許修柱 林瑞坤 蘇達 許銳能 楊文浩 張世昌 吳良泉

摘要：【目的】明確福建省平和縣集約化蜜柚果園鉀肥施用現(xiàn)狀及鉀素表觀平衡狀況，為指導蜜柚園科學施用鉀肥提供參考?！痉椒ā?016—2018年，以農(nóng)戶調(diào)研和土壤調(diào)查的方式，獲取福建省平和縣363個琯溪蜜柚果園的鉀肥施用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)及29個蜜柚園的土壤剖面樣品，對蜜柚園鉀肥施用現(xiàn)狀、鉀素表觀平衡狀況及土壤鉀素狀況進行分析?！窘Y(jié)果】福建省平和縣蜜柚園鉀肥（以K2O計，下同）平均施用量為955 kg/ha，96%果農(nóng)鉀肥年投入量超過400 kg/ha，復合肥是主要鉀素來源。相關(guān)性分析結(jié)果表明，鉀肥投入量與蜜柚產(chǎn)量無明顯相關(guān)性，與鉀素表觀平衡具有極顯著的線性相關(guān)（P<0.01），全縣鉀素表觀平衡高達874 kg/ha，各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）間鉀肥投入量與土壤鉀素平衡狀況變異較大。73%蜜柚果園土壤速效鉀含量超過120 mg/kg，處于過量水平。0～20、20～40和40～60 cm土層的土壤速效鉀含量隨土層深度增加而下降，但各層土壤速效鉀含量均處于豐富水平，分別為192.15、144.44和138.88 mg/kg，表層與亞表層間、亞表層與下層間土壤速效鉀含量存在較好的線性關(guān)系?！窘Y(jié)論】福建省平和縣蜜柚園鉀肥施用過量和鉀素盈余嚴重等問題較突出，過量的鉀素盈余導致蜜柚園土壤速效鉀含量在表層富集并向深層遷移。今后應合理控制鉀肥用量，減少鉀素盈余和淋溶，提高蜜柚果園鉀肥利用率。

關(guān)鍵詞： 琯溪蜜柚;鉀肥;土壤速效鉀;鉀素表現(xiàn)平衡

中圖分類號： S146? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼： A 文章編號：2095-1191（2019）03-0533-07

