全 文 ：中国生态农业学报 2013年 11月 第 21卷 第 11期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Nov. 2013, 21(11): 1333−1339


* 中国−国际植物营养研究所(IPNI)合作项目(BFDP-Jilin-2012)资助
** 通讯作者: 谢佳贵(1972—), 男, 博士, 副研究员, 主要从事植物营养研究。E-mail: xiejiagui@163.com
侯云鹏(1982—), 男, 本科, 研究实习员, 主要从事植物营养研究。E-mail: exceedfhvfha@163.com
收稿日期: 2013−04−01 接受日期: 2013−07−05
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2013.30308
施钾对不同肥力土壤玉米钾素吸收、分配及产量的影响*
侯云鹏 张 磊 孔丽丽 尹彩侠 秦裕波 李 前 谢佳贵**
(吉林省农业科学院农业资源与环境研究所 农业部东北植物营养与农业环境重点实验室 长春 130033)
摘 要 采用田间试验, 研究了吉林省高(榆树市)、低肥力(公主岭市)肥力条件下不同钾肥用量对玉米产量、钾
素吸收和分配的影响。结果表明, 榆树试验点和公主岭试验点的最高产量施钾量分别为 83.3 kg·hm−2 和 113.9
kg·hm−2, 最佳经济施钾量分别为 75.1 kg·hm−2和 103.1 kg·hm−2。公主岭低肥力试验点比榆树高肥力试验点的最高
产量和最佳经济产量分别提高了 3.70%和 3.68%。施用钾肥可有效提高玉米干物质最大积累速率和钾素最大吸收
速率, 并能提前干物质最大积累速率和钾素最大吸收速率出现的天数。当施钾量超过 60 kg(K2O)·hm−2时, 公主
岭低肥力试验点的干物质最大积累速率和钾素最大吸收速率均高于榆树高肥力试验点。适宜的钾肥用量有利于
提高钾养分由营养体向籽粒的转运量、转运效率及籽粒养分比例, 榆树高肥力试验点籽粒养分比例低于公主岭
低肥力试验点, 幅度为 0.5%~1.7%。除施钾量 60 kg(K2O)·hm−2处理外, 公主岭低肥力试验点的钾肥农学利用率、
偏生产力和利用效率等指标均高于榆树高肥力试验点, 分别提高 7.3~8.8 kg·kg−1、4.4~8.3 kg·kg−1、1.6%~6.2%。
综合考虑提高玉米产量、效益及钾肥利用效率, 高肥力土壤适宜施钾量为 75 kg·hm−2, 低肥力土壤上适宜施钾量
为 103 kg·hm−2。
关键词 玉米 钾肥用量 土壤肥力 钾吸收 钾分配 干物质转运
中图分类号: S514.062 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2013)11-1333-07
Effect of potassium application rate on potassium absorption, distribution and
yield of spring maize under different soil fertilities
HOU Yun-Peng, ZHANG Lei, KONG Li-Li, YIN Cai-Xia, QIN Yu-Bo, LI Qian, XIE Jia-Gui
(Institute of Agricultural Resources and Environment Research, Jilin Academy of Agricultural Sciences; Key Laboratory of Plant
Nutrition and Agro-Environment in Northeast Region, Ministry of Agriculture, Changchun 130033, China)
Abstract Field experiments were conducted to study the effects of different potassium dosages on potassium absorption,
distribution and yield of maize in high (Yushu City) and low (Gongzhuling City) fertility soils in Jilin Province. The results
showed that potassium dosages of 83.3 kg(K2O)·hm−2 and 113.9 kg(K2O)·hm−2 produced the highest maize yields while
potassium dosages of 75.1 kg(K2O)·hm−2 and 103.1 kg(K2O)·hm−2 were most economic for Gongzhuling and Yushu,
respectively. The highest and optimum economic yields for Gongzhuling respectively increased by 3.70% and 3.68% compared
with Yushu. Potassium fertilizer application effectively improved maximum potassium absorption and dry matter accumulation
rates of maize. It also caused maximum dry matter accumulation and potassium absorption rate to occur early during the
growth season. When potassium dose exceeded 60 kg(K2O)·hm−2, maximum dry matter accumulation and potassium uptake
rates in Gongzhuling were higher than those in Yushu. Appropriate dosage favored high translocation (rate and amount) of
potassium from vegetative organs to grain and also increased grain nutrient efficiency ratio. Grain nutrient ratio in Yushu was
less than that in Gongzhuling by 0.5%−1.7%. Except potassium fertilizer treatment of 60 kg(K2O)·hm−2, the agronomic
efficiency of potassium, partial factor productivity of potassium and recovery efficiency of potassium in Gongzhuling were
higher than those in Yushu by 7.3−8.8 kg·kg−1, 4.4−8.3 kg·kg−1, 1.6%−6.2%, respectively. To improve maize yield along with
the benefits and use efficiency of potassium, the recommended optimum potassium dosages for Yushu (high soil fertility)
and Gongzhuling (low soil fertility) areas were 75 kg(K2O)·hm−2 and 103 kg(K2O)·hm−2, respectively.
