全 文 ：收稿日期：!""#$"%$%& 接受日期：!""#$"’$!(
基金项目：国际植物营养研究所（)*+)）中国项目部项目；安徽省人才基金和安徽省农作物品质改良重点实验室项目资助。
作者简介：李录久（&,’!—），男，安徽长丰人，博士研究生，研究员，主要从事植物营养与施肥研究。!通讯作者 -./012：322145 60078 9:; 8 69
钾、氮配施对生姜产量和品质及
钾素利用的影响
李录久&，!，金继运&，陈 防%，刘荣乐&!，丁 楠(，郭熙盛!
（& 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 &"""#&；!安徽省农业科学院土壤肥料研究所，安徽合肥 !%""%&；
% 中国科学院武汉植物研究所，湖北武汉 (%"""<；( 安徽省临泉县农业技术推广中心，安徽临泉 !%’(""）
摘要：采用田间试验研究钾、氮配施对生姜产量和品质及钾素吸收利用的影响。结果表明，不同钾、氮配施对生姜
生长及品质有明显的影响，适宜的钾、氮用量及配合施用能明显促进生姜生长发育，增加根茎产量，改善营养品质，
提高钾肥利用率。施钾量在 (=" >? @ A/!以下，生姜根茎产量及产量构成因素随钾肥用量的增加而增加。两种氮肥
水平下，株高、分枝数、茎粗及茎叶干重和单株姜根茎重均是中等钾肥用量 B(="处理最高，所有处理中 +(="B(="获得
了最高产量。品质分析结果显示，适宜的钾、氮配施能有效提高生姜根茎维生素 C和糖分含量，降低硝酸盐含量，
改善营养品质。与不施钾的对照相比，施钾处理生姜根茎维生素 C含量显著提高，以中等钾肥用量 B(="下最高；增
加氮肥施用量对根茎 D6含量没有显著影响。施钾提高了生姜根茎可溶性糖和蔗糖含量，但不同钾、氮配施处理提
高幅度不同。B"和低钾条件下，增施氮肥会明显提高生姜根茎硝酸盐含量，施钾则能降低其含量；不同钾、氮用量
降低程度不同，适宜钾、氮配施处理 +%<=B%<=和 +(="B(="硝酸盐含量最低。施用钾肥的处理，生姜茎叶、根茎和全株含
B量明显提高，B素养分吸收量显著增多；同一钾肥用量下，增加氮肥用量，茎叶、根茎和全株含 B量也明显提高，
各部位 B素积累量相应增加。钾素农学效率，低氮水平下随钾肥用量的增加而下降，高氮 +(="条件下，B(="处理达
最大值。钾肥利用率，两种氮肥水平下均是 B(="处理最高，高氮高钾的 +(="B=!=处理钾肥利用率也较高。
关键词：钾、氮配施；生姜；产量；品质；B素吸收利用
中图分类号：E&=’F,,；E’%!F= 文献标识码：G 文章编号：&""#$="=H（!"",）"%$"’(%$"’
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植物营养与肥料学报 !"",，&=（%）：’(%$’(#
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生姜地下根茎含有辛香浓郁的挥发油和姜辣
素，是人们日常生活中不可或缺的重要调味品之一，
广泛用于烹调、食品的加香［FGH］和医药卫生领
域［AG5］。中国是世界生姜生产和出口大国，具有
H777多年的栽培历史［H］。据全国农业技术推广服
务中心统计，我国已有 H7多个省种植生姜。安徽是
我国生姜重要产区之一［F］，全省常年种植面积 H万
+3H。然而，施肥调查发现，生姜养分管理方面存在
着肥料施用不科学的问题，如未能根据土壤养分状
况和生姜需肥规律决定肥料的种类和数量，没有将
有机肥、大量灌水和姜种带入的养分统筹考虑；偏
施氮肥或氮、磷化肥，钾肥用量不足，忽视微量元素，
氮、磷、钾比例失调，造成土壤营养元素的缺乏和不
平衡［6］，病虫害加剧，产量剧减，品质变差，经济效益
下滑，肥料利用率及施肥效益低下，严重制约了生姜
产业的发展［6GI］。因此，开展生姜高产高效施肥技
术研究，因地制宜地推广生姜平衡施肥是当前生姜
生产中急需解决的关键技术。
氮、钾营养对蔬菜产量和品质的影响，国内外开
展了大量研究。施氮和施钾对生姜产量和品质的影
响已有一些报道［6GFH］，有些研究涉及生姜营养特性
和养分吸收规律［FAGF5］。研究表明，适宜的氮、钾用
量及其配合施用能提高包括生姜在内的蔬菜产量，
