全 文 ：控释氮钾肥对海棠氮、磷、钾利用率的影响*
邵摇 蕾1**摇 王丽霞1 摇 张摇 民2 摇 孙治军1
( 1 中国农业大学烟台研究院, 山东烟台 264670; 2 山东农业大学资源与环境学院, 山东泰安 271018)
摘摇 要摇 采用盆栽试验,研究了控释氮钾肥对海棠实生苗生长、磷钾利用率及土壤鄄作物系统
中氮素平衡的影响.结果表明:控释肥的释放与海棠苗对养分的需求一致;控释氮肥显著提高
了植株钾素的利用率;控释钾肥显著提高了植株氮素的利用率.施钾量相同情况下,控释氮肥
(CN)和控释氮钾肥(NK)的株高、茎粗无显著差异,但均高于普通肥料(SF) .植株干物质量、
磷的利用率、钾的吸收量和利用率大小顺序均为:NK>CN>SF. 施钾量对株高、茎粗无明显影
响,但对 NK处理的干物质量有显著影响.磷素利用率随控释钾肥施用量增加而显著提高,而
普通钾肥施用量对其无明显影响.钾素利用率随施钾量提高而降低.氮素利用率大小顺序为
NK>CN>SF,损失率顺序则相反,NK和 CN的残留率无显著差异,但均高于 SF.控释钾肥施用
量对氮素利用率、损失率有显著影响,对残留率无明显影响.
关键词摇 控释肥摇 交互作用摇 氮钾比例摇 海棠
文章编号摇 1001-9332(2010)09-2309-08摇 中图分类号摇 S145. 5摇 文献标识码摇 A
Effects of controlled鄄release N and K fertilizers on N, P, and K use efficiency of mauls
(Malus robusta) . SHAO Lei1, WANG Li鄄xia1, ZHANG Min2, SUN Zhi鄄jun1 ( 1Yantai Academy of
China Agricultural University, Yantai 264670, Shandong, China; 2College of Resources and Envi鄄
ronment, Shandong Agricultural University, Tai爷 an 271018, Shandong, China) . 鄄Chin. J. Appl.
Ecol. ,2010,21(9): 2309-2316.
Abstract: A pot experiment was conducted to study the effects of controlled鄄release N and K fertil鄄
izers on mauls seedlings growth, their P and K use efficiency, and the N balance in soil鄄plant sys鄄
tem. The results showed that the nutrient release from controlled鄄release fertilizers accorded well
with the nutrient requirement of mauls seedlings. Controlled鄄release N fertilizer significantly in鄄
creased the K use efficiency, and controlled鄄release K fertilizer significantly increased the N use ef鄄
ficiency. Under the same K application rate, the plant height and stem diameter under the applica鄄
tion of controlled鄄release N fertilizer (CN) and controlled鄄release N and K fertilizers (NK) had no
significant difference, while those under the application of common fertilizer (SF) were all higher.
The plant dry mass and the P and K use efficiency were in the order of NK>CN>SF. Under the ap鄄
plication of NK, the application rate of K had no significant effects on the plant height and stem di鄄
ameter, but significantly affected the plant dry mass. The P use efficiency increased with increasing
application rate of controlled鄄release K fertilizer, but was less affected by application rate common K
fertilizer. The K use efficiency decreased with increasing application rate of K. The N use efficiency
was in the order of NK>CN>SF, while the N loss rate was in adverse. The residual rate of NK and
CN had no significant difference, but was higher than that of SF. The application rate of controlled鄄
release K fertilizer had significant effects on the N use efficiency and N loss rate, but no significant
effects on N residual rate.
Key words: controlled鄄release fertilizer; interaction; N:K ratio; mauls.
*国家农业部“948冶科技引进项目(971053)、农业部跨越计划项目(2001鄄跨 8)、农业科技成果转化项目(农计函[2004]32 号)和中国农业大学
科研启动基金项目(ND200705)资助.