1334 中国生态农业学报 2013 第 21卷


Key words Maize, Potassium dosage, Soil fertility, Potassium absorption, Potassium distribution, Dry matter translocation
(Received Apr. 1, 2013; accepted Jul. 5, 2013)
钾是玉米所需三大主要营养元素之一, 在植物
体有着重要功能, 除了活化植物体中的酶, 促进新
陈代谢, 提高光合作用与光合产物运转能力外, 还
可以提高作物抗旱、抗病、抗倒伏能力, 进而提高
产量[1]。在正常情况下, 植物吸钾量超过吸磷量, 与
吸氮量相近。
随着玉米高产品种的大面积种植, 玉米从土壤
中带走了较多钾, 氮磷化肥施用量的增加和有机肥
施用量的减少, 使得土壤钾的补充较少, 出现钾的
相对或绝对不足[2−5]。近年来, 钾肥肥效与增产效果
的报道渐多, 对钾肥的增产效果、吸收规律及施用
技术已有不少研究[2−16], 但这些研究大多只针对某
一试验点钾肥施用的产量效应进行分析, 而关于不
同土壤肥力水平下施钾对玉米产量、钾肥吸收、转
运和利用方面影响的研究涉及较少。不同土壤肥力
下土壤养分供应能力和特征不同, 由此导致作物养
分吸收和利用特征也将有所不同, 这直接影响到肥
料的合理施用和养分管理[17]。本研究在吉林省玉米
带不同肥力土壤上设置不同钾肥用量, 研究钾肥施
用的农学效应以及玉米对钾素的吸收和利用特征 ,
旨在为吉林省玉米主产区不同肥力水平下钾肥合理
施用、提高产量和钾肥利用率提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
本试验于 2011 年在吉林省不同肥力土壤上进行,
其中, 吉林省榆树市闵家镇(124°59′63.8″E, 43°39′58.5″N)
土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量相对较
高, 以高肥力描述; 公主岭市刘房子镇(124°58′40.6″E,
44°39′26.5″N)土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾
含量较低, 以低肥力描述。供试土壤 0~20 cm 土层
基本肥力见表 1。
表 1 供试土壤地理位置与农化性状
Table 1 Location and agrichemical characteristics of the tested soils
试验地点
Experimental site
土壤类型
Soil type
有机质
Organic matter (g·kg−1)
碱解氮
Alkaline N (mg·kg−1)
速效磷
Available P (mg·kg−1)
速效钾
Available K (mg·kg−1)
pH
榆树 Yushu 黑土 Black soil 24.2 154.77 43.87 113.41 5.13
公主岭 Gongzhuling 黑土 Black soil 22.5 121.43 30.15 92.61 5.20

两个试验点施钾(K2O)量均设为 0、30 kg·hm−2、
60 kg·hm−2、90 kg·hm−2、120 kg·hm−2(分别以 K0、
K30、K60、K90、K120表示)5个处理。随机区组排
列, 3 次重复。两试验点氮、磷肥施用量均为 180
kg(N)·hm−2和 90 kg(P2O5)·hm−2。1/3氮肥及全部磷、
钾肥于播种前基施, 2/3 氮肥在拔节期作追肥施用。
氮、磷、钾肥分别采用尿素(N46%)、重过磷酸钙(P2O5
46%)和氯化钾(K2O 60%)。小区面积 30 m2, 6垄宽, 供
试玉米品种为“先玉 335”, 种植密度为 6.0万株·hm−2。
5月 2日播种, 9月 29日收获。
1.2 测定项目与方法
