【摘要】：中國鉀礦資源貧乏,鉀肥合理利用對于保障糧食安全和農產品質量、提高土壤生產力有重大意義,而了解認識農田鉀素盈虧平衡情況對于合理利用鉀肥資源至關重要。本研究在前人研究基礎上,結合統(tǒng)計數(shù)據(jù)和文獻等資料,建立了農田鉀素盈虧平衡模型及鉀素盈虧平衡參數(shù)數(shù)據(jù)庫,研究了土壤鉀素輸入輸出的結構組成,并分析了1980-2015年中國農田鉀素盈虧平衡狀況及區(qū)域、省域的時空變化,主要結論如下:1)1980-2015年全國鉀素輸入量平均為1495萬噸K_2O(146.92 kg K_2O hm~(-2)yr~(-1)),隨時間推進鉀素輸入量顯著增加,1980s、1990s、2000s和2010s的鉀素輸入量分別為84.25、139.35、183.32和203.33 kg K_2O hm~(-2)yr~(-1),年均增加量為48萬噸K_2O(3.94 kg K_2O hm-2yr-1)。區(qū)域水平上,東北、華北、西北、長江中下游、東南和西南地區(qū)的鉀素輸入量1980-2015年平均分別為68.04、157.16、92.14、184.37、310.68和197.00 kg K_2O hm-2yr-1。省域水平上,福建省、廣東省、廣西壯族自治區(qū)和海南省的年均增量較大(9.02-12.91 kg K_2O hm~(-2)yr~(-1)),全部分布于東南地區(qū)。而黑龍江省、內蒙古自治區(qū)和青海省的年均增量較小(0.50-1.08 kg K_2O hm~(-2)yr~(-1))。2)鉀素輸入主要包括三個來源:化肥、有機肥和其它鉀素輸入(包括大氣干濕沉降、灌溉水和作物種子)。1980-2015年化肥、有機肥及其它輸入來源占鉀素總輸入的比重平均分別為32.8%(491萬噸K_2O)、59.2%(885萬噸K_2O)和8.0%(119萬噸K_2O)。其中化肥輸入比例1980s、1990s、2000s和2010s分別為10.2、27.0、38.2和44.5%,有機肥輸入比例1980s、1990s、2000s和2010s分別為75.7、64.5、55.3和49.6%。3)1980-2015年全國鉀素輸出量平均為1478萬噸K_2O(146.11 kg K_2O hm~(-2)yr~(-1)),隨時間推進鉀素輸出量顯著增加,1980s、1990s、2000s和2010s的鉀素輸出量分別為108.41、145.27、162.01和183.84 kg K_2O hm~(-2)yr~(-1),年均增加量為38萬噸K_2O(3.01 kg K_2O hm-2yr-1)。區(qū)域水平上,東北、華北、西北、長江中下游、東南和西南地區(qū)的鉀素輸出量1980-2015年平均分別為89.41、155.91、78.44、207.17、211.45和189.82 kg K_2O hm-2yr-1。省域水平上,湖北省的年均增量較大,為5.82 kg K_2O hm~(-2)yr~(-1)。而黑龍江省、北京市、山西省、西藏自治區(qū)和青海省的年均增量較小(0.65-1.36 kg K_2O hm~(-2)yr~(-1)),而浙江省的鉀素輸出量降低了0.53 kg K_2O hm~(-2)yr~(-1)。4)鉀素輸出主要包括兩個來源:作物移走和損失。1980-2015年作物移走和損失的鉀素輸出量占鉀素總輸出的比重平均分別為99.0%(1463萬噸K_2O)和1.0%(15萬噸K_2O)。5)全國鉀素盈虧平衡量1980-2015年平均為17萬噸K_2O(0.81 kg K_2O hm~(-2)yr~(-1)),隨時間緩慢而穩(wěn)定地增加,1980s、1990s、2000s和2010s的鉀素盈虧平衡量分別為-24.17、-5.92、21.31和19.50 kg K_2O hm~(-2)yr~(-1),年均增加量為10萬噸K_2O(0.93 kg K_2O hm~(-2)yr~(-1))。區(qū)域水平上,東北、華北、西北、長江中下游、東南和西南地區(qū)的鉀素盈虧平衡量1980-2015年平均分別為-21.37、1.25、13.70、-22.79、99.22和7.18 kg K_2O hm~(-2)yr~(-1)。省域水平上,貴州省、四川省和云南省的年均增量較大(6.72-7.61 kg K_2O hm~(-2)yr~(-1)),而河北省、青海省、甘肅省、內蒙古自治區(qū)、寧夏回族自治區(qū)、新疆維吾爾族自治區(qū)和江蘇省的鉀素盈虧平衡量較低(0.06-1.97 kg K_2O hm~(-2)yr~(-1)),主要分布于西北地區(qū)。6)全國水平上,鉀素養(yǎng)分利用率1980-2015年平均為1.04,隨時間推進鉀素養(yǎng)分利用率顯著降低,1980s、1990s、2000s和2010s的鉀素養(yǎng)分利用率分別為1.27、1.04、0.88和0.90,已由高水平(1980s和1990s)降至中水平(2000s和2010s)。
【圖文】：

34]。鉀素盈虧平衡研究已被廣泛用于優(yōu)化鉀肥資源利用和推薦施肥，是監(jiān)測土壤退化的有效指標，保證鉀素平衡對于保持和提高土壤肥力，促進農田生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展至關重要[35-38]。隨著農業(yè)集約化的發(fā)展，為建立高產穩(wěn)產的農田生態(tài)系統(tǒng)，人們意識到必須綜合考慮作物、土壤、空氣、降雨之間的相互作用，同時對動物排泄物及作物殘留物帶入農田的再循環(huán)養(yǎng)分給予高度關注[39-41]，進而通過各種調控途徑提高土壤的供鉀能力，減少土壤對鉀的固定，提高作物對鉀肥的利用率，從而達到提高作物產量、降低成本以及節(jié)約鉀肥的目的。

（K2O）范圍為 0.59%-4.63%，平均 2.38%，豬糞含鉀量范圍較大，為 0.94%-6.65 2.09%，總的來看雞糞含鉀量高于豬糞，牛糞中鉀素含量更低，，平均為 1.96%，量較高，含量范圍為 0.89%-3.70%，平均為 2.40%。與上世紀 90 年代的研究數(shù)表 1-1），4 種禽畜糞便的平均含鉀量都顯著增加，雞糞、豬糞、牛糞和羊糞含鉀加 138.7%、54.8%、71.9%、50.9%[56]。王巖等[57]報道牛糞堆肥中 N、P2O5、K2有效性分別為 30%、60%、90%，豬糞堆肥中 N、P2O5、K2O 養(yǎng)分的有效性分別為 50、90%，雞糞堆肥中 N、P2O5、K2O 養(yǎng)分的有效性分別為 70%、70%、90%。楊8]將國內外資料混在一起統(tǒng)計了畜禽糞尿含鉀量如表 1-2 所示。
【學位授予單位】：吉林農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S158

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本文編號：2709605