60%~80%。具体施肥量,667mm2产量4000kg以上的地块,一般施基肥5000~7500kg;667m2产量2500~4000kg的地块,一般施基肥3000~4000kg。同时,可配合施入硝酸磷钾20~25kg、草木灰100~150kg,硫酸钾30kg等。要求有机肥耕前撒地表,耕层深度在25~30cm以上。耙平后,撒无机肥后扶埂,埂底春薯60cm,埂高30cm;夏薯埂底50cm,埂高25~30cm。

(2)提苗肥。提苗肥是补基肥不足和基肥作用缓慢的缺点,一般追施速效肥。在栽后3~5d内结合查苗补苗进行,在苗侧下方7~10cm处开,施入一小撮化肥(每667mm2~5kg),施后随即浇水盖土,也可用1%尿素水灌根;追施提苗肥不能迟于栽后半个月内,注意小株多施,大株少施,干旱条件下不要追肥。

(3)壮株结薯肥。分枝结薯期,地下根网形成,薯块开始膨大,吸肥力强,为加大叶面积,提高光合生产效率,需要及早追肥,以达到壮株催薯、快长稳长的目的。追肥时间在栽后30~40d。施肥量因薯地、苗势而异,长势差的多施,每667mm2追硫酸铵7.5~10kg或尿素3.5-4.5kg或硝酸铵4.5~6kg,硫酸钾10kg或草木灰100kg;长势较好的,用量可减少一半。如上次提苗或团棵肥施氮量较大,壮株催薯肥就应以磷、钾为主,氮肥为辅;不然,要氮钾并重,分别攻壮秧和催薯。基肥用量多的高产田可以不追肥,或单追钾肥。

(4)催薯肥。以钾肥为主,施肥时期一般在栽后90~100d。追施钾肥,一是叶片中增加含钾量,能延长叶龄,加粗茎和叶柄,使之保持幼嫩状态;二是提高光合效率,促进光合产物的运转;三是茎叶和薯块中的钾、氮比值高,能促进薯块膨大。催薯肥如用硫酸钾,667mm2施10kg,如用草木灰则施100~150kg。草木灰不能和氮、磷肥料混合,注意分别施用。施肥时加水,可尽快发挥其肥效。

(5)裂缝肥。容易发生早衰的地块、在茎叶盛长阶段长势差的地块和前几次追肥不足的地块,在薯蔸土壤裂开成缝时,追施少量速效氮肥,有一定的增产效果。一般每667mm2追硫酸铵4~5kg,兑水500kg;或用人粪尿200~250kg,兑水600~750kg:用磷酸二氢钾500倍液顺裂缝灌施。

(6)根外追肥。

薯块膨大阶段,约在栽后90~140d,是甘薯生长的后期,喷施磷、钾肥,不但能增产,还能改进薯块质量。用2%~5%的过磷酸钙溶液或1%的硝酸钾溶液或o.3%的磷酸二氢钾溶液或中威钾世界,5%~10%的过滤的草木灰,在午后3时以后喷施,每667mm2喷液75~100kg。每隔15d喷1次,共喷2次以上。

红薯是忌氯作物,不能施用含有氯元素的肥料。碳酸氢铵不宜撒施、面施,可制成混肥颗粒深施。

4、营养保健施肥配方及方法

(1)当薯蔓罩严地或主蔓达80~90公分时,用手钳把钳口用布缠裹,沾上用2份15%多效唑,半份50%多菌灵粉,1/10份复硝酚钠,半份白乳胶或黄腐酸,水98份,配成红薯生理紊乱调节剂,捏夹近地表主茎蔓基部,只夹劈,勿夹断维管束。种植面积大。在蔓罩严地时也可用15%多效唑80克,加1支维他灵4号或2支春雨1号胶囊,对水50kg,茎叶喷洒。半月1次,连喷3次以上。

钾对农作物的作用及功能篇9

关键词:莴笋;产量;经济效益;农学效率

中图分类号:S636.206文献标识码:aDoi编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.08.009

abstract:thefieldexperimentwasconductedinarandomizeddesignwithfourreplicatestostudytheinfluenceofn,p,Kfertilizerapplicationonlettuceyield,netreturnandagronomicefficiency.theresultsshowedthatwithoutnandKapplication,yieldwasdecreasedby7.4%and6.0%comparedwiththeopttreatment.thenetreturnofnandKapplicationwereincreasedby4500$・hm-2and3465$・hm-2respectively.then,pandKagronomicefficiencywere13.5kg・kg-1,4.9kg・kg-1and15.5kg・kg-1.