**通讯作者. E鄄mail: shaolei6751@ 163. com
2010鄄01鄄25 收稿,2010鄄07鄄07 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2010 年 9 月摇 第 21 卷摇 第 9 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Sep. 2010,21(9): 2309-2316
摇 摇 肥料的交互作用是指当一种肥料的增产效果随
其他肥料用量的改变而发生变化时养分之间的关
系.在一定土壤条件下,氮、钾两种营养元素的交互
作用在作物生长、发育和代谢过程中广泛存在.大量
研究表明:一方面,氮促进钾的吸收和运输;另一方
面,钾也促进氮的吸收、运输、积累和代谢,提高氮的
利用效率[1-4] . 在对作物产量和品质的作用方面,
氮、钾元素具有正交互作用[5-6] . 氮、钾的协调作用
还表现在一定的氮钾比对作物产量的影响方
面[7-8],不同作物获得最高产量所需的氮钾比各不
相同.棉花产量随氮钾比增加而增加,高产棉花(皮
棉 1500 kg·hm-2以上)的氮、钾吸收比为 1 颐 1[9];
西红柿、水稻、紫花苜蓿、烤烟、冬小麦高产的最适氮
钾比均有相关报道[10-14] .
只有保持合适的氮、钾用量和比例,作物才能获
得优质、高产.目前关于氮、钾之间作用的研究多限
于普通肥料,而有关控释氮肥和控释钾肥之间的相
互作用研究未见相关报道.控释氮、钾肥的缓慢释放
养分特性能长期保持土壤中养分离子的数量和活
性,增加植物可吸收利用的氮、钾量. 本试验以盆栽
海棠苗为材料,研究控释尿素和控释、普通钾肥之间
不同氮钾比例对植株生长、肥料利用率的影响,以期
为合理施用控释肥料提供依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 试验材料
供试植物为一年生的八楞海棠(Malus robusta)
实生苗.供试土壤为棕壤,基本理化性质为:有机质
12郾 45 g·kg-1,全氮 0郾 471 g·kg-1,碱解氮 40郾 12 mg
·kg-1,有效磷 22郾 95 mg·kg-1,速效钾30郾 74 mg·
kg-1,pH(土 颐 水=1 颐 1)5郾 74.供试肥料:普通肥料包
括尿素(N 颐 P 颐 K = 46 颐 0 颐 0)、硫酸钾(N 颐 P 颐 K =
0 颐 0 颐 50)和过磷酸钙(N 颐 P 颐 K = 0 颐 14 颐 0);所用
控释尿素(N 颐 P 颐 K=43郾 7 颐 0 颐 0)和控释硫酸钾肥
(N 颐 P 颐 K=0 颐 0 颐 45)由山东农业大学资源与环境
学院控释肥生产车间制作,采用普通尿素、粒状硫酸
钾以有机高分子聚合物在流化床包膜塔中进行包
膜.控释肥的控释周期测定参照文献[15-16]的方
法,经测定,两种控释肥的控释周期都为 9 个月.
1郾 2摇 试验方法
试验在山东农业大学试验基地内进行.试验设
置普通肥料处理(SF)、控释尿素处理(CN)、控释氮
钾肥处理(NK)3 个肥料处理.每个肥料处理在氮磷
施用量(N和 P2O5 均为 200 mg·kg-1土)一致的基
础上,将钾分为低(200 mg N·kg-1土)、中(400 mg
N·kg-1土)、高(600 mg N·kg-1土)3 个水平,重复
8 次,具体试验设计见表 1.采用盆栽试验,每盆装土
7郾 5 kg. 2004 年秋天选用长势一致的海棠苗,每盆定
植一株,统一管理. 2005 和 2006 年 3 月 14 日选取生
长状况一致的海棠苗,将肥料一次性施入.试验期间
各盆浇水量一致.