0 引言

【研究意義】鉀是肥料三要素之一，又被稱為品質(zhì)和抗逆元素，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中適宜的鉀肥運籌有利于提高作物品質(zhì)及逆境適應性。隨著農(nóng)業(yè)集約化水平不斷提高，鉀肥施用量不斷上升，據(jù)統(tǒng)計，2017年全國鉀肥總用量達619.74萬t（折純量）（中國人民共和國國家統(tǒng)計局，2018）。鉀肥還是我國重要的戰(zhàn)略資源（汪家銘，2011），但我國鉀資源嚴重不足，僅占全球鉀儲量的2%（吳永嬌等，2008），70%鉀肥依靠進口，導致國內(nèi)鉀肥價格過高（孫愛文等，2009）。生產(chǎn)中受經(jīng)濟收益驅(qū)動，園藝作物鉀肥過量施用現(xiàn)象較普遍（閆波等，2016），然而，由于缺乏對鉀肥施用現(xiàn)狀、鉀素平衡狀況及土壤鉀素供應狀況的具體分析，生產(chǎn)者通常對鉀肥施用的合理性缺乏科學評估。因此，明確果園鉀肥的施用現(xiàn)狀及鉀素平衡狀況對于合理施用鉀肥和實現(xiàn)鉀肥資源的可持續(xù)利用具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】自20世紀80年代以來，我國多地已出現(xiàn)土壤鉀素虧缺現(xiàn)象，尤其在糧食作物生產(chǎn)體系中較普遍（謝建昌和周健民，1999;劉榮樂等，2000;Niu et al.，2011;Tan et al.，2012）。1985—1998年，貴州旱地和水田土壤速效鉀含量分別由122.3和120.9 mg/kg下降至89.2和88.6 mg/kg（陳旭暉，2001）;湖北省稻田土壤速效鉀含量從20世紀80年代至2008年下降10.0%（王偉妮等，2012）;2006—2010年間新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團耕地土壤速效鉀與1979—1984年間相比下降31.66%（吳志勇，2012）。實際生產(chǎn)中，由于經(jīng)濟利益驅(qū)動，過量施用鉀肥現(xiàn)象較多，但過量施用鉀肥不僅不會進一步增加產(chǎn)量，還不利于作物產(chǎn)量和品質(zhì)的提升，甚至導致鉀資源的浪費。李書田等（2016）對蘋果園鉀素平衡狀況的分析結(jié)果表明，鉀肥施用過量導致不同程度的鉀素盈余，且鉀肥用量越高果實中鈣、鎂含量降低越明顯。閆波等（2016）研究表明，日光溫室的土壤中由于鉀肥過量施用導致鉀離子過高，造成K/Mg比例失調(diào)，進而誘導番茄出現(xiàn)缺鎂癥。黃春燕等（2018）研究表明，鉀肥過量（大于360 kg/ha）會限制甜菜生長，抑制光合產(chǎn)物向塊根的運輸，塊根干物質(zhì)分配比例及糖含率下降。近年來，有關(guān)鉀素平衡的研究逐漸增多，并證實不同的作物種類、鉀肥類型及用量、施鉀方式等均會對作物產(chǎn)量、品質(zhì)及鉀素平衡產(chǎn)生影響（盛婧等，2016;王飛等，2017;王曉等，2017;趙永平等，2017），因此，了解土壤鉀素平衡狀況有助于以此為依據(jù)合理施用鉀肥?！颈狙芯壳腥朦c】福建省平和縣被稱作“中國柚都”，主產(chǎn)琯溪蜜柚，其種植面積已超過4.0×104 ha，產(chǎn)量及出口量也均居全國首位（Li et al.，2015）。為追求更高的產(chǎn)量和收益，集約化蜜柚果園生產(chǎn)過程中過量施用化肥的現(xiàn)象非常普遍（李清華等，2016）。然而，目前針對該縣蜜柚果園鉀肥施用現(xiàn)狀及鉀素平衡狀況的研究較少，不利于蜜柚果園的科學合理施鉀?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過分析福建省平和縣蜜柚產(chǎn)區(qū)鉀肥投入、階段分配與鉀素來源構(gòu)成、鉀素平衡狀況等，探究平和縣蜜柚園鉀肥施用及土壤鉀素平衡狀況，為指導蜜柚園科學施用鉀肥提供參考。

1 材料與方法

1. 1 數(shù)據(jù)調(diào)研及樣品采集

1. 1. 1 鉀肥施用狀況調(diào)研 2016—2018年在琯溪蜜柚的9個主產(chǎn)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）（小溪鎮(zhèn)、坂仔鎮(zhèn)、蘆溪鎮(zhèn)、九峰鎮(zhèn)、霞寨鎮(zhèn)、山格鎮(zhèn)、南勝鎮(zhèn)、五寨鄉(xiāng)和安厚鎮(zhèn)）選取363個具有代表性的果農(nóng)進行調(diào)研，主要通過問答調(diào)研方式，記錄農(nóng)戶施用鉀肥的肥料種類、施肥方式、施肥時間、施肥量及蜜柚產(chǎn)量。

1. 1. 2 土壤剖面樣品采集 在平和縣7個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）中（小溪鎮(zhèn)、坂仔鎮(zhèn)、安厚鎮(zhèn)、霞寨鎮(zhèn)、山格鎮(zhèn)、南勝鎮(zhèn)和五寨鄉(xiāng)）選取具有代表性的蜜柚園作為采樣點，每個蜜柚園均采用“S”形移位法采樣，在靠近樹冠內(nèi)側(cè)（避開施肥溝）選擇5棵蜜柚作為5個采樣株，每個采樣株分別采集0～20 cm（表層）、20～40 cm（亞表層）、40～60 cm（下層）3個土層的土壤樣品，采集每個樣株下對稱方向的2個點，將每片蜜柚園所取的土壤樣品分層后均勻混合為3個獨立樣品，共采集29片蜜柚園的土壤剖面樣品29個（周鑫斌等，2010）。