改善品质；且氮、钾间存在正交互作用［F6GFI］。这些
研究成果对推动生姜在内的蔬菜平衡施肥技术的推
广应用和促进蔬菜生产向优质高产方向发展发挥了
重要作用。但蔬菜品质涉及的内容较多，有关施肥
对其影响的报道也有很大的不同。同时，针对当前
生姜施肥中存在的偏施氮肥而钾肥用量不足问题，
进行钾、氮营养平衡及配合施用对生姜产量和品质
及钾素吸收利用影响的深入研究报道不多。为此，
开展了本研究，以期为生姜合理施肥，提高生姜产量
和改善姜根茎品质提供科学依据。
) 材料与方法
)*) 试验设计
试验在安徽省临泉县单桥镇普通砂姜黑土上进
行。试验前 7—H7 &3 耕层土壤基础养分为：#J
I86H，有机质含量 F68I - K D-，全 < F8FL - K D-，全 M
7856 - K D-，碱解 < N68A 3- K D-，有效 M H686 3- K D-，速
效 ! FA7863- K D-。
试验在施 MHO6 L7 D- K +3H 的等量磷肥基础上进
行。设 H个氮肥水平 < AB6和 567 D- K +3H；5个钾肥
水平 !HO 7、AB6、567 和 6H6 D- K +3H，组成 N 个处理，
即：F）6）<567!7；I）<567!AB6；B）<567!567；N）<567!6H6。5次
重复，完全随机区组排列，小区面积 H787 3H。供试
肥料品种为尿素（含 < 5IP）、磷酸二铵（含 < FNP，
MHO6 5IP）和氯化钾（含 !HO I7P）。I7P的氮肥和
全部磷、钾肥做基肥开沟深施，余下的 57P氮肥作
追肥，结合倒沟于 N 月初条施。供试生姜（!"#$"%&’
())"*"#+,&）为当地主栽品种“狮子头姜”，种植密度
F78I Q F75株 K +3H。A月底催芽，6月初移栽，F7月下
旬按小区单收计实产并折合为每 +3H产量。其它栽
培管理措施如灌溉、除草和病虫害防治同当地一般
大田生姜。
)*+ 测定项目和分析方法
收获期调查单位面积株数，每小区采集代表性
植株 6株，调查株高、茎粗、地上部干重和单株姜根
茎重，保留新鲜生姜根茎样品供品质分析。
土壤基本性状采用常规分析法测定；生姜根茎
维生素 >含量用 H，IG二氯靛酚滴定法测定；可溶
性糖和还原糖的分析采用 J>$转化—铜还原—直接
滴定法；硝酸盐用酚二磺酸比色法测定。植株采用
JHRO5GJHOH 消煮，开氏定氮法测全 <，火焰光度计
55I 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 F6卷
法测全 !［"#］。粗蛋白 $全氮 % &’(#［"&］。
数据采用 )*+,-和 ./..软件进行统计分析。
! 结果与分析
!"# 钾、氮配施对生姜生长和产量的影响
表 "看出，不同钾、氮配施对生姜生长及产量有
较大影响。两种氮肥用量下，不施钾肥的对照（012#
!3和 04#3!3），其产量及其构成因素均明显低于施钾
的处理，施钾对生姜生长发育有明显的促进作用。
相同氮肥用量条件下，施用钾肥 12#!#(# 56 7 89(，
生姜植株高度、分枝数、茎粗明显增加，地上部茎叶
干重和地下根茎重也大幅度提高；两种氮肥下根茎
产量平均增加 "&’2:和 ("’;:，达显著水平。其中
低氮用量下 1种钾肥用量间生姜根茎产量差异不显
著；高氮条件下 !4#3与 !12#间产量差异达显著水平。
但是，钾肥用量过大也会对生姜生长发育造成不利
影响，生姜产量及其构成因素并不是随着钾肥用量
的加大而增加，而是表现为先增加后降低趋势。株
高、分枝数、茎粗及茎叶干重与单株姜根茎重均是中
等钾肥用量 !4#3处理最高；施钾量超过 4#3 56 7 89(，
生姜分枝数减少，株高和茎粗降低，茎叶干重和单株
姜根茎重下降，根茎产量相应减低。低氮用量 012#
下，!#(#处理的单株姜根茎重不仅低于 !4#3处理，甚
至低于低钾的 !12#处理，导致其根茎产量也低于
!12#处理，说明合理施钾才能促进生姜生长发育，最
终提高经济产量。高氮用量（04#3）下，生姜根茎产
量及其构成与低氮水平有所不同。!#(#处理的分枝
数、茎粗和单株根茎重明显高于 !12#处理，表明随施