1郾 3摇 样品的采集与分析
试验期间定期采集土壤样品,测定电导率、全
氮 、速效氮和速效钾含量动态变化 . 2005、2006年
表 1摇 试验设计
Tab. 1摇 Design of the experiment
肥料类型
Fertilizer type
施肥量
Fertilizer amount
(N 颐 P2O5 颐 K, mg·kg-1 soil)
代号
Code
肥料组成及用量
Fertilizer component and
application rate (g·pot-1)
对照 Control (CK) 0 CK 0
普通肥料
Common fertilizer (SF)
200 颐 200 颐 200 SL 尿素 Urea 6郾 52,过磷酸钙 Calcium superphosphate 10郾 72,硫酸钾
Potassium sulphate 3
200 颐 200 颐 400 SM 尿素 Urea 6郾 52,过磷酸钙 Calcium superphosphate 10郾 72,硫酸钾
Potassium sulphate 6
200 颐 200 颐 600 SH 尿素 Urea 6郾 52,过磷酸钙 Calcium superphosphate 10郾 72,硫酸钾
Potassium sulphate 9
控释尿素
Controlled鄄release urea
(CN)
200 颐 200 颐 200 NL 控释尿素 Controlled鄄release urea 6郾 84,过磷酸钙 Calcium superphos鄄
phate 10郾 72,硫酸钾 Potassium sulphate 3
200 颐 200 颐 400 NM 控释尿素 Controlled鄄release urea 6郾 84,过磷酸钙 Calcium superphos鄄
phate 10郾 72,硫酸钾 Potassium sulphate 6
200 颐 200 颐 600 NH 控释尿素 Controlled鄄release urea 6郾 84,过磷酸钙 Calcium superphos鄄
phate 10郾 72,硫酸钾 Potassium sulphate 9
控释氮钾肥
Controlled鄄release N and
K fertilizer (NK)
200 颐 200 颐 200 KL 控释尿素 Controlled鄄release urea 6郾 84,过磷酸钙 Calcium superphos鄄
phate 10郾 72,控释钾肥 Controlled鄄release potassium sulphate 3郾 26
200 颐 200 颐 400 KM 控释尿素 Controlled鄄release urea 6郾 84,过磷酸钙 Calcium superphos鄄
phate 10郾 72,控释钾肥 Controlled鄄release potassium sulphate 6郾 52
200 颐 200 颐 600 KH 控释尿素 Controlled鄄release urea 6郾 84,过磷酸钙 Calcium superphos鄄
phate 10郾 72,控释钾肥 Controlled鄄release potassium sulphate 9郾 78
0132 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
10 月 21 日用游标卡尺测量植株茎粗,用米尺测量
株高后,每个处理取 4 盆将植株完整取出,用水将根
上的土冲净,以获得完整的根系,将地上部、地下部、
叶片分开,用自来水冲洗、蒸馏水漂洗后,置于烘箱
中 105 益杀青 15 min,60 益恒温烘干,称量,粉碎过
0郾 25 mm筛保存备用.
土壤基础肥力及碱解氮、速效钾、全氮,植株全
氮、全磷、全钾含量采用常规分析法测定[17] .土壤无
机氮用 0郾 01 mol·L-1 CaC12 溶液(水土比10 颐 1)浸
提,流动注射分析仪测定铵态氮和硝态氮含量.采用
浓硫酸鄄双氧水联合消煮,凯氏定氮法测定植株全氮
含量;钼蓝比色法测定植株全磷含量,火焰光度计法
测定植株全钾含量[17] .
1郾 4摇 土壤鄄植物系统中氮素平衡的计算
参照刘学军等[18]氮素平衡的计算方法,氮输入
包括氮肥、起始无机氮和氮素矿化 3 项,氮输出包括
作物吸收、残留无机氮和表观损失 3 项.氮的表观损
失根据氮平衡模型进行计算:
氮表观损失=氮输入-植物吸收-土壤残留氮
式中,氮素矿化是根据无氮区植物吸氮量与试验前
后土壤无机氮的净变化来加以估计,由于不考虑氮
肥的激发效应,故假定施肥处理的土壤矿化量和无
肥区相同.因此运用氮平衡模型计算氮表观损失率
和氮肥土壤残留率:
氮肥表观损失率=氮表观损失 /施氮量伊100%
氮肥土壤残留率(% )= 100-氮肥利用率-表观
损失率
1郾 5摇 数据处理
采用 Excel软件处理数据和作图,采用 SAS 统
计分析软件的 Duncan法进行差异显著性检验.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 不同施肥处理对土壤养分含量的影响
2郾 1郾 1 土壤电导率摇 以不同肥料类型的钾低量水平
(200 mg·kg-1土)为例研究土壤中有效养分含量的
动态变化.土壤电导率与土壤溶液含盐量相关,而土
壤含盐量受肥料溶解后释放到土壤中的离子量影
响.普通肥料施入土壤后迅速溶解,2005 年普通肥
料处理(SF)施肥一周后土壤电导率显著上升,然后
持续下降,至 10 月 21 日达到最低;2006 年普通肥
料处理的土壤电导率变化与 2005 年类似(图 1).
2005 年 3 月 21 日控释尿素处理(CN)的电导
率低于控释氮、钾肥处理(NK),这是由于控释尿素
图 1摇 不同施肥处理下土壤电导率、全氮、碱解氮和速效钾
含量动态变化
Fig. 1摇 Dynamics of electric conductivity, total N, available N
and available K in soil under different fertilizer treatments.
