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；国家科技支撑计划（!""#-./"!.%0）资助。
作者简介：谭德水（%)’1—），男，山东文登人，博士，主要从事植物营养与土壤养分管理方面的研究。
234："&(%$1(%’)")#，567894：:8;<3=>?9@%#(A BC7。! 通讯作者 234："%"$#1)%1"""，567894：DED9;@ B88=F 8BF B;
长期施钾与秸秆还田对华北潮土和褐土区
作物产量及土壤钾素的影响
谭德水%，!，金继运%!，黄绍文%，高 伟%
（% 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所、农业部植物营养与养分循环重点开放实验室，
北京 %"""1%；! 山东省农业科学院土壤肥料研究所，济南 !&"%""）
摘要：分析了在华北平原的河北潮土和山西褐土上连续 %(年施用钾肥和秸秆还田下的大田作物产量和耕层土壤
钾素状况。结果表明，在施用氮磷肥基础上长期施钾和秸秆还田能增加小麦和玉米产量，各施钾处理产量与氮磷
处理差异显著。两定位点钾肥和秸秆还田的效应不尽相同；小麦年际间各处理产量变异（GH"%(I）小于玉米（GH
J %0I），河北潮土上的玉米增产效果高于小麦。与山西单作制度相比，河北轮作制度下土壤钾素支出大。秸秆还
田和施用钾肥较只施氮磷肥可不同程度提高河北潮土和山西褐土 "—!"和 !"—0" B7两土层水溶性钾（河北 "—!"
B7平均提高 &A1 7K L MK，山西 %#A) 7K L MK，下同）、非特殊吸附钾（!%A! 7K L MK，(&A) 7K L MK）、非交换性钾（’&A% 7K L MK，
&’A& 7K L MK）、矿物钾（"A"(I，"A"%I）及全钾含量；降低矿物钾比例的同时提高其余几种形态钾的比例。随土层加
深，除矿物钾外，其余形态钾含量和比例均下降，特殊吸附钾不受施钾措施和土层深度的影响。直接施用钾肥效果
优于秸秆还田，且两种措施对上层土壤各形态钾的影响效果大于下层土。
关键词：长期施钾；秸秆还田；作物产量；土壤钾素
中图分类号：N%0(A(；N&%(A"# 文献标识码：. 文章编号：%""1$&"&O（!""1）"%$"%"#$"’
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植物营养与肥料学报 !""1，%0（%）：%"# $ %%!
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近几年，由于氮、磷肥的大量施用，作物高产品
种的推广和产量提高，土壤钾素不断耗竭，中国北方
地区陆续出现一些土壤缺钾和作物施钾增产的报
道［=>?］。我国钾资源贫乏，目前使用的钾肥主要靠
进口，每年要消耗大量外汇，需要寻找肥料以外的对
土壤钾的有效补充手段。小麦秸秆是大量而普遍存
在的有机物料，是一种有机钾肥资源。秸秆直接或
间接归还于土壤，可建立一个良好的土壤生态体
系［@］。但秸秆不易腐烂，当季作用不明显，在短时间
内评价秸秆还田对土壤的改良效应尚不准确。
前人的工作主要在施肥和秸秆还田对土壤物理
性状、基本养分变化及对作物增产上［A>B］，对日益严
重的土壤缺钾问题，尤其是长期施钾和秸秆还田对
各形态钾素的影响及对土壤钾库贡献的研究较少。
由于土壤钾素的存在形态、分布及其植物有效性是
决定土壤供钾能力的重要因素［C］，因此，本研究以华
北黄淮冬麦产区的潮、褐土区土壤上进行的秸秆与
化肥配施长期定位试验资料，探讨秸秆增钾效应、土
壤钾素平衡和各形态钾分布特点，为不同类型土壤
的钾肥资源优化管理提供科学依据。
) 材料与方法
)*) 试验设计
本试验始于 =CC?年，位于华北平原两个土壤类
型地区：=）河北省辛集市马兰农场，粘土矿物含量
为蛭石 D云母 D绿泥石 D石英 D高岭石，土壤为壤
质潮土，偏碱性，肥力中等，供钾能力偏低，种植制度
为小麦—玉米轮作；?）山西临汾市乔李镇南麻村，粘