分别于玉米不同生育期, 即苗期、拔节期、大
口期、抽雄期、吐丝期、灌浆期和成熟期(即出苗后
29 d、51 d、67 d、80 d、95 d、106 d、141 d), 每小
区采取有代表性玉米 5 株(苗期取 40 株), 灌浆期和
成熟期的植株样品分为秸秆和籽粒两部分。样品于
105 ℃杀青 30 min 后, 于 80 ℃烘干至恒重, 计算
地上部干物重。样品粉碎后 , 植株全钾用 H2SO4-
H2O2 消煮, 火焰光度计法测定。成熟期收获每小区
中间 4垄玉米并计产。
计算公式[12−15]:
钾肥利用效率(REK, %)=(施钾区地上部吸钾量−
无钾区地上部吸钾量)/施钾量×100 (1)
钾肥偏生产力(PEPK, kg·kg−1)=施钾区籽粒产量/
施钾量 (2)
钾肥农学利用率(AEK, kg·kg−1)=(施钾区籽粒产
量−无钾区籽粒产量)/施钾量 (3)
营养体转运量(kg·hm−2)=抽雄期营养体养分吸
收量−成熟期营养体养分吸收量 (4)
营养体转运效率(%)=营养体养分转运量 /灌浆
前营养体养分吸收量×100 (5)
籽粒养分比例(%)=成熟期籽粒养分吸收量 /成
熟期植株养分吸收量×100 (6)
1.3 数据分析
试验数据用 Microsoft Excel 2007和 SPSS 11.5
统计软件处理。
2 结果与分析
2.1 施钾对玉米产量的影响
由表 2 可知, 与不施钾肥处理相比, 除榆树试验
点施钾量 30 kg(K2O)·hm−2 处理外, 其他施钾处理玉
米产量均达到显著水平, 增产幅度为 3.7%~15.5%,
第 11期 侯云鹏等: 施钾对不同肥力土壤玉米钾素吸收、分配及产量的影响 1335


表 2 不同钾水平对不同土壤肥力试验区玉米产量的影响
Table 2 Effects of different K application rates on maize yield in experimental sites with different soil fertilities
产量
Yield (kg·hm−2)
比 K0增产率
Increasing rate of yield over K0 (%)
比 K0增收
Increased income over K0 (Yuan·hm−2)处理
Treatment
施钾量
K application rate
(kg·hm−2) 榆树 Yushu 公主岭 Gongzhuling 榆树 Yushu 公主岭 Gongzhuling 榆树 Yushu 公主岭 Gongzhuling
K0 0 9 808±376b 9 770±233d — — — —
K30 30 10 170±428ab 10 353±237c 3.7 6.0 552.8 973.3
K60 60 10 801±206a 10 703±375bc 10.1 9.5 1 616.7 1 503.3
K90 90 10 738±123a 11 287±104a 9.5 15.5 1 361.4 2 478.6
K120 120 10 531±420a 11 066±290ab 7.4 13.3 833.7 1 923.7
榆树为高肥力区, 公主岭为低肥力区, 下同; 同列不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05); 钾肥价格为 4.5 元·kg−1; 玉米价
格为 1.9 元·kg−1。Yushu is high soil fertility area, Gongzhuling is low soil fertility area. Different small letters in the same column indicate
significant difference at 0.05 level. Price of K fertilizer is 4.5 Yuan·kg−1; price of maize is 1.9 Yuan·kg−1.

