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        南京土壤所研究揭示“我國農田土壤有效鉀庫容量有限,秸桿還田對土壤鉀素肥力維持極其重要”

        2020-12-14 分享到:

        鉀資源短缺是影響和制約我國農業可持續發展和糧食安全的一個重要因素。近年來我國每年近一半鉀肥需要依賴進口。開展我國農田土壤供鉀狀況與潛力進行定量評估,對預估我國鉀肥需求、合理施用鉀肥、實施藏鉀于土的調控策略,具有重要意義。

        土壤有效鉀庫的定量評估,一直是一個難題,中國科學院南京土壤研究所王火焰課題組在前期采用不同強度的黑麥草耗竭試驗和改進的四苯硼鈉化學浸提法,建立了土壤鉀素生物有效性分級標準和體系,將土壤鉀素分為高效鉀、中效鉀、低效鉀和無效鉀(Li et al., 2016, Scientific Reports)。在此基礎上,通過采集和分析來自全國九大一級農業區的2428個耕地土壤樣品,評估了土壤高效鉀庫和最大有效鉀庫容量,繪制了我國農田土壤高效鉀和最大有效鉀空間分布圖。分布圖直觀鮮明地展示出我國農田土壤有效鉀庫西北高東南低的分布狀況,所測樣品中高效鉀的最大含量僅為918 mg/kg,少量分布于甘新區、東北區和黃淮海區,而華南區、西南區、長江中下游區及黃淮海區和內蒙古及長城沿線區、東北區的大部分農田土壤高效鉀在100-200 mg/kg及以下。最大有效鉀與高效鉀分布狀況相似,低于1000mg/kg的土壤幾乎遍布于東北、華北、中部和東南部地區。

        在此基礎上,該課題組以九大區五種代表性作物玉米、小麥、水稻、大豆、馬鈴薯地上部吸收的鉀量為依據,估算了各大區在農作物秸稈還田與不還田時,高效鉀庫可利用的年限。在秸稈不還田時,土壤高效鉀庫可利用的年限最長僅為甘新區的10.5年,最短為華南區的1.9年。在秸稈還田時,各區高效鉀庫可利用年限也僅增加至7.6-38.8年。

        研究結果直觀揭示我國農田土壤供鉀不足的狀況及對農業可持續發展的潛在威脅,尤其揭示秸桿還田與土壤鉀素可持續利用之間的密切關系,可為我國鉀肥資源合理開發和利用、藏鉀于土、秸桿還田等政策的制定提供重要參考依據。

        上述研究成果已在 Land Degradation & Development上發表。

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        中國九大一級農業區耕地土壤高效鉀分布圖

        中國九大一級農業區耕地土壤最大有效鉀分布圖

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