全 文 ：第 1 4卷第 3期
2 0 0 6年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．14 NO．3
July， 2006
广西亚热带岩溶地区石灰性土壤钾素特征研究*
谭宏伟 周柳强 谢如林 黄美福
(广西农 业科 学院土壤肥料研究所 南宁 530007)
摘 要 试验研究广西亚热带岩溶地区石灰性土壤 K素特征结果表明，该 区农田生态系统 中棕色石灰土速效钾含
量和速效钾可释放量能较好地 反映土壤 对 当季作物的供 K 能力；当土壤速效钾含量 降至 30～32mg／kg时，作 物难 以
吸收土壤 中的 K素，严重限制作物生长；土壤主要养分限制因子为土壤缺 K，且 P、S、B、zn不足；棕色石灰土缓效钾
含量和缓效钾可释放量不能正确反映土壤对当季作物的供 K能力，但能较正确反映土壤的持续供 K能力。施 K有
利于维持土壤 K素平衡，通过增施 K肥获得作物高产可行。
关键词 亚热带岩溶地区 农田生态系统 土壤 K素
Study on the potassium characteristic of rendzina soil in the sub。tropic Karst of Guangxi．TAN Hong-Wei，ZHOU Liu—
Qiang，XIE Ru—Lin，HUANG Mei—Fu(Institute of Soil and Fertilizer，Guangxi Academy of Agricultural Sciences．Nanning
530007，China)，CJEA，2006，14(3)：58～60
Abstract The potassium characteristic of rendzina soil in the sub—tropic Karst of Guangxi was studied．The results show
that the soil available potasium content and available potasium release amount can reflect the soil supply po tasium capacity
for a season crop in the agro—ecological system of sub—tropic Kant．When the soil availble po tasium content is 30～ 32
mg／kg，the crop is very difficult to absorb po tassium and the growth is limited seriously．The main nutrient—limited factor of
soil is potasium．Phosphorus，surphur，boron and zinc are not enough for crop growth．Slow po tasium content and slow re—
lease po tasium content can not show the soil supply potasium capacity，but they can show the soil sustainable supply potas—
sium capacity．Applying potassium fertilizer is good for the balance of potasium in soil and can increase the crop yield．
Key words Sub—tropic Karst region，Agro—ecological system，So il po tasium
(Received Sept．7，2004；revised Nov．6，2004)
广西是典型的岩溶山区，共有石灰岩山区8．953万 km ，占全省(区)总面积的 37．9％，全区石灰性土壤
面积 34．17万 hm ，占全区耕地面积 13．28％(其中旱地棕色石灰土面积 20．93万 hm ，占旱地面积 22．8％；
石灰性稻田面积 13．24万 hm ，占水田面积8．0％)；大多数石灰性土壤成土母质含 K偏低，且由于该地区高
温多雨，降雨季节集中，土壤淋溶强烈，石灰性土壤普遍缺K；而广西石山地区又是全国有名的老、少、边、山、
穷地区，至今仍有部分人口尚未解决温饱问题。研究亚热带岩溶地区农田生态系统中石灰性土壤供 K特性
和作物高产施肥管理，对提高作物产量、减少坡地开荒、保护植被及生态系统稳定性具有重要意义。
1 试验材料与方法
试验选择亚热带岩溶地区石灰性土壤的棕色石灰土，采剖面样、耕层样进行土壤养分分析和盆栽耗 K
试验 J。供试土壤采自广西壮族自治区马山、来宾、大化、隆安、德保、柳江等县。盆栽耗 K试验设不施肥也
不种作物(CK)、施 NP和施 NPK 3个处理，5次重复，每盆用土量 5kg，供试作物为玉米，每造每盆施 N
540mg、P2O5 250mg、K2O 540mg，种植 40d左右收获，测定玉米吸 K量，并采用土壤养分状况系统研究法_1 J