氮水平的提高，钾对生姜产量及其构成因素表现出
明显的促进作用，钾、氮间存在明显的正交互作用。
尽管氮是生姜生长发育最重要的营养元素，施
用氮肥对生姜根茎产量和品质有较大影响［;<"3］，适
量施用氮肥可显著提高生姜根茎产量，改善品质，但
是，过量施 0对生姜生长也不利。表 "还看出，同等
钾肥用量条件下，增加氮肥施用量，对生姜根茎产量
及其构成因素有不同影响。!3 和低钾的 !12#条件
下，增加氮肥施用量，生姜株高、分枝数和茎粗明显
增加，地上部茎叶干重大幅度提高，差异达显著水
平；但是单株姜根茎重却有所降低，最终导致经济
产量明显下降，表明过多施用氮肥主要促进了地上
部茎叶的生长。中、高量钾肥用量 !4#3和 !#(#条件
下增施氮肥，尽管植株高度、分枝数和茎粗增加不显
著，但单株姜根茎重却明显增加，结果经济产量也相
应提高，表明增施氮肥也促进了地下根茎的生长。
这一结果再次说明，氮、钾间存在明显的正交互作
用。生姜根茎产量的钾、氮交互作用达到了显著水
平（=0% ! $ "3’1&!），这与金继运［"&］和武际［"2］等在
玉米、小麦上的研究结论一致。
表 # 钾、氮配施对生姜产量及其构成因素的影响
$%&’( # ))(*+ ,) *,-&./(0 1 %/0 2 %33’.*%+.,/ ,/ 4.(’0 %/0 +5(.6 *,-3,/(/+7 ./ 8./8(6
处理
>?,@A9,BA
株高
/-@BA 8,C68A
（+9）
分枝数
D?@B+8 0EF
（0EF 7 G-@BA）
茎粗
.A,9 HC@9,A,?
（+9）
茎叶干重
.8EEA H?I JAF
（6 7 G-@BA）
根茎重
K8CLE9, JAF
（6 7 G-@BA）
产量
MC,-H
（A 7 89(）
增产率
NB+?,@O,O
（:）
012#!3 #2’# + #’1 + 4’P + 1P’# H (&2’& H 4#’P# + —
012#!12# 2"’P @Q &’" Q #’2 Q 4P’; + 11;’3 Q #1’;P @Q "2’1
012#!4#3 24’" @Q &’# @Q &’( @Q &4’2 @ 1&"’1 @Q #4’;P @Q "P’#
012#!#(# 23’( @Q &’" Q #’1 Q+ #;’; Q 1"&’( Q+ #(’33 @Q "1’(
04#3!3 &2’# Q &’( Q #’# Q+ #2’4 Q (&3’1 H 41’2; + —
04#3!12# 2#’3 @ &’4 Q #’2 Q &(’1 @Q 13;’3 + #"’33 Q "&’#
04#3!4#3 2;’( @ 2’# @ &’# @ &;’3 @ 12P’& @ ##’(1 @ (&’(
04#3!#(# 21’( @Q 2’3 @Q #’P @Q &3’2 @Q 1#;’; @Q #1’2; @Q ((’;
注（0EA,）：同列数据后不同字母表示差异达 #:显著水平，下同。R@-S,O TE--EJ,H QI HCTT,?,BA -,AA,?O CB @ +E-S9B @?, OC6BCTC+@BA @A #: -,U,- F >8,
O@9, Q,-EJF
!"! 钾、氮配施对生姜根茎品质的影响
(’(’" 对维生素 V含量的影响 适宜的钾、氮配施
能有效提高生姜根茎维生素 V含量，改善内在营养
品质（表 (）。低氮水平（012#）下，不同施钾处理生姜
根茎维生素 V 含量均比不施钾肥的对照相应有所
提高，以中等钾肥用量 !4#3条件下含量最高，差异显
#4&1期 李录久，等：钾、氮配施对生姜产量和品质及钾素利用的影响
著。在 !"#$基础上继续加大钾肥施用量，%&含量下
降。高氮用量（’"#$）下，施钾对维生素 ( 含量的影
响与 ’)*#相似，也是中等钾肥用量（!"#$）下 %&含量
最高。表 +还表明，相同钾肥用量条件下，增加氮肥
施用量，姜根茎 %&含量相应降低，但差异不显著。
+,+,+ 对根茎糖分含量的影响 表 + 看出，不同
钾、氮配施对生姜根茎可溶性糖和蔗糖含量有明显
影响，但对还原糖的影响则不显著。低氮条件
（’)*#）下，除 !#+#外，不同施钾处理可溶性糖和蔗糖
含量较对照分别提高 -),-.!-/,).和 +,).!