CK:对照 Control; SF:普通肥料 Common fertilizer; CN:控释尿素 Con鄄
trolled鄄release urea; NK:控释氮钾肥 Controlled鄄release N and K fertiliz鄄
er. 下同 The same below.
处理中氮肥为控释尿素,磷、钾肥为普通肥料,而控
释氮钾肥处理的氮、钾两元素都为控释类型,所以控
释尿素处理的土壤电导率高于控释氮钾肥处理. 除
2005 年 3 月 21 日外,控释尿素(CN)和控释氮钾肥
处理(NK)2 年的土壤电导率变化曲线基本吻合.
2006 年施肥一周后普通肥料、控释尿素、控释氮钾
肥处理三者间的土壤电导率差异没有 2005 年显著.
这是因为试验所用的控释肥控释周期为 9 个月,即
9 个月释放所含养分量的 80% ,因此 2005 年 10 月
21 日至 2006 年春天施肥前,还有部分的控释元素
11329 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 邵摇 蕾等: 控释氮钾肥对海棠氮、磷、钾利用率的影响摇 摇 摇 摇 摇
被释放到土壤中;而此时温度较低,海棠苗对养分需
求量低,淋溶、挥发等损失也较少,导致被控释的元
素在土壤中累积.
2郾 1郾 2 土壤全氮摇 2005、2006 年施肥一周后,普通肥
料处理的土壤全氮含量比控释尿素和控释氮钾肥处
理高约 150 g·kg-1土,然后持续降低,至 10 月 21 日
达到最低,与对照处理无显著差异(图 1).在海棠苗
的整个生长期内,普通肥料处理只在施肥后 2 个月
时间内土壤全氮含量不低于两个控释肥处理. 2005、
2006 年控释尿素和控释氮钾肥处理的土壤全氮含
量曲线表现为先升后降的趋势,2005 年 5 月 21 日
至 2006 年 8 月 21 日的 15 个月内土壤全氮含量稳
定.
2郾 1郾 3 土壤碱解氮摇 土壤碱解氮含量与土壤全氮含
量的变化趋势相似(图 1):2005、2006 年普通肥料
处理的土壤速效氮含量表现为持续下降趋势;而控
释尿素和控释氮钾肥处理的土壤速效氮含量变化曲
线为先升后降的抛物线形,且含量相近. 2005、2006
年 7 月 21 日控释尿素和控释氮钾肥处理的土壤全
氮、速效氮含量最高,说明所用控释尿素在土壤中的
氮素释放高峰期均在施肥后 4 个月左右.
2郾 1郾 4 土壤速效钾摇 普通肥料处理和控释尿素处理
施用的钾肥都为速效肥,因此两处理 2005、2006 年
的土壤速效钾含量变化趋势相类似(图 1):即施肥
后显著上升,然后持续下降,至 10 月 21 日最低时,
与对照处理无显著差异.控释氮钾肥处理 2005 年施
肥一周后(3 月 21 日)土壤速效钾含量与对照处理
无显著差异,2005 年 5 月 21 日至 2006 年 8 月 21 日
土壤速效钾含量稳定,至试验结束时又有所下降.
2郾 2摇 不同施肥处理对植株生长发育的影响
施钾量相同的不同肥料品种间比较,2005、2006
年控释尿素和控释氮钾肥处理间的株高、茎粗无显
著差异,但明显高于普通肥料处理(表 2).控释氮钾
肥处理的干物质量最大,其次为控释尿素处理,普通
肥料处理最低.同一肥料品种不同钾素水平间比较,
普通肥料和控释尿素处理的高、中、低量 3 个钾素水
平间株高、茎粗、干物质量无显著差异,说明普通钾
肥的施用量对海棠苗的生长无明显影响. 虽然控释
氮钾肥处理的 3 个钾素水平间株高、茎粗无显著差
异,但中、高量水平的干物质量大于低量水平.