Keywords:lettuce;yield;netreturn;agronomicefficiency

设施农业在提升现代农业生产水平、解决“三农”问题等方面具有重要作用[1-2]。设施蔬菜生产是近25年来飞速发展的一种农业种植模式[3-4],2007年我国设施蔬菜面积已达333.3万hm2,约占蔬菜播种面积的20%。在一些农业高速发展地区,设施蔬菜生产已经成为农民增收的重要途径。2013年天津市蔬菜播种面积达11.3万hm2,全年总产量达到580多万t。随着设施蔬菜的迅速发展,偏施肥和过量施肥导致的菜田土壤养分不平衡问题日益突出[5-11]。如何合理进行菜田土壤养分管理,提高肥料利用率是当前设施蔬菜生产中亟待解决的问题[12-13]。武清区位于天津市西北部,京津两市之间。蔬菜占地面积达1.5万hm2,开展设施蔬菜平衡施肥具有一定的示范作用。本研究在20年棚龄的菜田土壤上进行莴笋氮磷钾肥施用效果研究,旨在为老菜田设施蔬菜合理施肥提供依据。

1材料和方法

1.1试验材料

试验安排在天津市武清区大孟庄镇后幼村,种植年限20年。试验地位于东经116.96567°,北纬39.5509°,土壤类型属潮土,壤质是中壤土。

莴笋种植前取试验区0~20cm土层土壤样品,由中―加合作土壤测试实验室采用aSi法[14]测定土样的有效养分含量。试验区基础土壤养分状况为pH值7.74,有机质2.03%,铵态氮10.6mg・L-1,硝态氮54.7mg・L-1,有效磷201.1mg・L-1,有效钾280.6mg・L-1。

供试莴笋品种为白雪公主(四川),种植密度33600株・hm-2。试验区前茬作物为黄瓜。

1.2试验设计

试验设4个处理,分别为opt(全量化肥,莴笋全生育期化肥用量分别为:n255kg・hm-2、p2o5150kg・hm-2、K2o180kg・hm-2)、opt-n(不施氮)、opt-p(不施磷)和opt-K(不施钾)处理。

肥料施用方式为:磷肥全部作基肥,在莴笋定植前结合整地施入;氮肥全部作追肥分3次(40%,35%,25%)施入;钾肥50%作基肥,50%作追肥分2次(25%,25%)施入。小区面积16m2,3次重复。试验小区随机排列,试验过程中除肥料施用不同外,其余田间管理均与当地常规管理一致。

收获时采用田间称质量法测定各小区产量。

2结果与分析

2.1施用氮磷钾肥对莴笋产量的影响

对不同处理莴笋产量进行了统计分析(表1),结果显示,opt处理莴笋产量最高,达46460kg・hm-2。不施用氮磷钾肥均能降低莴笋产量,但减产幅度不同。与opt处理相比,opt-n处理莴笋减产最大,减产3435kg・hm-2,减产幅度达7.4%,opt与opt-n处理之间莴笋产量达1%显著性差异。其次为opt-K处理,减产2805kg・hm-2,减产幅度达6.0%,opt与opt-K处理之间莴笋产量达1%显著性差异。磷肥对莴笋产量影响不大,opt-p处理莴笋减产730kg・hm-2,减产幅度仅为1.6%,与opt处理产量相比无显著性差异。