土矿物含量为云母 D蒙脱石 D绿泥石 D石英，土壤为
石灰性褐土，偏碱性，肥力中等，供钾能力中等，种植
制度为小麦单作，两地均用当地主推高产品种。定位
开始时耕层土壤（E—?E +2）肥力状况如表 =。
表 ) )++,年各定位点供试土壤基础肥力（-—,- ./）
0123" ) 4"5163( %7 8"&56365# %8 (%63 67 5$% "9:"&6/"7513 (65"( 67 )++,
试验点
F/)$
土壤类型
F./! )#-$& -G
阳离子交换量
HIH
（+2.! J K:）
全氮
8.)"! L
（: J K:）
有机质
MN
（: J K:）
铵态氮
LGOA >L
（2: J K:）
速效磷
P4"/! 7 Q
（2: J K:）
速效钾
P4"/! 7 3
（2: J K:）
河北
G$’$/
潮土
R!(4.9"S(/+ &./! BTB =UT? =TE =ATE @VTW =CT= CCT=
山西
F,"06/
褐土
X%.50 &./! BTC =ATB ETC =?TW @UTE ?ATB =@VTC
试验在充足的氮、磷底肥下进行，设 A个处理，
即：=）LQ；?）LQ O F)（小麦秸秆全部还田）；@）
LQ3；A）LQ3 O F)。河北点各处理施 L ??U K: J ,2?、
Q?MU CE K: J ,2?、3?M =UE K: J ,2?，氮肥为尿素（底、追
施各半），磷肥为磷酸二铵（全部底施），钾肥为氯化
钾（加拿大进口钾肥，含 3?M WEY，生理中性肥料，
全部底施）；山西点各处理施 L =CU K: J ,2?、Q?MU =EU
K: J ,2?、3?M =UE K: J ,2?，氮、磷肥料为硝酸磷肥（底
施），钾肥为氯化钾（底施）。每处理 A次重复，每小
区（重复）UE 2?，随机排列，每季作物施肥量和施肥
方式相同，栽培管理措施同于当地大田生产。
)*, 测定项目及方法
?EEU年最后一季作物收获时取 E—?E和 ?E—AE
+2土层土样，风干后过 = 22筛，用于土壤各分级形
态钾的测定，风干土过 ET?U 22筛，用于土壤全钾测
定。
土壤基础养分中铵态氮用系统研究法测定［=E］；
速效磷用 ETU 2.! J Z L"GHM@ 浸提，钼锑抗比色；速
效钾用 =2.! J Z 醋酸铵浸提，原子吸收分光光度计测
定。
VE==期 谭德水，等：长期施钾与秸秆还田对华北潮土和褐土区作物产量及土壤钾素的影响
水溶性钾（或土壤溶液中的钾，或离子态钾）是
以离子形态存在于溶液中的钾，可以被植物直接吸
收利用，常被认为是土壤供钾能力的强度因素。按
水土比 !"：!用蒸馏水提取。
非特殊吸附钾是土壤胶体表面吸附的能被钙、
镁等离子所交换的钾。用 "#$ %&’ ( )中性醋酸镁溶
液提取，用下式计算：非特殊吸附性钾 * 醋酸镁浸
提钾 +水溶性钾。
特殊吸附钾是 , -!型粘土矿物楔形位上特殊吸
附，不能被钙、镁等离子所交换，但能被铵离子所交
换或通过水分子之间形成的氢键进行的电子传递过
程而释放的钾。非特殊吸附钾与特殊吸附钾总称交
换性钾，它们是当季作物可以吸收利用的主要土壤
钾形态，是衡量土壤对当季作物供应钾素能力的重
要指标。用 ! %&’ ( )中性醋酸铵溶液提取，按下式
计算：特殊吸附钾 * 醋酸铵浸提钾 +醋酸镁浸提
钾。
非交换性钾（或称为缓效钾）是指易风化含钾矿
物晶格内含有的钾和土壤内固钾矿物所固定的钾，
是衡量土壤长时期供钾能力的指标。用 ! %&’ ( ) 硝
酸溶液煮沸提取。计算式为：非交换性钾 * 硝酸
消煮钾 +醋酸铵浸提钾。
矿物钾是土壤原生矿物和次生矿物晶格钾或深
受晶格束缚的钾，释放非常缓慢，不可能与其它形态
钾建立平衡关系，是植物难以利用的钾。矿物钾 *
全钾 +硝酸消煮钾。
全钾：氢氧化钠熔融，提取出来的钾稀释后用
原子吸收分光光度计测定。
植株钾含量测定：.,/01 2 .,0, 联合消煮，原
子吸收光度计测定。
钾肥产量效应 * 施钾增产量 (施钾量。
用 34/ 5#"!6专业版软件进行数据统计分析。
! 结果与分析