2郾 3摇 不同施肥处理对植株氮、磷、钾吸收利用的影
响
2郾 3郾 1 植株氮、钾含量 摇 施钾量相同的不同肥料品
种间比较,控释尿素和控释氮钾肥处理的 2005 年
根、2006 年根、茎、叶的氮含量无显著差异,但明显
高于普通肥料处理,2005 年茎、叶氮含量大小顺序
为:控释氮钾肥>控释尿素>普通肥料. 2005 年控释
氮钾肥处理的根、茎、叶钾含量最高,控释尿素和普
通肥料处理无显著差异;2006 年根、茎、叶钾含量大
小顺序为:控释氮钾肥>控释尿素>普通肥料(表
3).海棠是多年生植物,氮素是树体营养的主要贮
存形式,秋季叶片中大部分氮、钾素和一部分矿质营
养元素进入枝条、树干、根等贮藏场所,增加树体贮
存的营养.在叶片累积光合产物前,对于早期根系的
生长以及花、果、叶、新梢、芽等器官的分化与发育,
树体贮藏的养分起着重要作用.相对于普通肥料,控
释尿素显著提高了树体氮含量,控释钾肥显著提高
了树体钾含量,为第 2 年春季果树的早期生长贮存
了养分.
同一肥料品种不同钾素水平间比较,2005、2006年
表 2摇 不同施肥处理对植株生长发育的影响
Tab. 2摇 Effects of different fertilizer treatments on plant growth
处理
Treat鄄
ment
株 高
Height (cm)
2005 2006
茎 粗
Stem diameter (cm)
2005 2006
干物质量
Dry mass (g)
2005 2006
CK 58郾 13c 78郾 75c 0郾 6094c 0郾 7998c 36郾 19f 56郾 96e
SL 65郾 38b 115郾 75b 0郾 7041b 0郾 9425b 49郾 41d 107郾 75d
SM 65郾 50b 114郾 25b 0郾 7054b 0郾 9775b 49郾 12de 114郾 70d
SH 65郾 88b 113郾 00b 0郾 7093b 0郾 9463b 51郾 29d 109郾 36d
NL 75郾 38a 128郾 50a 0郾 8018a 1郾 2325a 65郾 03c 125郾 74c
NM 75郾 63a 125郾 50a 0郾 8103a 1郾 2455a 65郾 59c 126郾 19c
NH 74郾 38a 129郾 75a 0郾 8100a 1郾 2333a 64郾 03c 128郾 37c
KL 78郾 25a 134郾 00a 0郾 8093a 1郾 2085a 69郾 87b 140郾 83b
KM 74郾 00a 127郾 25a 0郾 8085a 1郾 2470a 74郾 55a 147郾 80a
KH 76郾 63a 131郾 75a 0郾 8093a 1郾 2620a 75郾 99a 144郾 18a
表中代码同表 1 Code in Tab郾 2 was the same as Tab郾 1郾 同列不同字母表示处理间差异显著(P<0郾 05) Different letters in the same column meant
significant difference among treatments at 0郾 05 level. 下同 The same below.
2132 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
表 3摇 不同施肥处理对植株氮、钾含量的影响
Tab. 3摇 Effects of different fertilizer treatments on N, K contents of plant
处理
Treatment
氮含量 N content (% )
根 Root
2005 2006
茎 Stem
2005 2006
叶 Leaf
2005 2006
钾含量 K content (% )
根 Root
2005 2006
茎 Stem
2005 2006
叶 Leaf
2005 2006