--,0.，差异显著。高氮水平（’"#$）下，施钾对根茎
可溶性糖与蔗糖含量的影响与 ’)*#相似。施用氮肥
对糖分含量的影响与钾肥正好相反，同一钾肥用量
下增施氮肥，根茎可溶性糖与蔗糖含量明显升高，其
中 ’"#$!$处理较 ’)*#!$的可溶性糖和蔗糖含量分别
提高 -/,*.和 -0,$.。钾、氮配施对还原糖的影响
与可溶性糖相似，施用适量钾肥，还原糖含量也明显
提高。
+,+,) 对粗蛋白和硝酸盐含量的影响 施用不同
比例氮钾肥对生姜根茎粗蛋白影响不明显，对硝酸
盐含量则有显著影响（表 +）。’)*#条件下，施用钾肥
后，硝酸盐含量较对照降低 -),0.!+-,1.，以 !)*#
处理含量最低。进一步加大钾肥用量，硝酸盐含量
则随钾肥用量的加大而相应升高。高氮（’"#$）下，
施钾对硝酸盐含量的影响与 ’)*#相似。低钾下增施
氮肥也会明显提高根茎硝酸盐含量，其中 ’"#$!$ 和
’"#$!)*#较 ’)*# !$ 和 ’)*# !)*#分别上升 -+,+. 和
+0,/.。’)*#!)*#和 ’"#$!"#$处理，姜根茎硝酸盐含量
最低，表明钾、氮比例适宜才能有效降低硝酸盐等有
害物质的含量。
表 ! 氮钾配施对生姜品质的影响
"#$%& ! ’((&)* +( , #-. / )+0$1-&. (&2*1%13#*1+- +- 45#%1*6 +( 71-7&2 2813+0&
处理
234567486
维生素 (
%965798 (
（7: ; <:）
可溶性糖
=>?@A?4 B@:53
（.）
还原糖
C4D@&98: B@:53
（.）
蔗糖
=@&3>B4 B@:53
（.）
粗蛋白质
C>@:E F3>6498
（.）
硝酸盐
’963564
（7: ; <:）
’)*#!$ "#,/ A /,$+ & ","* 5 #,+0 & /,/- 5 -#-,* A
’)*#!)*# #-,1 5 -$,*0 5A ",#) 5 #,1* A /,0) 5 --1,0 &
’)*#!"#$ #+,- 5 -$,0+ 5A ",*" 5 #,*# A /,#$ 5 -+$,0 &
’)*#!#+# #-,/ 5 -$,+$ A ",#* 5 #,)1 A& /,#0 5 -)-,- &
’"#$!$ "),1 A -$,1$ 5A ",#0 5 0,-$ 5A -$,+# 5 -*$,+ 5
’"#$!)*# "1," 5A --,)$ 5 ",0+ 5 0,0- 5 -$,+1 5 -#$,# A
’"#$!"#$ #$,/ 5 --,$) 5A ",0- 5 0,#1 5 /,1" 5 -+/,# &
’"#$!#+# "/,1 5 -$,/+ 5A ",## 5 0,+# 5A -$,$/ 5 -)-,$ &
!9: 钾、氮配施对生姜钾素养分吸收和利用的影响
表 )看出，施用不同比例钾、氮肥对生姜地上部
茎叶、地下根茎和全株含钾量及钾吸收量有较大影
响，钾素农学效率和钾肥利用率也存在较大差异。
两种氮肥水平下，配施钾肥的处理，生姜地上部茎
叶、地下根茎和全株含钾量明显提高，钾吸收量显著
增多，其中 !)*#、!"#$、!#+#与 !$ 处理间以及 !"#$与
!)*#处理间差异达显著水平。各处理茎叶、根茎和
全株含钾量随钾肥用量的增加明显提高，!"#$、!)*#