而公主岭试验点施钾各处理的增产幅度除施钾量 60
kg(K2O)·hm−2 处理外, 均高于榆树试验点, 说明在低肥
力土壤上, 钾肥对玉米的增产效果好于高肥力土壤。
依据产量(y, kg·hm−2)与施钾量(x, kg·hm−2)的关
系可建立一元二次回归方程 y=Ax2+Bx+C(图 1), 由
图 1 可见, 玉米产量随着施钾量的提高而增加, 当
施钾量达到一定数量时玉米产量最高, 然后产量随
着施钾量的增加而降低。

图 1 不同土壤肥力试验区玉米产量对施钾量的反应
Fig. 1 Maize yield responses to K application rates in
experimental sites with different soil fertilities
通过对该方程求导数(图 1), 并结合玉米和钾肥
的价格, 求得两试验点的最高产量钾肥用量、最佳经
济钾肥用量及其对应的最高产量和最佳经济产量(表 3)。
由表 3 可知, 榆树、公主岭两个试验点的最高产量施
钾量分别为 83.3 kg(K2O)·hm−2和 113.9 kg(K2O)·hm−2,
最佳经济产量施钾量分别为 75.1 kg(K2O)·hm−2 和
103.1 kg(K2O)·hm−2。与最高产量施钾量相比, 采用最
佳经济施钾量, 则在保证产量在基本不降低的条件下
(为最高产量的 99%~100%), 可节约钾肥用量
10.5%~ 10.9%。两个试验点, 最高产量和最佳经济产
量需钾量(K2O)呈现随土壤肥力降低而提高的趋势。
公主岭低肥力土壤的最高产量及最佳经济产量均高
于榆树高肥力土壤。说明通过合理增施钾肥用量 ,
低肥力土壤条件下玉米产量可以超过高肥力土壤。
2.2 施钾对玉米干物质积累及养分吸收的影响
不同施肥处理条件下, 玉米不同生育期养分吸
收可用 Logistic方程 Y=k/(1+aebX)描述[18], 式中 Y为
干物质积累量或养分吸收量, X 为时间(d), k、a、b
为待定参数, 均通过 SPSS统计软件拟合求得。对拟
合方程求导数 , 可得 Ymax=−k×b/4, 对应时间为
Xmax=−lna/b, 由上述方程可以反映钾肥不同用量引
起的干物质和养分吸收量变化。
2.2.1 施钾对玉米干物质积累的影响
从 Logistic 方程拟合结果看出(表 4), 与不施钾
肥处理相比, 两个试验点的施钾处理均提高了干物
质最大积累速率, 施钾处理的地上部干物质最大积
累速率较不施钾处理提高了 5.2%~17.9%。在不同试
验点, 不同处理间地上部干物质最大积累速率存在
一定差异, 榆树和公主岭试验点施钾量(K2O)分别在
60 kg·hm−2和 90 kg·hm−2时干物质最大积累速率最高,
当施钾量高于这两个处理时, 干物质最大积累速率
有下降趋势。
2.2.2 施钾对玉米钾素吸收的影响
从 Logistic 方程拟合结果(表 5)看出, 与不施钾
肥处理相比, 两个试验点的施钾处理均提高了钾素
表 3 不同土壤肥力试验区玉米最高产量钾肥用量和最佳经济产量钾肥用量
Table 3 K application rates under maximum and optimum yields of maize in experimental sites with different soil fertilities
kg·hm−2
试验地点
Experimental site
最高产量施钾量
K application rate at maximum yield
最高产量
Maximum yield
最佳经济产量施钾量
K application rate at optimum yield
经济产量
Optimum yield
榆树 Yushu 83.3 10 751 75.1 10 741
公主岭 Gongzhuling 113.9 11 149 103.1 11 136
1336 中国生态农业学报 2013 第 21卷


表 4 不同土壤肥力试验区玉米干物质积累量的 logistic方程回归分析
Table 4 Logistic equation analysis for dry matter accumulation of maize in experimental sites with different soil fertilities
试验地点
Experimental site
施钾量
K application rate
(kg·hm−2)
回归方程
Regression equation