CK 0郾 84c 0郾 71c 0郾 82f 0郾 66c 1郾 23d 1郾 08c 0郾 63e 0郾 59f 0郾 54e 0郾 53h 0郾 53c 0郾 49f
SL 1郾 32b 1郾 19b 1郾 16d 1郾 13b 1郾 73c 1郾 71b 0郾 98d 0郾 81e 0郾 88d 0郾 74g 0郾 74b 0郾 62e
SM 1郾 35b 1郾 23b 1郾 18d 1郾 15b 1郾 86c 1郾 72b 1郾 10cd 0郾 81e 0郾 94cd 0郾 79f 0郾 77ab 0郾 63de
SH 1郾 36b 1郾 22b 1郾 19d 1郾 17b 1郾 87c 1郾 73b 1郾 08cd 0郾 80e 0郾 94cd 0郾 85d 0郾 76b 0郾 66d
NL 1郾 59a 1郾 56a 1郾 48c 1郾 42a 2郾 28b 2郾 26a 1郾 03cd 0郾 93d 0郾 95c 0郾 82ef 0郾 75b 0郾 71c
NM 1郾 61a 1郾 58a 1郾 49c 1郾 42a 2郾 22b 2郾 27a 0郾 99d 0郾 94d 0郾 95cd 0郾 89c 0郾 74b 0郾 73bc
NH 1郾 62a 1郾 58a 1郾 50bc 1郾 42a 2郾 31b 2郾 30a 1郾 07cd 0郾 94d 0郾 97bc 0郾 95b 0郾 75b 0郾 75b
KL 1郾 66a 1郾 59a 1郾 55ab 1郾 43a 2郾 37a 2郾 32a 1郾 16b 1郾 11c 1郾 02b 0郾 93b 0郾 76b 0郾 76b
KM 1郾 68a 1郾 57a 1郾 52a 1郾 44a 2郾 41a 2郾 33a 1郾 18ab 1郾 21b 1郾 06a 0郾 99a 0郾 78a 0郾 79a
KH 1郾 69a 1郾 59a 1郾 56a 1郾 43a 2郾 38a 2郾 37a 1郾 25a 1郾 26a 1郾 07a 1郾 02a 0郾 79a 0郾 79a
由于各处理施氮量相同,无论控释钾肥还是普通钾
肥施用量对根、茎、叶氮含量无显著影响. 2005 年施
用普通肥料和控释尿素处理 3 个钾素水平间根、茎、
叶钾含量无明显差异;而施用控释氮钾肥处理 3 个
钾素水平间根、茎、叶钾含量存在显著差异,且钾含
量随施钾量的增加而增加. 2006 年不仅控释氮钾肥
处理 3 个钾素水平间根、茎、叶钾含量存在显著差
异,控释尿素和普通肥料处理的 3 个钾素水平间茎、
叶钾含量也存在显著差异.
2郾 3郾 2 植株磷、钾吸收量和利用率摇 3 种肥料处理的
磷都未控释且施磷量一致(200 mg P·kg-1土),但
施钾量相同的不同肥料品种间比较,2005、2006 年
磷的吸收量和利用率大小顺序均为:控释氮钾肥>
控释尿素>普通肥料(表 4). 以钾素高量水平为例,
与普通肥料相比,2005 年控释尿素和控释氮钾肥处
理磷素利用率分别提高了 57郾 72%和 98郾 59% ,2006
年分别提高了 87郾 14%和 107郾 51% . 同一肥料品种
不同钾素水平间比较,控释氮钾肥处理的吸磷量和
磷素利用率存在显著差异,而控释尿素和普通肥料
处理不同水平间无显著差异.
施钾量相同的不同肥料品种间比较,2005、2006
年钾的吸收量和利用率大小顺序均为:控释氮钾肥
>控释尿素>普通肥料. 以钾素低量水平为例,与普
通肥料相比,2005 年控释氮钾肥和控释尿素处理的
钾素利用率分别提高了 100郾 44%和 87郾 14% ,2006
年分别提高了 123郾 08%和 56郾 89% .
同一肥料品种不同钾素水平间比较,施钾量越
高,钾素利用率越低,表现为低量>中量>高量. 2005
年仅控释氮钾肥处理 3 个施钾水平间的吸钾量存在
显著差异,控释尿素和普通肥料处理 3 个施钾水平
间无明显差异;2006 年施钾水平对控释尿素和控释
氮钾肥处理的钾吸收有显著影响,对普通肥料无显
著影响.