1. 2 測定項目及方法

1. 2. 1 土壤速效鉀測定 將土樣風干后，按四分法分選并挑揀出雜物，然后對土樣進行細磨并過篩（20目和100目孔徑）。采用乙酸銨浸提—火焰光度計法測定土壤速效鉀含量（魯如坤，2000）。

1. 2. 2 養(yǎng)分參數(shù)選擇與計算 鉀養(yǎng)分平衡是指鉀素表觀平衡（以K2O計，下同），即鉀養(yǎng)分輸入部分僅考慮有機肥和化肥中鉀素的投入，鉀養(yǎng)分輸出只考慮收獲帶走的鉀?？葜β淙~、修剪物和落花落果最后均歸還果園土壤，不計入鉀素帶走項。由于成年果樹樹體鉀素累積量趨于穩(wěn)定，且鉀素未帶出果園，因此本研究中樹體吸收部分的鉀未計入鉀支出項。

鉀素表觀平衡=鉀肥總量（化肥鉀+有機肥鉀）-

作物鉀帶走量

化肥鉀含量根據(jù)農(nóng)戶施用的肥料包裝袋上所標注的養(yǎng)分含量進行計算，有機肥的鉀含量參考《中國有機肥料養(yǎng)分志》（全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務中心，1999）（表1）。

作物鉀帶走量=蜜柚產(chǎn)量×果實干重比例×果實鉀含量

其中，果實鉀含量為K2O 0.98%，均為本課題組實測數(shù)據(jù)，果實干重比例為15%。

1. 2. 3 土壤速效鉀養(yǎng)分豐缺指標 參考福建省園地土壤養(yǎng)分豐缺指標（試行），如表2所示。

1. 3 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2016和SPSS 19.0進行統(tǒng)計分析和制圖。

2 結(jié)果與分析

2. 1 蜜柚園鉀肥施用現(xiàn)狀及鉀素表觀平衡狀況

2. 1. 1 蜜柚園鉀肥施用現(xiàn)狀 平和縣琯溪蜜柚園鉀肥施用現(xiàn)狀如表3所示，該縣琯溪蜜柚主產(chǎn)區(qū)363個調(diào)研對象的周年鉀肥平均總投入量為955 kg/ha，主要來源為化肥鉀和有機肥鉀;化肥鉀平均投入量為906 kg/ha，有機肥鉀的平均投入量為49 kg/ha，分別占鉀肥總投入量的95%和5%;各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）間鉀肥施用量存在較大變異，南勝鎮(zhèn)、五寨鄉(xiāng)和九峰鎮(zhèn)3個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）的鉀肥施用量較高，坂仔鎮(zhèn)和小溪鎮(zhèn)的鉀肥施用量居中，其他鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）鉀肥施用量稍低。為進一步了解鉀肥總投入量的分布情況，將鉀肥總投入量等量劃分為5個等級，計算出每個等級鉀肥投入量的頻率分布。363個調(diào)研對象中有4%果農(nóng)鉀肥投入量低于400 kg/ha，有32%果農(nóng)鉀肥投入量在400～800 kg/ha，有43%果農(nóng)鉀肥投入量在800～1200 kg/ha，有16%果農(nóng)鉀肥投入量達1200～1600 kg/ha，更有5%果農(nóng)鉀肥投入量超過1600 kg/ha;果農(nóng)鉀肥投入量主要在400～800 kg/ha和800～1200 kg/ha，合計占75%。

2. 1. 2 鉀素表觀平衡狀況 由表3可知，全縣363個調(diào)研對象的平均鉀素表觀平衡為874 kg/ha，占鉀肥總投入量的92%，約是蜜柚果實鉀帶走量的11倍。從各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）的鉀素表觀平衡狀況分析，南勝鎮(zhèn)、九峰鎮(zhèn)和五寨鄉(xiāng)的鉀素表觀平衡較高，均超過1000 kg/ha，且這3個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）的鉀肥施用總量也較高;山格鎮(zhèn)和霞寨鎮(zhèn)的鉀素表現(xiàn)平衡較低，分別為724和652 kg/ha。