!"# 两长期定位点不同处理作物产量状况
在施用氮、磷肥基础上长期施用钾肥和秸秆还
田对作物产量的影响见表 ,。!775!!777年河北潮
土点施用钾肥对小麦增产效果不明显，84 2 /9处理
产量与 84接近。但从 ,"""年开始，施用钾肥效果
明显。,"""!,""1 年 $ 年中 84:和 84: 2 /9 处理
产量均极显著高于对照，84 2 /9处理产量显著高于
84处理。玉米产量与小麦相似，但施用钾肥从 !777
年就开始显效，施钾处理（84:和 84: 2 /9）增产极
显著；84 2 /9处理从 ,""!年开始较对照显著增产。
纵观定位始末，处理间绝大多数年份的产量表现为：
84: 2 /9 ; 84: ; 84 2 /9 ; 84。
山西褐土点 !5年间施用钾肥和秸秆还田效应
不稳定，!775!!77<年施钾和秸秆还田效应不明显。
!77=年开始钾肥逐渐出现增产效果，施钾处理（84:
和 84: 2 /9）有 $ 年（!77>，,"""，,""!，,""1 和 ,""$
年）与对照差异显著，个别年份达极显著水平；而
84 2 /9处理只有 ,年（,"""和 ,""!）产量与 84处理
差异显著。处理间产量变化趋势为：84: 2 /9 ;
84: ; 84 2 /9 ; 84。
表 ! #$年长期施钾和秸秆还田对两试验点作物产量的影响（%& ’ ()!）
*+,-. ! /00.12 30 +44-51+2536 30 7 0.825-59.8 +6: ;28+< 23 ;35- 36 1834 =5.-: 3>.8 #$ =.+8; 56 2<3 .?4.85).62 ;52.;
试验点 处理 年份 ?@AB
/C9@ DB@A9 E !775 !771 !77$ !77< !77= !77> !777 ,""" ,""! ,"", ,""5 ,""1 ,""$
河北 84 17"1 A $>15 A =1$" A <"!, A <1"! A $ F <""1 G F 小麦 84 2 /9 171! A $>"1 A =55< A <$1$ A <=7! A 75 AG
HI@A9， 84: $5,$ A <7,< A =5> A ="$> A <17! A =!$$ A <=7$ G <<7> A <>!$ A <1 A $7"5 AG
.@G@C 84: 2 /9 $11$ A <7!= A =1"5 A <1" A >1 A <$!" A <17$ A <"75 A
河北 84 $=$5 A $""5 A $ G <""" G <$7< F $51" G <55" F <>$5 F =$<" F
玉米 84 2 /9 $==$ A $!!1 A <"1= A <5=> A 1$55 A A $>,1 AG <5=$ G <7$< G $<<< G =<<7 G =$$" G ><<5 G
JACK@， 84: < A <>7< A 1=<$ A <7!7 A <<"> A ="5$ A =$,< A <>!> A >>," A >$7! A 7517 A
.@G@C 84: 2 /9 <=== A <<,7 A <"<, A <==! A 17$" A <7<1 A <$7< A ="7$ A =<>" A <7<> A >$!5 A ><<, A 7$>! A
山西 84 $"7, A $$7$ A $7<5 A $7$! A $>=< G $!71 F 1<>" A $5>$ F 5=>" F 1>"" G $$=5 G <$!" G $<7" G
小麦 84 2 /9 $"1> A $=!$ A 5 G $5=" AG $7!" AG <7$5 AG <">" AG
HI@A9， 84: 177$ A $=1$ A $>$> A $755 A <5!$ AG $="1 G 1==1 A A 1$<" AG $$=5 AG <5!$ AG =!!" A <5$, A
/IALMC 84: 2 /9 $!5" A $><$ A $>!5 A $>5$ A <=15 A <17, A 17!< A <1>" A 1>,5 A $7"5 G <=$" A =1>$ A <<"$ A