r
最大积累速率
Highest accumulation rate
(g·plant−1·d−1)
最大积累速率出现天数
Days of highest
accumulation rate (d)
0 y=252.406/(1+876.709×e−0.088x) 0.998 5.55 77.0
30 y=265.505/(1+833.460×e−0.088x) 0.998 5.84 76.4
60 y=273.038/(1+1 203.798×e−0.094x) 0.999 6.41 75.4
90 y=269.574/(1+1 149.625×e−0.093x) 0.093 6.27 75.8
榆树
Yushu
120 y=268.010/(1+1 068.680×e−0.092x) 0.092 6.16 75.8
0 y=252.783/(1+787.375×e−0.087x) 0.998 5.49 76.6
30 y=263.675/(1+896.656×e−0.089x) 0.996 5.86 76.0
60 y=269.972/(1+1 095.189×e−0.093x) 0.997 6.27 75.3
90 y=275.743/(1+1 126.100×e−0.094x) 0.997 6.47 74.8
公主岭
Gongzhuling
120 y=273.220/(1+980.641×e−0.091x) 0.996 6.21 75.7
表 5 不同土壤肥力试验区玉米钾素吸收量的 logistic方程回归分析
Table 5 Logistic equation analysis for K uptake of maize in experimental sites with different soil fertilities
试验地点
Experimental site
施钾量
K application rate
(kg·hm−2)
回归方程
Regression equation
r
最大吸收速率
Highest absorption rate
(g·plant−1·d−1)
最大吸收速率出现天数
Days of highest
absorption rate (d)
0 y=135.766/(1+2 653.288×e−0.123x) 0.986 4.17 64.0
30 y=141.200/(1+2 673.963×e−0.125x) 0.982 4.41 63.1
60 y=143.874/(1+2 453.642×e−0.124x) 0.981 4.46 62.9
90 y=143.281/(1+2 245.890×e−0.122x) 0.983 4.37 63.3
榆树
Yushu
120 y=142.800/(1+2 400.175×e−0.122x) 0.983 4.36 63.8
0 y=132.220/(1+2 964.647×e−0.124x) 0.976 4.10 64.5
30 y=138.393/(1+1 997.434×e−0.119x) 0.979 4.12 64.0
60 y=144.006/(1+2 945.987×e−0.125x) 0.976 4.50 63.9
90 y=149.930/(1+2 098.116×e−0.120x) 0.985 4.50 63.7
公主岭
Gongzhuling
120 y=148.708/(1+2 264.394×e−0.120x) 0.977 4.46 64.4

最大吸收速率, 施钾处理的钾素最大吸收速率均较
不施钾处理提高了 0.5%~9.8%。在不同试验点, 不同
处理之间钾素最大吸收速率存在一定差异, 榆树和
公主岭试验点施钾量分别在 60 kg(K2O)·hm−2和 90
kg(K2O)·hm−2 时钾素最大吸收速率最高, 当施钾量
高于这两个处理时, 钾素最大吸收速率有下降趋势,
与干物质积累速率表现一致。
榆树和公主岭两个试验点不施钾处理相比, 土
壤肥力较低的公主岭试验点的干物质最大积累速率
和钾素最大吸收速率均低于榆树试验点, 当施钾量
超过 60 kg(K2O)·hm−2时, 公主岭试验点干物质最大
积累速率和钾素最大吸收速率均高于榆树试验点 ,
其主要原因为榆树试验点土壤的速效钾含量较高 ,
影响玉米对肥料中钾的吸收, 因此榆树试验点施钾
对玉米植株干物质积累量和钾素吸收量的增加并没
有公主岭试验点明显。
2.3 营养体钾素再分配及其对籽粒钾的贡献
籽粒中的养分一部分来源于根系吸收养分的直