2. 2 鉀肥總投入量與蜜柚產(chǎn)量、鉀素表觀平衡的關(guān)系

對全縣363個調(diào)研對象的蜜柚產(chǎn)量與鉀肥總投入量進行相關(guān)性分析，隨著鉀肥總投入量增加，密柚產(chǎn)量并未明顯提高，即蜜柚產(chǎn)量與鉀肥投入量無明顯相關(guān)性;但鉀肥總投入量與鉀素表觀平衡呈極顯著線性關(guān)系（R2=0.985，P<0.01），表明鉀肥總投入高低是導致鉀素是否盈余的重要原因。

2. 3 鉀肥施用方式及鉀肥種類

2～3月為蜜柚促梢壯花期，鉀肥投入量在整個年度中最低，平均為184 kg/ha，其中化肥鉀為173 kg/ha、有機肥鉀為11 kg/ha;4～5月為蜜柚穩(wěn)果期，鉀肥投入量在整個年度中最高，平均為266 kg/ha，其中化肥鉀為265 kg/ha、有機肥鉀為1 kg/ha;6～8月為蜜柚壯果期，鉀肥投入量平均為197 kg/ha，全部來源于化肥鉀;9月～翌年1月為蜜柚采后壯樹期，鉀肥投入量平均為237 kg/ha，其中化肥鉀為197 kg/ha、有機肥鉀為40 kg/ha。

不同時期鉀肥施用種類，總體而言，鉀肥主要來源于復合肥，而硫酸鉀、硝酸鉀、磷酸二氫鉀和有機肥鉀所占比例相對較少。2～3月的促梢壯花期，鉀肥中82.58%來源于復合肥，6.58%來源于硫酸鉀，0.24%來源于磷酸二氫鉀，0.16%來源于硝酸鉀，10.44%來源于有機肥。4～5月的穩(wěn)果期，鉀肥中88.91%來源于復合肥，8.59%來源于硫酸鉀，2.12%來源于硝酸鉀。6～8月的壯果期，鉀肥中96.34%來源于復合肥，3.66%來源于硫酸鉀。9月～翌年1月的采后壯樹期，鉀肥中67.86%來源于復合肥，2.92%來源于硫酸鉀，28.3%來源于有機肥。

2. 4 蜜柚園土壤速效鉀狀況

經(jīng)測定分析土壤樣品的速效鉀含量可知，蜜柚園土壤0～20 cm（表層）、20～40 cm（亞表層）、40～60 cm（下層）的平均土壤速效鉀含量分別為192.15、144.44和138.88 mg/kg。基于土壤速效鉀含量的豐缺指標情況（表2），進一步統(tǒng)計0～20 cm表層土壤速效鉀狀況，可知表層土壤速效鉀含量均處于適宜（中等）水平以上，其中有27%處于適宜（中等）水平，有73%處于豐富水平。

為探討土壤鉀素累積對不同土層間土壤速效鉀含量變化的影響，按表層土壤速效鉀含量劃分為小于120 mg/kg、120～240 mg/kg和大于240 mg/kg 3個等級。隨土層深度增加，土壤速效鉀含量不斷降低;當表層土壤速效鉀含量小于120 mg/kg時，土壤速效鉀含量在各土層間變化不明顯;隨表層土壤速效鉀含量增加，亞表層和下層土壤速效鉀含量逐漸增加，當表層土壤速效鉀含量大于240 mg/kg時，各土層間速效鉀含量明顯增加。同時，表層與亞表層間、亞表層與下層間土壤速效鉀存在較好的線性關(guān)系，也表明隨著表層土壤速效鉀含量的增加，亞表層和下層土壤速效鉀含量也隨之增加。