注（8&9@）：/9—小麦秸秆全部还田 HI&’@ N9BAO &P OI@A9 OAN B@9QBL@R 9& PC@’R E同一地区各年份不同字母表示在 "#"$水平上差异显著（)/3法），
下同。/%A’’ ’@99@BN CL 9I@ NA%@ ’&FA9C&L NC9@ ALR 9I@ NA%@ S@AB CLRCFA9@ NCTLCPCFAL9 RCPP@B@LF@ A9 $U ’@6@’ E DI@ NA%@ G@’&OE
>"! 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 !1卷
施用钾肥和秸秆还田对小麦和玉米增产效应
（表 !）看出，施钾和秸秆还田增产效果明显不同，施
钾增产率是秸秆还田增产率的 "倍多，施钾和秸秆
还田对玉米的增产效果大于小麦。而在山西褐土，!
个处理产量均与 #$ 处理差异显著，施钾和秸秆还
田增产效果差异不显著。
从各定位点 %! 年作物产量的变异系数（表 !）
看，河北轮作制度下，随着化学钾肥的施用和秸秆还
田对土壤钾素的补充，小麦产量常年比较稳定，#$
处理年际间变异最大；对于玉米作物，不同的是 #$
处理产量年际间变异最小，可能是由于年产量较低，
年份间产量差异不大的缘故。在山西点，#$处理小
麦产量年际间变异最大，又由于山西是小麦一年一
作，相比轮作制钾素消耗量偏低，施钾配合秸秆还田
每年可以补充土壤大量的钾素，对产量的影响较大，
因此其变异系数也较大。
表 ! 不同试验点施钾与秸秆还田对小麦、玉米产量的影响（"!年平均）
#$%&’ ! ())’*+ ,) $--&.*$+.,/ ,) 0 )’1+.&.2’1 $/3 4+1$5 +, 4,.& ,/ 6.’&3 ,) 57’$+ $/3 8$.2’ ./
3.))’1’/+ ’9-’1.8’/+ 4.+’4（:;’1$<’ ,) "! 6’$14）
试验点土壤
&’() ’*
+,-. /(0+
处理
12+304+50
小麦年均产量
67+30 355. 8(+)9
（:; < 74"）
变异系数
=>
（?）
玉米年均产量
@3(A+ 355. 8(+)9
（:; < 74"）
变异系数
=>
（?）
总产
1’03) 8(+)9
（:; < 74"）
小麦增产
67+30 (5B2+3/+
（?）
玉米增产
@3(A+ (5B2+3/+
（?）
河北潮土 #$ C%!!DC E %FDC GHGID% E %JDK %"FHFDI
L)MN’O3PM(B #$ Q &0 C!"FDF E HDH C!C"DF E %IDG %"CK"DF !DF CDK
/’()，R+E+( #$S CC"JDF 3 KD" I%!FDK 3 %IDF %!IGJDK KDF %HDI
#$S Q &0 CCC"DC 3 KD% I%I"DK 3 %CDI %!K!GDJ KDC "FDJ
山西褐土 #$ G!H%DJ B %!DF G!H%DJ — —
T2’U5 /’()， #$ Q &0 GCCFDC E %%DI GCCFDC GDF —
&735,( #$S GIHHD" E %"D" GIHHD" IDC —
#$S Q &0 CFCJDG 3 %!DF CFCJDG %"DG —
=>= 两定位点不同处理下小麦秸秆钾素含量及作
物总携钾量状况
小麦秸秆钾含量在植株中占 KF?以上，是植物
体中丰富的钾素资源［%%］。图 %看出，各处理植株的
钾素大部分存在于秸秆等营养体中，施用钾肥和秸
秆还田对小麦子粒钾素量没有显著影响，#$ Q &0、
#$S、#$S Q &0 处理子粒钾素量较 #$ 只分别提高
S"V JDJ、GDH、GDJ :; < 74"；但小麦秸秆的吸钾量以及
作物的总携钾量显著增加，#$ Q &0、#$S、#$S Q &0处
理小麦秸秆钾素量较 #$ 分别提高了 S"V CCDG、
CJDG、C"DK :; < 74"。小麦秸秆还田，每年可以向土壤