的吸附实验和盆栽试验，测定试验后土壤养分变化。用lmol／L NH OAC溶液振荡 30min，连续提取 6次土
壤交换性钾，这 6次提取的积累量为土壤速效钾可释放量。用 lmol／L HNO 溶液煮沸 10min，连续提取 7
次非交换性钾 ，这 7次提取的累积量扣减土壤速效钾可释放量则为土壤缓效钾可释放量_2 J。
土壤非速效钾释放量=每造作物吸K累积量一(试验前土壤速效钾含量一终止耗K试验后土壤速效钾含量) (1)
大田试验主要研究亚热带岩溶地区农田生态系统棕色石灰土壤种植玉米对 K素的效应，根据土壤 K素
* 桂科基金(0448023)和PP1／PP1C资助
收稿日期：2004—09—07 改回日期：2004—1l-06
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第3期 谭宏伟等：广西亚热带岩溶地区石灰性土壤钾素特征研究 59
肥力分级 、土壤分析和土壤养分系统研究结果，玉米设施 N 375kg／hm2、P2O 180kg／hm2、K，O 150
kg／hm (I)，施 N 375kg／hm 、P2O5 180kg／hm 、K2O 300kg／hm (I1)和施 N 375kg／hm 、P2o5 180kg／hm2
、
KzO 450kg／hm (Ⅲ)3个施肥水平，共 3个处理，4次重复，每小区面积 33．3m ，随机区组排列。供试玉米品
种为“掖单系列”，种植密度 8．25万株／hm 。
2 结果与分析
2．1 棕色石灰土土壤 K素状况
亚热带
岩溶地区农
田生态系统
土壤分析结
果表明( =
100)，棕 色
石 灰 土 pH
为 6。50～
8．50，平均
表 1 典型棕色石灰土土壤养分状况
Tab．1 Situation of soil nutrient in brown rendziza
7．05；有机质 13．70~37．70g／kg，平均 31．57g／kg；全 N 0．8～3．40g／kg，平均 2．20g／kg；全 P 0．49～2．49g／kg，平
均0．79g／kg；全 K 0．14～10．70g／kg，平均 0．53g／kg；速效磷 1．5～56．0mg／kg，平均 13．1mg&g；缓效钾 35～
338mg／kg，平均 117．6mg／kg；速效钾29～156rng／kg，平均 43．1mg／kg。典型棕色石灰土土壤养分状况见表 1。
2．2 棕色石灰土土壤供 K特性
盆栽耗 K试验玉米对土壤 K素的吸收。连续盆栽9造玉米耗 K试验结果表明，不施 K处理(NP)玉米干
物质累积量为76．5g／盆，从土壤吸收的K为83．6mg／kg，施 K处理(NPK)玉米干物质累积量为 204．5g／盆，从
土壤吸收的 K为 730．6rng／kg，比 NP处理增加干物质 128．0g／盆，增加 167．3％，从土壤吸收 K量提高 647
mg／kg，增幅达773．9％，这主要是施 K后土壤中N、P、K养分协调，玉米从土壤吸收 K量大幅度提高。
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删
加
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图 1 不施 K处理连续栽 9造玉米后
土壤速效钾、缓效钾的变化
Fig．1 Changes of soil available K and
slow available K on NP treatment
after planting 9 times
逐步 提高 土壤 供 K 能
力；对 照 处 理 土壤 速 效
钾、缓效钾含量分别为51
mg／kg、104mg／kg，速 效
钾 含 量 比 试 验 前 增 加
9mg／kg，缓 效钾含量却
有所下降，说明土壤风化
有利于 K素释放，但缓
效钾释放较缓慢。
土壤速效钾、缓效钾的动态变化。连续栽 9造玉米后不施 K(NP)
处理土壤速效钾、缓效钾含量均发生变化，速效钾变化由高变低，栽第 1
季玉米后速效钾下降幅度最大，之后基本稳定在 31～32mg／kg；而缓效
钾变化有升有降，最后两季降至 84mg／kg(图 1)。试验前土壤速效钾、
缓效钾含量分别为 42mg／kg、109mg／kg，栽 1造玉米后(生长期 42d，下
同)施 K肥处理土壤速效钾、缓效钾含量分别为 31mg／kg、120mg／kg，比
试验前速效钾含量降低 9mg／kg，缓效钾含量提高 11mg／kg，说明施入的
K肥并未完全直接供作物吸收，部分被土壤固定；对照处理(不栽种玉
米，下同)土壤速效钾、缓效钾含量分别为 47mg／kg、11lmg／kg，分别比
试验前提高5mg／kg、2mg／kg，这可能是土壤风化释放的结果。栽 9造
玉米后施 K肥处理土壤速效钾、缓效钾含量分别为 143mg／kg、163
mg／kg，比试验前分别提高101mg／kg、54mg／kg，说明长期施用K肥能
表 2 交换性钾与非交换性钾提取量
Tab．2 Extracted amount of non—exchangeable potassium and exchangeable potassium