3 討論

福建省平和縣是我國最大的琯溪蜜柚產(chǎn)區(qū)，創(chuàng)全國縣級柚類種植面積、產(chǎn)量、產(chǎn)值和出口量4個第一，是全國最大的柚類生產(chǎn)基地縣和出口基地縣，被譽為“世界柚鄉(xiāng)”和“中國柚都”?，F(xiàn)今琯溪蜜柚是平和縣最大宗的農(nóng)產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)及農(nóng)業(yè)主導產(chǎn)業(yè)，發(fā)展琯溪蜜柚產(chǎn)業(yè)已成為該縣農(nóng)業(yè)增效、果農(nóng)增收的一個經(jīng)濟增長點。本研究通過對福建省平和縣9個蜜柚主產(chǎn)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）的363個代表性果農(nóng)進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)果農(nóng)為確保蜜柚產(chǎn)量和追求經(jīng)濟利益，過量施用鉀肥現(xiàn)象較普遍，鉀肥投入量高達721～1138 kg/ha。然而，蜜柚產(chǎn)量與鉀肥投入量無明顯相關(guān)性，鉀肥的高投入并未進一步提高蜜柚產(chǎn)量。孫玉桃等（2008）研究指出，鉀肥用量為360 kg/ha時，柑橘產(chǎn)量可達較高水平;魯劍巍等（2011）研究表明，臍橙產(chǎn)量達33.5 t/ha時的鉀肥優(yōu)化用量為250 kg/ha;曾瑞琴（2012）研究表明，平和縣琯溪蜜柚產(chǎn)量達75 t/ha時的鉀肥推薦用量為560 kg/ha;朱宗瑛等（2018）研究表明，當18～20年生紐荷爾臍橙的鉀肥用量為450 kg/ha時，其產(chǎn)量達最高（34 t/ha）。本研究中蜜柚產(chǎn)量在33～60 t/ha，鉀肥用量卻高達721～1138 kg/ha，與前人研究結(jié)果相比，在產(chǎn)量相當?shù)那闆r下，平和縣蜜柚園施鉀量已遠超過適宜推薦用量，且其鉀肥主要來源于復合肥。因此，合理控制復合肥投入量是解決鉀肥過量施用問題的根本。

過量施用鉀肥導致蜜柚果園鉀素明顯盈余，盈余量達652～1069 kg/ha，可能是土壤鉀素累積的重要原因。通過對29個果園的土壤速效鉀狀況進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)表層土壤的速效鉀含量達192.15 mg/kg，有73%的土壤速效鉀超過120 mg/kg，與章明清等（2003）的研究結(jié)果一致。這表明琯溪蜜柚果園土壤經(jīng)過長期的高量鉀肥投入，已不是過去認為的缺鉀狀況。同時，隨著表層土壤速效鉀含量的增高，亞表層、下層土壤速效鉀含量也相應增高，各土層土壤速效鉀含量間存在良好的相關(guān)性，表明蜜柚園盈余的鉀素在土壤中具有較明顯的淋溶現(xiàn)象。廖育林等（2011）、董艷紅等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，土壤速效鉀的淋溶現(xiàn)象與土壤pH有關(guān)，土壤酸性越嚴重，土壤鉀素越容易淋溶。琯溪蜜柚園地土壤pH為4.25，土壤酸化嚴重（錢笑杰等，2017;黃綠林，2015），而土壤嚴重酸化也將進一步加劇土壤鉀素淋溶。因此，指導果農(nóng)合理施用化肥及優(yōu)化配方，減少鉀素盈余和過量累積，將有利于節(jié)約鉀肥資源及提高蜜柚產(chǎn)量和品質(zhì)。

4 結(jié)論

福建省平和縣蜜柚園鉀肥施用過量和鉀素盈余嚴重等問題較突出，過量的鉀素盈余導致蜜柚園土壤速效鉀含量在表層富集并向下層遷移。因此，應當強化蜜柚養(yǎng)分資源管理綜合技術(shù)的研究與應用，指導果農(nóng)控制鉀肥用量，尤其是控制化肥鉀的施用，利用測土配方施肥技術(shù)因土施鉀，減少土壤鉀素盈余，降低土壤養(yǎng)分淋溶損失，提高蜜柚果園鉀肥利用率。

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（責任編輯 王 暉）