投入相当 %FF!%GF :; < 74" 的 S"V。相比山西小麦
一年一作的种植制度，河北潮土小麦—玉米轮作制
度下，作物平均每年从土壤中带走更多的钾，土壤钾
素支出大，单纯依靠小麦秸秆还田或施用化学钾肥
尚不能满足作物的吸收。
=>! 长期施用钾肥与秸秆还田对耕层土壤不同形
态钾素含量和比例的影响
在对植物的有效性上，水溶性钾、非特殊吸附
钾、特殊吸附钾和就是速效钾，非交换性钾即缓效
钾［%"］。在两种类型土壤中的含量分布基本上是矿
物钾 W非交换性钾 W特殊吸附钾 W非特殊吸附钾 W
水溶性钾（个别处理土层的非特殊吸附钾含量高于
特殊吸附钾）（表 J）。
秸秆还田和施用钾肥较 #$处理均可不同程度
提高河北潮土和山西褐土 F—"F、"F—JF B4土层的
图 " 两定位点各处理作物吸钾量状况
?.<@" AB$/+.+6 ,) -,+$44.B8 $%4,1%’3 %6 *1,-4 ,)
3.))’1’/+ +1’$+8’/+4 ./ +5, ).9’3 4.+’4
HF%%期 谭德水，等：长期施钾与秸秆还田对华北潮土和褐土区作物产量及土壤钾素的影响
水溶性钾、非特殊吸附钾、非交换性钾和矿物钾含
量，处理之间表现为 !"# $ %& ’ !"# ’ !" $ %& ’ !"。
表 (表明，)—*) +,土层施钾处理和钾肥配合秸秆
还田处理的几种形态钾均与 !"差异显著；*)—()
+,土层也有相同趋势，但大部分处理间差异未达到
显著水平。随土层变深，除 !"外大部分处理水溶
性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾和非交换性钾的含
量都是上层（)—*) +,）高于下层（*)—() +,）；但矿
物钾含量则相反，这是由于作物与外界环境（温度、
降水等）对上层土壤的影响大于下层而促进矿物钾
常年慢慢释放的结果［-./-(］。从向土壤投入钾素的
两种措施看，在两种土壤上，直接施用钾肥在增加各
种形态钾含量的效果上都明显高于秸秆还田（将还
田的秸秆钾折算成与肥料钾等量），对上层土的影响
效果也明显大于下层土。
两种类型土壤表现不同的是：山西褐土施钾和
秸秆还田可降低 )—*) +,土层的特殊吸附钾含量，
*)—() +,土层则提高，表明这两种措施对山西褐土
特殊吸附钾的影响是不确定的。另外，与 !"相比，
施钾较秸秆还田对非交换性钾和矿物钾的增加效果
上，河北潮土明显于山西褐土；而对水溶性钾和非
特殊吸附钾的影响效果则是山西褐土大于河北潮
土。区别在于河北轮作制度下年施用两次钾肥（年
种植两季作物），而山西只有一次（小麦单作）。从
-.年的长期效果看，河北耗钾严重的 !"处理土壤
速效钾较早降到最低值后，过度消耗的部分则是非
交换性钾和常年释放的矿物钾［0］。
表 ! 两种类型土壤各处理不同形态钾素含量
"#$%& ! ’()*&)* (+ ,-++&.&)* +(./0 (+ 1(*#00-2/ #0 #++&3*&, $4 ,-++&.&)* *.&#*/&)*0 #), 0(-% *41&0
试验点土壤
%123 14
5678 92&5
处理
:;5<&,5=&
水溶性钾
><&5;?913@A35 #
（,B C DB）
非特殊吸附钾
!1=?975+242+<33E
特殊吸附钾
%75+242+<33E
非交换性钾
!1=?56+G<=B5
矿物钾
H2=5;<3 #
（I）
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河北潮土 !" JK0 A 0K( A .)K. + *LKM A N-K( A NLK) < 0--K0 A 0)LK0 < -KN. A -KNL A
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山西褐土 !" *NK( A -*K. A LLK. A (-K* + M(K) < LLK- < -)J0K- + -)LNK* A -KL) A -KL. A