与 !$处理间差异达显著水平。但是，钾素累积吸收
量、钾农学效率和钾肥利用率的变化与含钾量的变
化有所不同，各部位钾素积累量均以 !"#$处理最多，
与前述的根茎产量表现出相同趋势。低氮水平下，
钾素农学效率随钾肥用量的增加而下降；高氮
（’"#$）条件下，!"#$处理达最大。两种氮肥水平下，
钾肥利用率均是 !"#$处理最高，高氮高钾的 ’"#$!#+#
处理钾肥利用率也较高。
表 )还看出，相同钾肥用量下，增加氮肥施用
量，生姜茎叶、根茎和全株含钾量也明显提高，钾素
吸收量明显增加，其中 ’"#$!)*#、’"#$!"#$和 ’"#$!#+#处
理茎叶含钾量，’"#$!)*#和 ’"#$!"#$处理全株含钾量
均较 ’)*#用量显著提高，钾素积累量明显增多。表
明增施氮肥对提高植株含钾量和钾素积累量有促进
作用，氮、钾之间存在着正交互作用。除 ’"#$!"#$处
理的农学效率略低于 ’)*#!)*#处理外，其它处理的钾
素农学效率和钾肥利用率 ’"#$水平下均明显高于
’)*#水平下的，表明施氮也促进了钾的吸收利用，提
高了钾素农学效率和钾肥回收利用率。
0"0 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 -#卷
表 ! 不同氮、钾处理对生姜氮、钾含量和养分吸收利用的影响
"#$%& ! ’((&)* +( ,-((&.&/* 0，1 *.&#*2&/* +/ 1 )+/*&/*，34*#5& #/, 3*-%-6#*-+/ -/ 7-/7&.
处理
!"#$%&#’%
含 (量（)）
( *+’*#’%"$%,+’
钾素吸收量（-. / 0&1）
!+%$2 ( 34%$-#
钾农学效率
( $."+’+&5
#66,*,#’*5
（-. / -.，(17）
钾肥利用率
( "#*+8#"5
#66,*,#’*5
（)）
茎叶
90++%
根茎
:0,;+&#
全株
!+%$2
茎叶
90++%
根茎
:0,;+&#
全株
!+%$2
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! 讨论
施肥对生姜生长和根茎品质的影响国内外已有
一些报道。I##和 JK0#"［D］对生姜施用氮肥的试验表
明，早期和收获期生姜根茎产量均随氮肥施用量的
加大而增加，最高施氮量为 ==G -. / 0&1 时根茎产量
最高；L#03"$［E］研究发现，施用氮钾肥对生姜生长有
重要作用，单株子姜数、根茎重和产量显著增加；
M$N3&C$"等［A=］指出，适量施用钾肥，生姜根茎产量
显著增长；艾希珍等［G］和徐坤等［A@OAA］研究表明，施
用氮钾肥料的生姜根茎产量均表现为中水平 P高水
平 P零水平，最高产量分别为 研究结果表明，不同钾、氮配施对生姜产量及其构成
因素有明显的影响，适量增施钾、氮肥对生姜生长发
育有明显的促进作用，施钾量在 F?@ -. / 0&1以下，生
姜根茎产量及其构成因素均随钾肥施用量的加大而
增加。两种氮肥水平下，株高、分枝数、茎粗及茎叶
干重与单株姜根茎重均是中等施钾量（(F?@）最高；
钾、氮间存在着显著的正交互作用。本试验条件下，
氮、钾肥适宜施用量为 < =>? -. / 0&1 左右，(17 =>?