通常情况下,在土壤有效钾含量较低或缺钾的土壤上增施一定量钾肥对作物有比较明显的增产作用。本试验条件下,试验区土壤有效钾含量为280.6mg・L-1,属于高钾含量水平,但是不施钾肥莴笋仍然表现出减产,也就是说在土壤有效钾含量属于高钾含量水平下,增施钾肥对莴笋仍有增产效果。因此,在菜田土壤推荐施肥中,土壤钾的有效性以及土壤有效钾含量的临界值值得进一步深入研究。

2.2施用氮磷钾肥对莴笋经济效益的影响

通过对莴笋经济效益的分析(表2)可以看出,氮磷钾肥合理配施(opt处理)可有效提高莴笋的产值,增加农民经济收入。opt处理莴笋净收入最高,为71145元・hm-2。与opt-n处理相比,增施氮肥处理(opt)莴笋增收效果最好,增收达4500元・hm-2,其次为钾肥,与opt-K处理相比,增施钾肥处理(opt)莴笋增收达3465元・hm-2。而磷肥的增收效果则不明显,主要是由于施用磷肥对莴笋增产效果不明显(表1),导致增施磷肥处理(opt)莴笋经济效益与opt-p处理持平。

2.3莴笋氮磷钾肥料利用率和农学效率分析

肥料利用率是指当季作物吸收某一营养元素的数量占施入土壤中该种肥料营养元素总量的百分数。肥料利用率越高,肥料损失就越小。从表3中可以看出,莴笋对钾肥的肥料利用率最高,为9.7%,其次为氮肥,肥料利用率为5.1%,而磷肥的肥料利用率仅为0.25%。总体来看,在本试验条件下,氮磷钾的肥料利用率均较低,可能与老菜田土壤基础养分含量较高有关。

养分农学效率是指施用单位肥料养分对作物的增产量。从表3中可以看出,在本试验条件下,氮肥的农学效率为13.5kg・kg-1n,磷肥的农学效率为4.9kg・kg-1p2o5,钾肥的农学效率为15.5kg・kg-1K2o,莴笋养分农学效率依次为钾>氮>磷。

3结论与讨论

(1)通过对不同处理莴笋产量的统计分析可以看出,opt-n处理莴笋减产最大,减产幅度达7.4%,说明n是影响莴笋产量的主要限制因子。与opt处理相比,opt与opt-n处理之间莴笋产量差异达极显著水平。

(2)本试验条件下,试验区土壤有效磷、有效钾含量均属于高含量水平,但不施磷肥对莴笋减产幅度仅为1.6%,而不施钾肥对莴笋的减产幅度达6.0%,因此,在设施老菜田土壤推荐施肥中,土壤磷、钾的有效性以及土壤有效磷、有效钾含量的临界值值得进一步深入研究。

(3)从莴笋经济效益来看,氮肥对莴笋的增收效果最好,增收达4500元・hm-2。尽管钾肥价格较高,但是由于钾肥的增产作用明显,施用钾肥对莴笋的增收效果也比较好,达3465元・hm-2。

(4)本试验条件下,莴笋对氮、磷、钾3种元素的肥料利用率均较低,可能与老菜田土壤基础养分含量较高有关。氮肥的农学效率为13.5kg・kg-1n,磷肥的农学效率为4.9kg・kg-1p2o5,钾肥的农学效率为15.5kg・kg-1K2o。

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钾对农作物的作用及功能篇10

复合肥对农作物可以全程使用。从国内外复合肥发展看,依然有广阔的市场,还会继续发展、不断完善。随着生产工艺技术尤其是高塔技术的采用,还会有更新的技术成果不断溶入到复混肥中去。我国第一家上市的民营化肥企业—深圳市芭田生态工程股份有限公司,应用专家团队和先进技术,已经开发推广应用于农林生产不同配方、剂型近二百个产品,已经走在了世界化肥生产的前例。

复合肥的肥效与单质化肥相比,由于配方合理肥效高于化肥;具有科技含量的复合肥,正是根据平衡施肥原理生产的,在田间的效果优于当地的习惯施肥。复合肥的增产效果还与土壤肥力、作物种类、肥料养分形态、用量和比例以及施用技术等密切相关。