S;1T= !" $ %& *0K) A -.KM A M0K. A .0KJ + M)K* < LLKL < --(0KJ A -)LMK. A -KL) A -KL. A
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各种形态钾在土壤全钾中的比例状况和含量相
似（表 N）。不同之处在于秸秆还田和施钾较 !"可
降低土层中矿物钾比例，)—*) +, 土层表现明显，
源于施用钾肥与秸秆还田进入土壤的钾素都是以速
效钾和部分缓效钾的形态存在，从而削弱矿物钾的
比例。不同施钾措施的效果比较，施钾较秸秆还田
可明显提高水溶性钾、非特殊吸附钾、非交换性钾在
全钾中的比例，也明显降低矿物钾比例。随土层变
深，除矿物钾比例升高外，大部分处理其它形态钾比
例都有不同程度的下降。两种类型土壤的区别在于
施钾和秸秆还田对不同形态钾的比例影响程度上与
钾含量的状况相同。
56! 长期施用钾肥与秸秆还田对耕层土壤全钾含
量的影响
施钾和秸秆还田对土壤全钾的贡献非常明显。
图 *看到，河北潮土和山西褐土的 !"#和 !"# $ %&
处理的全钾含量在两个土层与 !"处理差异都达到
显著水平，而 !" $ %&处理只有潮土 )—*) +,土层
全钾含量与 !"差异显著；两定位点均是 !"# $ %&
处理土壤全钾含量最高。潮土轮作制度下 )—*) +,
土层各处理之间全钾含量差异均显著，说明轮作制
度下土壤耗钾量大。土层之间相比，两种类型土壤
相应处理的全钾含量下层土略高于上层。
7 结论
从定位 -.年试验平均产量水平看，施用钾肥和
秸秆还田均能提高小麦和玉米产量，但两定位点及
不同作物间钾肥施用和秸秆还田效果有所不同，作
)-- 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 -(卷
表 ! 两种类型土壤各处理不同形态钾素占全钾的比例状况（"）
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试验点土壤
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处理
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水溶性钾
1.+&-2*"$34$& 5
非特殊吸附钾
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特殊吸附钾
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非交换性钾
6"02&’7:.0;&.4$& 5
矿物钾
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河北潮土 6@ =A=B? 4 =A=BC 4 =ADEB 4 =ADCD 7 =AFDB . =AFFG . BABE 4 BA?G 4 HFAH . H?A= .
I&4&# 6@ J !+ =A=BH 4 =A=C= . =ADHC 4 =ADCB 7 =AF?G . =AFDF . BACG 4 BACF . HFAG . HFAE .
%$3K"2 6@5 =ADDB . =A=CH . =AFFE . =ADGF 4 =AF?E . =AF>D . CADG . BACE . HFA= 4 HFAE .
.L3#7 *"#$ 6@5 J !+ =AD>= . =A=CB . =A?>B . =ADH? . =AF?> . =AF>H . CA>> . BACD . H>AH 4 HFAE .
山西褐土 6@ =AD?G 4 =A=GD 7 =AFE? 4 =A>FC 7 =A?>H . =AFGH . CAFD 4 CAD= 4 H>AG . HFA> .
!:.0’# 6@ J !+ =ADCG 4 =A=GE 4 =A?BH 4 =A>>E 7 =A?=C . =AFED . CACB . CAD= 4 H>AF .4 HFA> .