2郾 4摇 不同施肥处理对土壤鄄作物系统中氮素平衡的
影响
导致肥料中氮利用率低的原因是肥料的淋溶和
挥发等损失,本试验着重研究了土壤中的氮平衡.根
据土壤无机氮含量和海棠苗对氮素的吸收,运用氮
表 4摇 不同施肥处理对植株磷、钾吸收利用的影响
Tab. 4摇 Effects of different fertilizer treatments on utilization and recovery of P and K of plant
处理
Treatment
吸收量 Absorption (g·pot-1)
P
2005 2006
K
2005 2006
利用率 Use efficiency (% )
P
2005 2006
K
2005 2006
SL 0郾 4996d 0郾 4117d 0郾 4746d 0郾 3881f 14郾 11d 19郾 67d 16郾 75c 18郾 56c
SM 0郾 4970d 0郾 5000d 0郾 5111d 0郾 4450f 13郾 93d 25郾 56d 9郾 59e 11郾 17d
SH 0郾 5221d 0郾 4232d 0郾 5284d 0郾 4201f 15郾 61d 20郾 77d 6郾 78f 6郾 89e
NL 0郾 6610c 0郾 6746c 0郾 6549c 0郾 4765e 24郾 86c 37郾 20c 28郾 77b 24郾 45b
NM 0郾 6759c 0郾 6671c 0郾 6471c 0郾 5484d 25郾 86c 36郾 70c 14郾 12d 14郾 62c
NH 0郾 6573c 0郾 6996bc 0郾 6638c 0郾 5964c 24郾 62c 38郾 87bc 9郾 79e 10郾 81d
KL 0郾 7205b 0郾 7564b 0郾 7773b 0郾 6701c 28郾 83b 42郾 65b 36郾 93a 37郾 36a
KM 0郾 7067b 0郾 8480a 0郾 7727b 0郾 8568a 27郾 91b 48郾 76a 18郾 31c 24郾 90b
KH 0郾 7530a 0郾 7630b 0郾 8350a 0郾 8015b 31郾 00a 43郾 10b 13郾 59d 15郾 37c
31329 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 邵摇 蕾等: 控释氮钾肥对海棠氮、磷、钾利用率的影响摇 摇 摇 摇 摇
表 5摇 不同施肥处理对土壤鄄植物系统氮素平衡的影响
Tab. 5摇 Effects of different fertilizer treatments on N balance in soil鄄crop system
处理
Treatment
利用率 Use efficiency (% )
2005 2006
残留率 Residual rate (% )
2005 2006
损失率 Loss rate (% )
2005 2006
SL 24郾 95d 34郾 41d 3郾 15b 4郾 34c 71郾 90a 61郾 25a
SM 26郾 31d 35郾 99d 3郾 14b 4郾 14c 70郾 55a 59郾 87a
SH 28郾 82d 34郾 38d 2郾 93b 4郾 25c 68郾 25a 61郾 37a
NL 49郾 46c 54郾 50c 14郾 34a 7郾 40ab 36郾 20b 38郾 10b
NM 51郾 42c 53郾 87c 13郾 03a 8郾 82a 35郾 55b 37郾 31b
NH 51郾 13c 57郾 33bc 13郾 71a 8郾 10ab 35郾 16b 34郾 57c
KL 59郾 80b 62郾 72b 14郾 75a 7郾 30b 25郾 45c 29郾 98d
KM 61郾 00a 69郾 58a 13郾 58a 7郾 45ab 25郾 42c 22郾 97e
KH 63郾 98a 71郾 51a 14郾 01a 7郾 68ab 22郾 01c 20郾 80Ee
素平衡模型计算了土壤鄄植物体系中的氮素平衡(表
5).在计算 2006 年氮素平衡时,因为 2005 年各处理
施肥量、植株吸收情况不一致,所以 2006 年施肥前
各处理起始无机氮不一致;计算 2006 年作物吸收氮
时,用 2006 年植株吸收氮量减去 2005 年植株吸收
氮量.
施钾量相同的不同肥料处理间比较,2005、2006
年氮素利用率大小顺序为:控释氮钾肥>控释尿素>
普通肥料,损失率的顺序则相反,控释氮钾肥和控释
尿素处理的残留率无显著差异,但明显高于普通肥
料处理(表 5). 以 2005 年高量施钾水平为例,控释
氮钾肥和控释尿素处理氮的利用率分别是普通肥料
处理的 2郾 22 和 1郾 77 倍,残留率分别是 4郾 78 和 4郾 68
倍,而普通肥料处理氮素损失率是控释氮钾肥和控
释尿素处理的 3郾 10 和 1郾 94 倍.
同一肥料处理的不同施钾水平间比较,2005、
2006 年控释氮钾肥处理的 3 个钾素水平间氮素利
用率有明显差异,而施钾量对控释尿素和普通肥料
处理的氮素利用率无明显影响. 2005 年施钾量对 3
种肥料处理的氮素残留率、损失率无明显影响. 2006
年 3 种肥料的不同施钾水平间氮素残留率也无明显
差异,但控释尿素和控释氮钾肥处理的不同施钾水
平间氮素损失率存在显著差异,随施钾量增加,氮素
损失率降低.
3摇 讨摇 摇 论
3郾 1摇 控释肥对作物生长和肥料利用率的影响
控释的磷、钾两元素在实验室中的模拟释放可
分为 3 个时期:上升期、高峰期和下降期[15-16],本试
验所用控释尿素和控释钾肥在土壤中的释放也表现
为上升、高峰、下降 3 个阶段. 控释尿素和控释钾肥
的氮、钾释放缓慢,春天施肥一周后土壤碱解氮、速
效钾含量与对照处理无明显差异,而此时根系吸收
能力弱,植物生长主要依靠自身贮存的养分.控释肥
在海棠苗整个生长期内持续的释放养分,既满足了
植株养分需求,又避免了氮、钾素在土壤中的累积.
