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okooo澳客网研究揭示“我國農田土壤有效鉀庫容量有限,稭杆還田對土壤鉀素肥力維持極其重要”

2020-12-14 分享到:

鉀資源短缺是影響和制約我國農業可持續發展和糧食安全的一個重要因素。近年來我國每年近一半鉀肥需要依賴進口。開展我國農田土壤供鉀狀況與潛力進行定量評估,對預估我國鉀肥需求、合理施用鉀肥、實施藏鉀于土的調控策略,具有重要意義。

土壤有效钾库的定量评估,一直是一个难题,okooo澳客网王火焰课题组在前期采用不同强度的黑麦草耗竭试验和改进的四苯硼钠化学浸提法,建立了土壤钾素生物有效性分级标准和体系,将土壤钾素分为高效钾、中效钾、低效钾和无效钾(Li et al., 2016, Scientific Reports)。在此基础上,通过采集和分析来自全国九大一级农业区的2428个耕地土壤样品,评估了土壤高效钾库和最大有效钾库容量,绘制了我国农田土壤高效钾和最大有效钾空间分布图。分布图直观鲜明地展示出我国农田土壤有效钾库西北高东南低的分布状况,所测样品中高效钾的最大含量仅为918 mg/kg,少量分布于甘新区、东北区和黄淮海区,而华南区、西南区、长江中下游区及黄淮海区和内蒙古及长城沿线区、东北区的大部分农田土壤高效钾在100-200 mg/kg及以下。最大有效钾与高效钾分布状况相似,低于1000mg/kg的土壤几乎遍布于东北、华北、中部和东南部地区。

在此基礎上,該課題組以九大區五種代表性作物玉米、小麥、水稻、大豆、馬鈴薯地上部吸收的鉀量爲依據,估算了各大區在農作物稭稈還田與不還田時,高效鉀庫可利用的年限。在稭稈不還田時,土壤高效鉀庫可利用的年限最長僅爲甘新區的10.5年,最短爲華南區的1.9年。在稭稈還田時,各區高效鉀庫可利用年限也僅增加至7.6-38.8年。

研究結果直觀揭示我國農田土壤供鉀不足的狀況及對農業可持續發展的潛在威脅,尤其揭示稭杆還田與土壤鉀素可持續利用之間的密切關系,可爲我國鉀肥資源合理開發和利用、藏鉀于土、稭杆還田等政策的制定提供重要參考依據。

上述研究成果已在 Land Degradation & Development上发表。

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中國九大一級農業區耕地土壤高效鉀分布圖

中國九大一級農業區耕地土壤最大有效鉀分布圖