4-"M0 *"#$ 6@5 =AFD= . =A=E? 4 =AG>G . =A>GF 4 =A?=D . =AFED . CAGC . CADE . 4 HDAE 4 HFAD .
6@5 J !+ =AFFG . =AD=> . =AGEC . =AFDD . =A?DD . =AFGE . CAEH . CA>G . HDAC 4 H>AH .
图 6 施钾与秸秆还田对两种土壤全钾含量的影响
7-896 ://’4, */ $++&-4$,-*. */ ; /’),-&-<’) $.0 =>’$, 2,)$= ,* 2*-& *. ,*,$& ; 4*.,’., -. ,=* 2*-&2
用时间上亦有差异。小麦—玉米轮作制度下，土壤
钾素支出较大，单纯秸秆还田或施化学钾肥尚不能
抵消作物的钾素吸收消耗。
河北潮土和山西褐土上秸秆还田和施用钾肥较
6@均不同程度提高两土层水溶性钾、非特殊吸附
钾、非交换性钾和矿物钾的含量；降低土壤中的矿
物钾比例，而提高其余几种形态钾的比例，对土壤全
钾贡献较明显。随土层加深，除矿物钾外，其它形态
钾含量和比例均有下降，特殊吸附钾含量和比例则
不受施钾和秸秆还田措施以及土层深度的影响。
6@处理中长年种植作物促进了矿物钾的释放［DBNDC］。
直接施用钾肥较 6@处理在增加几种形态钾含
量和比例的效果上明显高于秸秆还田，而对上层土
壤各形态钾含量和比例的影响程度也明显大于对下
层土壤的作用。施钾较秸秆还田在增加非交换性钾
和矿物钾的效果上，河北潮土较山西褐土更明显。
参 考 文 献：
［D］ 金继运 )我国北方土壤缺钾和钾肥应用的发展趋势［O］)北方
土壤钾素和钾肥效益［P］) 北京：中国农业科技出版社，DHH? ) D
NBA
Q#0 Q R) S&K&$"(/&0+ "% ("+.**#3/ .(($#7.+#"0 .09 $.7T "% *"#$ ("+.**#2
3/ #0 0"-+: P:#0.［O］) !"#$ 5 .09 8#&$9 -&*("0*&* #0 0"-+: P:#0.［P］)
U&#V#0;：P:#0. O;-#73+3-.$ !7#&0+&7: @-&**) DHH? ) DNBA
［>］ 刘荣乐，金继运，吴荣贵，等 )我国北方土壤—作物系统内钾素
循环特征及秸秆还田与施钾肥的影响［Q］)植物营养与肥料学
报，>===，C（>）：D>FNDF>A
W#3 X W，Q#0 Q R，13 X Y !" #$ ) !+398 "0 +:& 7:.-.7+&-#*+#7* "%
("+.**#3/ 787$#0; #0 9#%%&-&0+ *"#$27-"( *8*+&/* #0 0"-+:&-0 P:#0.［Q］)
@$.0+ 63+- ) Z&-+ ) !7# )，>===，C（>）：D>FNDF>A
［F］ 李秋梅，陈新平，张福锁，X[/:&$9 \)冬小麦—夏玉米轮作体系
中磷钾平衡的研究［Q］)植物营养与肥料学报，>==>，E（>）：DB>N
DBCA
W# ] <，P:&0 ^ @，_:.0; Z !，X[/:&$9 \) !+398 "0 4.$.07& "%
(:"*(:"-3* .09 ("+.**#3/ #0 M#0+&- M:&.+ .09 *3//&- /.#‘& -"+.+#"0
*8*+&/［Q］) @$.0+ 63+- ) Z&-+ ) !7# )，>==>，E（>）：DB>NDBCA
DDDD期 谭德水，等：长期施钾与秸秆还田对华北潮土和褐土区作物产量及土壤钾素的影响
［!］ 劳秀荣，吴子一，高燕春 "长期秸秆还田改土培肥效应的研究
［#］"农业工程学报，$%%$，&’（$）：!()*$+
,-. / 0，12 3 4，5-. 4 6" 7889:; .8 <.=>?;9@A @9;2@=B=> C;@-D ;.