接运输, 另一部分来源于营养器官养分的再转移。
养分的转运量和转运效率是营养体养分向籽粒转
移量的重要指标[18]。从钾素转运量和转运效率结果
(表 6)看出, 与不施钾肥处理相比, 两个试验点的钾
素转运量和转运效率分别提高 4.9~15.7 kg·hm−2 和
1.4%~8.0%。说明施用钾肥有利于养分向籽粒的转运
和分配, 使籽粒养分比例明显提高, 从而提高籽粒
产 量 。
与公主岭低肥力试验点相比, 虽然榆树试验点
各施钾处理营养体的转运量和转运效率较高, 分别
高出 2.2~5.5 kg·hm−2和 1.4%~4.6%, 但籽粒中养分
比例却较低(0.5%~1.7%)。主要是由于榆树试验点土
壤综合肥力较高, 影响其营养体积累的钾素营养直
接用于籽粒产量的钾素需求, 因此榆树试验点的籽
粒产量低于公主岭试验点。
2.4 施钾对钾肥利用率的影响
国际上用以表征农田肥料利用效率的有肥料利
用率(RE)、肥料农学利用率(AE)及肥料的偏生产力
(PEP)[14,19−20]。从表 7结果看出, 榆树和公主岭两个
试验点的 PEPK、AEK、REK等都表现随施钾量(K2O)
第 11期 侯云鹏等: 施钾对不同肥力土壤玉米钾素吸收、分配及产量的影响 1337


表 6 不同土壤肥力试验区钾从玉米营养体向籽粒的转运量及转运效率
Table 6 Translocation amount and efficiency of K from vegetative organs to grains of maize in experimental sites with different soil fertilities
施钾量 K application rate (kg·hm−2) 试验地点
Experimental site
项目 Item
0 30 60 90 120
转运量 Translocation amount (kg·hm−2) 43.0 47.9 52.2 58.0 54.1
转运效率 Translocation rate (%) 30.8 32.2 35.5 38.8 37.2
榆树 Yushu
籽粒养分比例 Ratio of nutrients in grain (%) 20.3 21.7 24.4 25.0 26.7
转运量 Translocation amount (kg·hm−2) 37.5 45.7 47.3 53.2 51.3
转运效率 Translocation rate (%) 28.0 30.8 30.9 34.9 34.3
公主岭 Gongzhuling
籽粒养分比例 Ratio of nutrients in grain (%) 21.6 22.5 24.9 25.6 28.4
表 7 不同土壤肥力试验区不同钾水平对玉米钾肥利用率的影响
Table 7 Effect of different K application rates on K use efficiency of maize in experimental sites with different soil fertilities
试验地点
Experimental site
施钾量
K application rate
(kg·hm−2)
钾肥偏生产力
K partial factor productivity
(kg·kg−1)
钾肥农学利用率
K agronomic efficiency
(kg·kg−1)
钾肥利用效率
K recovery efficiency
(%)
K0 — — —
K30 339.0 12.1 43.8
K60 180.0 16.6 29.8
K90 117.1 8.1 18.8
榆树
Yushu
K120 87.8 2.7 9.3
K0 — — —
K30 345.1 19.4 50.0
K60 178.4 15.6 32.6
K90 125.4 16.9 20.4
公主岭
Gongzhuling
K120 92.2 10.8 12.5

增加而降低的趋势, 榆树和公主岭两个试验点不同
钾肥用量的钾肥农学利用率(AEK)变幅为 2.7~19.4
kg·kg−1, 平均为 12.8 kg·kg−1, 钾肥利用率(REK)的变
化范围为 9.3%~50.0%, 平均为 27.2%; 钾肥偏生产
力(PEPK)的变化范围为 87.8~345.1 kg·kg−1, 平均为
182.7 kg·kg−1。
公主岭低肥力土壤试验点, 除施钾量 60 kg(K2O)·hm−2
处理外, 其他处理的 PEPK、AEK和 REK等各项指标