一、复合肥的使用原则

1.根据土壤条件施用

要根据土壤条件,因地制宜选择合适的复合肥配方与用量,土壤肥力高含腐殖质丰富的土地可以少施;沙性土壤保肥性差,要前轻后重少量多次;粘性土壤要前重后轻,可一次施用;同时还要根据土壤酸碱性,碱性土壤施用酸性复合肥,酸性土壤施用碱性复合肥。盐碱地不要施用氯化钾型复合肥和含钠的复合肥,避免土壤含盐量的增加。

2.因作物施用

不同作物需肥量是不同的。如豆科作物因本身具有固氮根瘤菌宜在初期施用氮肥;禾谷类作物对氮需求量大,应使用氮磷钾比例一致的复合肥;油料、薯类、糖类、棉麻类等作物需钾较多;烟草是忌氯作物尽量少施用含氯复合肥。果树、西瓜等作物施用氮磷钾复合肥可降低果品酸度,西瓜施高钾的氮磷钾复合肥可提高甜度、避免施用含氯复合肥;缺钾的在作物生长过程中应增施钾肥。专用复合肥如棉花宜选用1:0.5:1或1:0.5:0.5型复合肥;甘蔗1:0.23:1.1;甜菜1:0.7:0.8;花生、大豆1:2:1;西瓜为1:0.4:0.8;茶叶1:0.5-1:0.5-1,红茶产区要多施磷肥,绿茶产区要多施氮肥。

3.要按肥料养分施用

复合肥由其养分决定肥效,含硝态氮的在水田上少用或不用;可溶性灌溉复合肥可以省工、省肥、省水,是现代农业发展的方向。水溶性磷的复合肥在各种土壤上均可施用。

二、复合肥使用要点

1.讲究施肥方法

复合肥养分较全,养分含量高,宜作基肥为主使用。在旱地作追肥时应开沟条施或穴施,施后覆土。

2.根据不同肥料种类使用

氮磷复合肥一种以磷为主兼有氮的复合肥,如磷酸铵,含氮量10%~30%,含有效磷60%,适合各种农作物和土壤施用,特别是缺磷土壤效果更为显著,但不能与石灰氮混用。作基肥每亩10kg左右,作追肥每亩7.5kg左右;硝酸磷肥是磷氮相当的复合肥,含氮量18%~20%,含有效磷12%~20%,用于水稻、麦类、玉米等作物都合适。氮钾复合肥主要品种为硝酸钾,含氮13%,含钾46%,主要作钾肥施用,用量每亩10kg,对于促根、壮杆、饱粒、防止早衰有显著作用。磷钾复合肥,即磷酸二氢钾,含有效磷22%,钾28.6%,主要用于浸种、喷施,作叶面喷施,浓度为0.12%,花期前后连续喷施二至三次,对增加粒重有较好的效果。水稻每亩施40~75kg做基肥,有效地促进根部发育,防止坐苗,增强抗逆能力的作用。硝态氮含量越高,作物生长也就越快;而氨态氮主要被吸附和固定在土壤胶体中,移动性较小,养分易于被土壤缓慢释放;硝态氮与氨态氮的相互配合能够均衡供给作物所需要营养,提升产量与改善作物品质。

茶叶施用不同含量的复合肥表明,土壤中水解氮为100~150mg/kg,有效磷为15~20mg/kg,有效钾为50~80mg/kg的茶园,一股以2:1:1复合肥增产效果较好,如果土壤中有效磷在10mg/kg以下,有效钾不足50mg/kg,施用高磷高钾复混肥的增产效果更明显。