!F?@ -. / 0&1。这一结果与 I## 等人的结论相近而
与艾希珍和徐坤研究的最佳施肥量有一定的差异。
其原因可能是山东施肥水平高于安徽，同时山东试
验设置的施肥量 @、G@@ 和 A1@@ -. / 0&1，间距过大。
因此，根据生姜的营养特性合理施肥，对提高生姜根
茎产量具有重要作用。
生姜根茎维生素 Q、糖分、蛋白质和硝酸盐含量
是影响姜营养及食用品质的重要指标之一。M$N3&R
C$"等［A=］研究指出，适量施用钾肥，生姜根茎维生素
Q、糖分含量提高，硝酸盐含量降低。艾希珍［>］研究
表明，增施氮肥后，蛋白质含量增加，可溶性糖含量
下降；增施钾肥对 S*形成不利，钾肥用量越多，S*
含量越低。本研究表明，不同氮肥水平下增施钾肥，
生姜根茎维生素 Q 含量相应提高，中等钾肥用量
（(F?@）条件下 S*含量最高，表明适量施钾能有效提
高根茎 S*含量，与 M$N3&C$"等的研究相似，而与艾
希珍［>］的结论有所不同。同一钾肥用量条件下，增
加氮肥施用量，生姜根茎 S*含量有所下降，但各处
理间差异不显著，表明过量施氮可能会对 S*有不利
影响。施钾后姜根茎可溶性糖和蔗糖含量提高，但
过多施用钾肥对糖分的提高也不利。在 (=>?基础上
进一步加大钾肥施用量，可溶性糖和蔗糖含量随钾
肥用量的增加而下降，其原因可能是施钾促进了姜
根茎的膨大产生的稀释效应。相同氮肥用量下，增
施钾肥姜根茎粗蛋白含量下降，其原因也可能是稀
释效应；相同钾肥用量下增施氮肥，生姜根茎粗蛋
白含量明显提高，与艾希珍等［>］的研究结果相同。
不施钾肥时增施氮肥会明显提高生姜根茎硝酸盐含
量，但是施钾则能降低其含量。不同钾、氮配施处理
硝酸盐含量降低的幅度不同，<=>?(=>?和 姜根茎硝酸盐含量最低，表明钾、氮配施适宜才能有
效降低硝酸盐等有害物质的含量，改善姜根茎内在
品质，与艾希珍和徐坤等［>，AA］的研究结论相似。鉴
于生姜营养品质所涉及的内容较多，所以有关施肥
对其影响的报道也有很大不同，这可能与土壤基础
肥力、施肥水平、肥料配比、生姜品种、栽培管理措施
以及生育期不同等因素有关。
施用氮、钾肥对作物含钾量及钾素养分吸收量
的影响研究较多［A>OAD］，但以生姜为试材的较少。艾
希珍［AF］研究表明，适量施用氮、钾肥可促进生姜对
>FG=期 李录久，等：钾、氮配施对生姜产量和品质及钾素利用的影响
氮、钾的吸收，施钾越多植株吸收的钾量越多。本试
验表明，同等钾肥用量下，增加氮肥用量，茎叶、根茎
和全株含钾量明显提高，钾素养分吸收量明显增加，
表明施氮也促进了钾的吸收，有利于钾素养分在生
姜体内的积累，氮与钾之间存在正交互作用。但是，
过量施钾易造成钾的奢侈吸收，对根茎形成不利，生
姜根茎产量反而下降，特别是在低氮条件下。低氮
用量下过量施钾，氮钾营养不平衡，生姜根茎产量较
低，钾素农学效率减低，同时钾肥的回收利用率也较
低，尤其是高量钾肥（!"#"）条件下。高氮条件下应
适当加大钾肥施用量，钾素的农学效率和钾肥回收
利用率在高氮条件下仍然较高，增施钾肥可以充分
发挥氮肥的增产作用，以钾促氮。因此，生产上应采
用合理的钾、氮比例配施，以促进生姜的生长发育，
增加根茎产量，改善品质，促进植株对养分的吸收，
提高钾素农学效率和钾肥回收利用率。今后应加强
生姜钾、氮交互作用研究，探索交互作用机理和适宜
钾、氮配施比例，为生姜高产的平衡施肥提供科学依
据。
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FRX 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 $"卷