C.B< .= C.B< 89@;B
环境及小麦生长的影响［#］"应用生态学报，$%%*，&I（$）：J(J)
J(I+
,B2 G K，3L-=> M 6，N-B O 5 !" #$ " 7889:; .8 =.?;B<<->9 P<2C B=;9@?
P<-=;B=> -=Q @9A-B=B=> C;@-D .= ;L9 8B9-=Q DL9-; >@.D;L［#］" 6LB=" #" HPP< " 7:.< "，$%%*，&I（$）：J(J)
J(I+
［I］ 王英，孙克刚，焦有，等 "河南主要土类施用钾肥配合秸秆还田
定位试验初报［#］"河南农业科学，&((I，（&）：$%)$!+
1-=> 4，G2= S 5，#B-. 4 !" #$ " G;2QE .= ;L9 8BT9Q CB;9 ;@B-
［X］ F2@<9E N Y，KLB<
A9=; 9889:;C .= EB9
$%%J，X&（&）：*()I(+
［’］ 史吉平，张夫道，林葆 "长期施肥对土壤有机质及生物学特性的
影响［#］"土壤肥料，&((’，（J）：X)&&+
GLB # K，3L-=> \ N，,B= Y" 7889:; .8 <.=>?;9@A 89@;B
A-;;9@ -=Q UB.<.>B:-< :L-@-:;9@ B= C.B<［#］" G.B
［(］ 黄绍文，金继运，王泽良，程明芳 "北方主要土壤钾形态及其植
物有效性研究［#］"植物营养与肥料学报，&((’，!（$）：&*I)&I!+
M2-=> G 1，#B= # 4，1-=> 3 ,，6L9=> Z \" ]-;BR9 P.;-CCB2A 8.@AC
-=Q P<-=; -R-B<-UB
［&%］ 金继运，白由路 "精准农业与土壤养分管理［Z］"北京：中国大
地出版社，$%%&"&*$)&*(+
#B= # 4，Y-B 4 ," K@9:BCB.= ->@B:2<;2@9 -=Q A-=->9A9=; .8 C.B< =2;@B?
9=;C［Z］" Y9BWB=>：6LB=- ,-=Q K@9CC，$%%&+ &*$)&*(+
［&&］ 曹荣祥，王志明，童晓利，等 "稻麦轮作制中秸秆钾与化肥钾利
用的研究［#］"土壤肥料，$%%%，（!）：$J)$I+
6-. 0 /，1-=> 3 Z，F.=> / , !" #$ " G;2QE .= ;L9 2;B
［#］" G.B
大学学报，&((’，$%（J）：(()&%I+
4-=> 3 Z，4-= \，M-= , Z" HQR-=:9C B= ;L9 @9C9-@:L .8 C.B< P.;-C?
CB2A［#］" # " #B
［&J］ 徐晓燕，马毅杰 "土壤矿物钾的释放及其在植物营养中的意义
［#］"土壤通报，$%%&，J$（!）：&XJ)&XI+
/2 / 4，Z- 4 #" S?@9<9-C9 8@.A P.;-CCB2A?:.=;-B=B=> AB=9@-
$%%&，J$（!）：&XJ)&XI+
［&!］ _88:9@ G #，FB<
［&*］ 姚源喜，刘树堂，郇恒福 "长期定位施肥对非石灰性潮土钾素
状况的影响［#］"植物营养与肥料学报，$%%!，&%（J）：$!&)$!!+
4-. 4 /，,B2 G F，M2-= M \" 7889:; .8 <.=>?;9@A 89@;B
\9@; " G:B "，$%%!，&%（J）：$!&)$!!+
［&I］ 范钦桢，谢建昌 "长期肥料定位试验中土壤钾素肥力的演变
［#］"土壤学报，$%%*，!$（!）：*(&)*((+
\-= O 3，/B9 # 6" ‘-@B-;B.= .8 P.;-CCB2A 89@;B
;9@A C;-;B.=-@E 9TP9@BA9=;［#］" H:;- K9Q.< " GB="，$%%*，!$（!）：*(&
)*((+
$&& 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 &!卷