3.复合肥施用还要根据当地土壤养分、气候情况掌握

由于我国复合肥生产都以尿素作为原料都会产生缩二脲,目前国家标准缩二脲在1%以下,唯有深圳芭田采用0.5%以下标准。缩二脲是一种化合物,复合肥生产中控制不好就会超标,如果在水田气温高的情况下,容易发生作物嫩叶肥害。在大棚茄科作物苗期施用高钾灌溉冲施肥(钾含量18%以上)容易引起烧根。作基肥宜深施,旱地用作种肥以条施为好。作种肥条施必须将种子和肥料隔开,否则会影响出苗及烧根。多年生经济作物在不同的生育期均施用养分比例应适宜,增产效果会更明显。在作物生长前期或中期加单质氮肥作追肥,施肥效果均好于不施基肥而增施追肥。

4.含氯复合肥合理使用对农业生产具有重大意义,同时也是控制病虫害发生的重要措施

由于各种作物对氯的敏感程度不同,有些植物对氯离子非常敏感,当吸收量达到一定程度,会明显地影响产量和品质,这些植物是忌氯植物。氯离子较多时,不利于糖转化为淀粉,块根和块茎作物的淀粉含量会降低;氯离子也能促进碳水化合物的水解,但西瓜、甜菜、葡萄会降低含糖量;氯离子会影响烟草的燃烧性,卷烟易熄火;氯离子常对敏感作物如茄科作物会产生不利影响。水稻、高粱、谷子、棉花、玉米、小麦、花生、大豆等,在施用含氯化肥时,不但可以降低复合肥成本。而且对作物增产效果更明显;在水稻田中施用含氯复合肥,效果也往往好于含硫肥料,因为可以减少硫化氢对稻根的损害。

5.复合肥以灌溉或叶面使用可以提高肥料的利用率,因为颗粒复合肥撒施、浅施容易随水流失或受光热作用而挥发而损失肥效。

6.磷肥不宜单独使用

磷肥中的磷元素容易被土壤吸收固定,失去肥效。含磷量较高的复合肥不宜多用于十字花科蔬菜,因为十字花科蔬菜对磷需要量相对较小。钾肥要在作物生长前期使用,作物生长后期使用宜采用叶面喷施。如果有缺钾症状时,作物生长已近后期,采取常规施肥很难起到应有作用。

7.复合肥中微量元素应在化肥生产中加入,并注明适用作物

硅在土壤中已有存在,在缺硅土壤或喜硅的作物如禾本科使用更为明显,肥料、农药液体中加有机硅表面活性剂有利于提高液体的沾着率;钙有防止果实裂果、延长叶菜存储期的作用;镁能加速各种营养物质的合成提高产量;钙有提高作物对萎蔫、褐斑、疮痂病等的抗病能力和抗旱、抗高温、抗低温、霜冻、抗盐的作用;硼能促进作物体内糖的运转和代谢,增加蔗糖的合成,加速蔗糖的转运,增加作物的结实率和果树的坐果率,促进生殖器官的形成和发育,缺硼时,籽实不能正常发育,以油菜花而不实最为常见;铁是许多酶的组成成分,对核酸的新陈代谢起重大作用,在作物的光合作用和氮代谢等方面也有良好的功能;铜能提高叶绿素的稳定性,可预防叶绿素不致于过早地被破坏,促进作物光合作用,铜是某些氧化酶如细胞色素、多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶以及乳酸酶等的组成成分。铜能够提高植物的呼吸强度,增加植物中维生索a和C的含量。钼的生理功能突出表现在氮的代谢方面,它能参与豆科植物固定氮,能增加植物中维生素C的含量,能促使作物合成蛋白质;锌能增加植物产品含锌量和产量,防治人畜缺锌;锰能促进光合作用,对植物氮素代谢有着显著影响,锰能加速同化物质(尤其是蔗糖)从叶部向根部和其他部位转移,为植株各部位提供充足的能量,促进植物的生长发育;硒是人体内不可缺少的微量元素,具有较强的防病、抗衰老、提高人体免疫力、防癌作用。通过食物补硒是最安全、最经济的,开发富硒农产品是人体补硒的较好途径;由于大棚蔬菜用冲施肥的面积扩大,一些地方容易出现裂果、软腐等病害,在中后期施用微量元素钙、硼、镁肥料,也可以加入杀菌剂控制地下害虫的发生。