本试验施用控释肥的株高、茎粗、干物质量、器官氮
钾含量、氮磷钾利用率等指标都优于普通肥料.
钾素施用量一致时,植物吸收利用越多,钾素利
用率越高,钾素施用效果越好;当钾素施用量不一致
时,在一定施钾范围内,钾素施用量越低,其利用率
越高,但植物吸收的钾量不一定高.本试验中钾素利
用率随施钾量的增加而下降,但 2005 与 2006 年普
通肥料处理、2005 年控释尿素处理的不同钾素水平
间钾素吸收量无显著差异. 因此,确定钾肥施用量
时,要考虑利用率和吸收量之间的关系,在保证钾素
供给量的前提下,提高钾素利用率. 另外,还要考虑
控释钾肥与普通钾肥的差异,控释钾肥的施用量对
钾素吸收量有显著影响(控释氮钾肥处理),而普通
钾肥的施用量对钾素吸收量无显著影响(普通肥料
处理).
3郾 2摇 控释肥氮、钾元素间的相互作用
普通氮、钾肥料施入土壤后短期内土壤有效养
分急剧上升,然后在植物生长期内土壤中有效氮、钾
含量持续下降;并且施入土壤的普通氮、钾肥受土壤
性质、温度、试验方式、降水量等条件的影响,各个试
验肥料的释放、利用情况不同[19-21] .因此,大多数试
验设计的氮、钾施用量和配比并不能完全反映土壤
中实际供植物吸收利用的数量和比例,试验确定、推
荐的氮、钾配比也有一定的局限性. 控释氮、钾肥缓
慢释放所含养分,土壤中有效氮、钾含量始终较高且
比较稳定.在 19 个月的试验中,除了试验开始后和
试验结束前各 2 个月的时间外,其余 15 个月的时间
内土壤有效氮、钾含量变化幅度不大. 因此,选用具
有合适释放模式和释放周期的控释氮、钾肥,就可以
控制土壤中供植物吸收的有效养分的量和比例.
4132 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
施钾量相同的控释尿素与普通肥料处理相比,
二者的钾素都非控释,但控释尿素处理植株钾含量
和干物质量都显著高于后者,因此钾素的吸收量和
利用率都较高.这是因为氮肥施用后分解为铵态氮
离子,而铵态氮离子的半径大小与钾离子大小相近,
矿物晶格不仅具有钾的晶格固定,同时存在铵离子
的晶格固定,当土壤溶液中铵离子的含量高时,铵离
子进入矿物晶格把钾离子置换出来,从而提高了土
壤中钾的有效性[22] .控释氮肥的缓慢释放不同于普
通氮肥的骤然释放,能长期保持土壤中铵态氮离子
的数量和活性,既保持了氮素的高效性,又能保持土
壤中钾的速效性,使土壤中养分配合恰当,从而促进
了作物生长.
施钾量相同的控释氮钾肥处理与控释尿素处理
相比,虽然二者植株氮含量无显著差异,但是前者的
植株干物质量明显大于后者,因此,控释氮钾肥处理
的氮素吸收量和利用率显著高于后者. 控释钾肥提
高控释氮素利用率的原因可能是:控释钾肥可稳定、
持续地供应钾素,而钾供应不仅能极显著地提高作
物对 NO3 - 鄄N 的吸收,而且能显著提高植物对
NH4 + 鄄N的吸收[23-25] .
控释肥在土壤中持续高量地释放养分,一方面,
在土壤胶体上竞争同一吸附位点(2 颐 1 型粘土矿物
层间六角形孔穴)的 K+和 NH4 +增多,在土壤中的相
互作用增强;另一方面,植物可吸收利用的氮、钾量
增多,二者在植物体内的交互作用更加强烈.本试验
中控释钾肥施用量对氮素利用率有显著影响,而普
通钾肥施用量对氮素利用率无显著影响;2006 年控
释尿素和控释氮钾肥处理的氮素损失率随施钾量的
增加而降低.
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作者简介摇 邵摇 蕾,男,1980 年生,博士.主要从事土壤化学
与植物营养研究. E鄄mail: shaolei6751@ 163. com
责任编辑摇 张凤丽
6132 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