均高于榆树高肥力试验点 , 分别提高 4.4~8.3
kg·kg−1、7.3~8.8 kg·kg−1、1.6%~6.2%, 其主要原因是
榆树试验点土壤能够提供的钾素营养较高, 影响玉
米吸收肥料中的钾, 因此榆树试验点钾素利用率等
各项指标均低于公主岭试验点。
3 讨论与结论
依据土壤测试值结果, 榆树市和公主岭市的速
效钾含量分别为 113.41 mg·kg−1和 92.61 mg·kg−1, 土
壤钾素含量属于高等和中等偏上级别, 但继续施用
钾肥还有增产效果。榆树市和公主岭市两个试验点
施钾量分别达到 60 kg(K2O)·hm−2和 90 kg(K2O)·hm−2
时产量最高, 这与吴巍等[21]研究结果所显示的中高
肥力土壤(土壤速效钾含量为 98.6~132.2 mg·kg−1)施
用钾肥适宜用量为 50~100 kg·hm−2的研究结果大致
相同。其主要原因是榆树和公主岭试验点土壤类型
均为黑土, 有研究表明 [22], 黑土与其他类型土壤相
比, 土壤固钾能力最强。本研究中, 两个试验地点土
壤中速效钾含量虽然较高, 但由于土壤固钾能力较
强, 致使土壤中的钾不易被作物吸收利用, 所以施
用钾肥仍有较好的增产效果。由此可见, 仅把土壤
速效钾含量作为土壤供钾能力的依据是不够的, 必
须同时考虑土壤类型及作物种类或品种及农业生产
水平、环境等因素[23]。
土壤中钾素含量的高低直接影响作物对肥料中
钾的吸收和利用, 从而影响产量。王秀芳等[24]研究
表明, 土壤中速效钾含量与适宜施钾量之间呈直线
负相关, 并得出在中肥力土壤上施用钾肥增产效果
高于高肥力土壤。本研究结果与王秀芳等[24]的结果
一致, 在两个试验点中, 榆树的最高产量施钾量和
经济施钾量分别为 83.3 kg·hm−2和 75.1 kg·hm−2, 公
主岭的最高产量施钾量和经济施钾量分别为 113.9
kg·hm−2和 103.1 kg·hm−2, 增产幅度表现为公主岭低
肥力试验点高于榆树高肥力试验点, 最高产量和经
济产量分别提高 3.70%和 3.68%。由此可见, 较低的
土壤肥力并不一定代表较低的生产力, 低肥力土壤
条件下通过合理增施钾肥也可以实现高产。
玉米干物质及养分的积累基本符合 S 型曲线,
1338 中国生态农业学报 2013 第 21卷


符合 Logistic方程[18]。有研究表明, 钾肥适宜用量可
获得较高的钾素最大吸收速率, 且最大速率出现的
日期相对较早[25]。本研究结果表明, 榆树试验点和
公主岭试验点通过施用钾肥可获得较高干物质最大
积累速率和钾素最大吸收速率, 且会提前最大速率
出现的时间。两个试验点相比 , 当施钾量超过 60
kg(K2O)·hm−2 时, 榆树高肥力试验点的干物质最大
积累速率和钾素最大吸收速率均低于公主岭低肥力
试验点, 说明施入适宜用量的钾肥, 较低的土壤肥
力更有利于玉米对钾素的吸收。
营养体钾的再分配对籽粒品质有重要意义[26−28]。
从营养体钾素对籽粒钾的转运效率结果可见, 在两
个试验点上 , 施用钾肥均利于钾素转运效率的提
高。公主岭低肥力土壤的籽粒养分比例高于榆树高
肥力试验点。说明低肥力土壤条件下, 施用钾肥能
更好地满足籽粒产量形成对钾素的需求，从而增加
收获期植株养分总量中籽粒中钾素所占的比例, 获
得更高的经济产量。
钾素利用效率的不同指标反映钾素对玉米生物
量、籽粒产量的贡献。有研究表明, 不同肥力条件
下施钾肥对玉米钾素吸收和利用影响不同, 钾素利
用效率表现为高肥力土壤高于低肥力土壤[29]。而本
研究结果则不同 , 公主岭低肥力试验点各处理的
PEPK、AEK、REK等指标, 除施钾量 60 kg(K2O)·hm−2
处理外均高于榆树高肥力试验点, 说明相对于公主
岭试验点, 榆树试验点土壤中速效钾含量较高, 导
致作物从肥料中吸收的钾素养分较少, 因此榆树试
验点钾素利用率的各项指标表现较低。
单以土壤有机质、全氮和速效养分含量土壤测
试指标界定的土壤肥力高低并不能代表土壤的实际
生产能力[17]。低肥力黑土可以通过增加钾肥的施用
量来增加产量, 而在高肥力黑土上, 则需要通过降
低钾肥的施用量, 避免因过量施用钾肥而导致对环
境产生不利影响, 从而达到增加玉米产量和提高钾
肥利用率的目的。综上所述, 本试验条件下, 高肥力
土壤适宜施钾量为 75 kg·hm−2, 低肥力土壤上适宜
施钾量为 103 kg·hm−2。
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