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 14卷
棕色石灰性土壤 K释放、缓冲能力与固定特性。用 lmol／L NH OAC连续提取土壤交换性钾其结果第
1次提取 73．3mg／kg，占总提取量 67．6％，第 6次提取量为 0，6次累计提取量为 108．4mg／kg；用 lmol／L
HNO3连续提取非交换性钾，其结果 7次提取量为 689mg／kg，其中第 1次提取量为 217mg／kg，占7次累积
量 31．49％(见表 2)。棕色石灰土供 K强度指标[ ]AR 为0．193(mol／L) ，供 K容量指标 AK。为0．013，
而土壤缓冲力值 PB 为 67．30，其缓冲力较高，其回归方程为：
AK=一0．013+67．3OAR (，．=0．991 ) (1)
当棕色石灰土加入 40mg／kg可溶性钾溶液 ，6h后再测定该 土壤可溶性钾含量为 12．5mg／kg，土壤对 K
的固定量为27．5mg／kg，固K率为 68．8％；分别给土壤加入 80mg／kg、120mg／kg、160mg／kg可溶性钾溶液，
土壤对K的固定量分别为50．0mg／kg、70．0mg／kg、86．7mg／kg，固K率分别为62．5％、58．3％和 54．2％，故
棕色石灰土对 K固定能力较强，并随加入 K浓度增加而增加 。
2．3 棕色石灰土主要养分限制因子
最佳处理试验指示作物为玉米，每盆定苗 6株，播种后 45d采收地上部，用地上部干物质计产量，3次重
复。结果表明最高产量为最佳施肥处理，平均每盆干物质量为 8．68g，一Mg、一zn、一B、一s、一P、一K处理
相对于最佳施肥处理产量分别为 92．7％(8．05g)、87．1％(7．56g)、86．5％(7．5lg)、83．2％(7．22g)、81．5％
(7．07g)、67．5％(5．86g)，方差统计分析表明(LSD0．01=1．59g，LSD0．05=1．18g)，施 zn、B、S、P、K肥玉米
干物质增产量均达显著水平 ，说明棕色石灰土主要产量限制因子为 K、P、S、B、Zn，田间试验设计是在通过施
足中量及微量元素基础上，研究 K肥适宜用量。
表 3 不同施 K处理玉米经济效益比较
Tab．3 Comparison of economic profit in
different application K treatments
投入 ／元 -hm一
产值／元-hm一
利润／元-hm一
3695
7171
3476
3333
6909
3576
3243
6598
3355
*包括肥料、种子、农药、用工等。尿素价格为 1．24元／kg，普
钙 0．40元／kg，氯化钾 1．20元／kg，玉米价格为0．72元／kg。
2．4 棕色石灰土玉米施 K效应
不同 K肥用量对玉米产量的影响。玉米 田间试验
结果表明，在 N、P及中微量元素肥料施用相同基础上，
施 K，O 15kgAnm (I)玉米平均 产量为 8850kg／hm ，
当施 K，O量增至 300kg／hm (1I)时玉米产 量为 9283
kgAnm ，比处理 I增产 433kg／hm ，增加 4．9％；当施
K，O 量 增 至 450kg／hm (Il1)时 玉 米 产 量 为 9647
kgAnm ，比处理 I增产 797kg／hm ，增加 9．0％，上述增
产均达极显著水平(LSD0．01=267kg／hm ，LSD0．05=
196kg／hm )，玉米产量随 K肥用量增加而提高，故棕色石灰土施用 K肥是提高粮食产量的有效途径之一。
经济效益分析表明，随施 K量增加，玉米单穗重提高，处理 Ⅲ获得最高产值 7171元Anm ，而处理 Ⅱ获利最
高，为 3576元Anm ，产投比为2．1(表3)。
3 小 结
广西亚热带岩溶地区农田生态系统棕色石灰土速效钾含量和速效钾可释放量能较好的反映土壤对当
季作物的供 K能力；棕色石灰土速效钾含量降至30～32mg／kg时作物难以吸收土壤中的 K，严重限制作物
生长；施 K有利于维持土壤 K素平衡；棕色石灰土缓效钾含量与缓效钾可释放量不能正确反映土壤对当季
作物的供 K能力，但却能较正确反映土壤持续供 K能力。广西亚热带岩溶地区农田生态系统棕色石灰土主
要养分限制因子为土壤缺K，且 P、S、B、Zn不足。棕色石灰土通过增施 K肥获得作物高产可行，玉米高产施
肥管理中施 K肥量 150～450kg／hm 有明显增产效果。
参 考 文 献
1 加拿大钾磷研究所北京办事处 土壤养分状况系统研究法．北京：中国农业科技出版社，1992．5～8
2 郑圣先等．湖南省主要稻田土壤钾素容量和强度(Q／I)关系的研究．湖南农业科学，1998(2)：31～34
3 谭宏伟，周柳强，谢如林等．广西甘蔗种植区土壤钾素肥力分级研究．广西科学，2003，10(4)：56～61
4 谭宏伟，周柳强，谢如林等．广西主要经济作物优质高产高效施肥管理技术研究．中国西南地区平衡施肥研究与进展．成都：四川大学
出版社，2002．207～213
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