我国农田土壤钾平衡研究进展与展望*

冀宏杰,张怀志,张维理,田昌玉

(中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部植物营养与养分循环重点开放实验室 北京 100081)

我国农田土壤钾平衡研究进展与展望*

冀宏杰,张怀志,张维理,田昌玉

(中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部植物营养与养分循环重点开放实验室 北京 100081)

土壤钾平衡法是一种简便易行的判断土壤钾库丰缺状况的方法,广泛应用于农田土壤钾素养分供应状况评价及科学施肥实践。本文从农田养分平衡的角度出发,通过分析钾平衡的计算方法、农田钾平衡的时空变异特征、不同作物农田钾平衡状况、钾平衡对土壤钾含量的影响4个方面,综述了近年来我国农田钾平衡研究的主要进展。研究表明,我国农田钾平衡总体表现为亏缺,时间维度上表现为自建国以来整体呈现先下降后上升趋势;但不同区域间表现不一且变异较大,部分区域的农田钾平衡状况表现为盈余;不同区域及不同作物间钾平衡呈现“两极化”发展趋势;作物之间的养分吸收特性不同以及肥料和农产品市场价格波动,这两个因素共同决定了不同作物类型之间及同种作物不同年际间钾平衡的差异;不同研究者对于我国农田钾平衡的总盈余量、单位面积盈余量以及空间变异特征所得结果差异较大,宜对所选指标体系综合分析后比较,而不宜进行直接对比;而对时间变异、不同作物种植类型农田钾平衡以及土壤钾累积规律等方面的研究结果基本一致;本质上来说,当前土壤养分库状况是一个区域的种植制度、施肥方式经过多年的累积所造成的结果,同时也决定着其未来的发展走向。为保持土壤钾养分库的稳定与提升,基于我国钾平衡研究现状,提出我国未来在养分均衡、开源节流、重视不同轮作情况下钾素的周年运筹以及关注更深层次的土壤分层钾养分库等几个改善农田钾平衡技术措施方面的研究方向。

农田;钾平衡;钾亏缺;钾“两极化”;土壤钾库

钾素是植物必须的3种大量营养元素之一,目前我国已成为全球钾肥需求最大的国家,而钾肥资源却相对贫乏,国产钾肥仅满足一半的需求。而土壤钾库或者钾供应强度很大程度上决定了钾肥投入的效率,因地、因时、因作物而异的科学施用钾肥,是提高作物产量和品质、合理使用宝贵的钾肥资源的基础。

表观养分平衡法通过计算农田土壤养分投入与产出之差,得到农田土壤养分元素的盈亏量,是一种简便易行的判断土壤养分库状况的方法,已广泛应用于大田粮油作物以及蔬菜、果树等经济作物的土壤养分供应状况评价及科学施肥[1-6];同时,一个国家或地区农田养分平衡的基本状况,又决定了农田养分水平的发展趋向这样一个重大的问题[7]。那么,作为自20世纪70年代即开始从南到北日益显现肥效的钾肥,我国当前的钾素平衡状况如何,全国性、区域性、各作物的情况、钾素平衡对土壤钾养分库的影响如何？本文从与农业最直接相关的农田视角出发,从农田钾平衡的计算方法与钾素盈亏状况两个方面,综述了近年来我国不同尺度农田钾平衡的时空变异特征,以及不同类型作物种植的农田钾平衡状况,并就改善我国农田土壤钾平衡,提高耕地质量的技术方法进行探讨。

1 农田钾平衡的计算

农田钾平衡的计算,即以农田为研究对象,对涉及农田的所有钾素输入量与输出量分别进行测算,然后差减所得到的值。正值代表农田钾素盈余,负值代表农田钾素亏缺,即:钾平衡=钾输入-钾输出。

钾输入量主要包括化肥和有机肥,此外还有大气干湿沉降、灌溉水以及作物种子等来源。李书田等[8]总结了全国各地资料,提出通过干湿沉降输入到农田的钾素(K2O,下同)平均每年8.3 kg×hm-2,通过灌溉水带入农田的养分平均每年14.8 kg×hm-2,种子带入的数据因作物而异,也比较容易查到。

钾输出量包括作物吸收的钾量(包括籽粒和秸秆)和钾损失量两部分。作物吸收量可以根据作物经济产量和生产单位经济产量所需的钾数量进行估算。作物吸收的钾量因作物而异,比较容易查到参考值,也可通过田间试验得到更为精准的适合当地的数值。钾的损失以水田淋失为主,一般南方水田约12 kg×hm-2[9],北方水田约6 kg×hm-2[10]。旱地土壤一般没有淋失,而且钾离子易于被土壤吸附或固定而减少损失,且固定的钾对后茬仍有效,因此旱地土壤钾素的损失可不计[8]。

2 我国农田钾平衡状况

许多学者从不同的尺度和角度对我国土壤钾平衡状况进行了研究。从研究尺度看,有国家尺度、省级尺度的研究,也有流域尺度和县级尺度的研究;从研究角度和内容来看,计算钾盈亏比例、单位耕地面积钾盈亏强度,以比较不同区域之间农田钾平衡的差异是比较常见的,也有一些对作物钾平衡状况的专项调查,比较不同作物之间或同一种作物不同区域间钾平衡的差异。下面从钾素平衡量(盈亏量)、不同区域间的差异、时间变化特征、不同作物的农田钾平衡状况、钾平衡对土壤钾养分库的影响(土壤钾库的变化趋势)等几方面进行综述。

2.1 我国农田钾平衡的时空变异特征

2.1.1 我国农田钾平衡的空间变异特征

2.1.1.1 钾素平衡量(盈亏量)

对全国钾素平衡状况(是盈余还是亏缺)的总体判断:无论基于监测数据还是统计数据分析,大部分研究结果是,我国整体钾平衡状况为亏缺[7,11-13]。也有研究者认为,全国钾素输入与输出基本持平[8]。

关于盈亏绝对量的计算结果,由于不同研究者的具体研究年份、研究方法、所取参数的不同导致平衡量计算结果的差异非常大,引用和比较时要注意分析,而不可仅仅直接引用结果。表1汇总了近年来我国相关研究者对全国及区域性农田钾素平衡核算结果。从表中可以看出,全国钾平衡总量和单位面积钾平衡量,即使对于同一个研究对象(如2000年以后,全国),不同研究者所得结果差别亦很大,甚至有数量级的差异,如钾平衡总量从-3.9×106t[14]到4.3×105t[8],单位面积钾平衡量从-74 kg×hm-2[12]到15.53 kg×hm-2[15]。

2.1.1.2 区域平衡

对不同区域间的钾养分平衡状况进行比较也是基本的研究内容之一。从表1还可以看出,不同研究者对全国不同区域间钾素亏缺与盈余程度的研究结果也有差异。国家级耕地土壤监测结果表明2006年全国6大区域土壤钾素都有不同程度的亏缺,西北地区亏缺最严重[12]。李书田等[8]认为亏缺区域在东北、华北、长江中下游地区;方玉东等[14]则认为集中于中西部地区、东部、南疆及黑龙江的某些县域。李书田等[8]认为西北地区收支平衡,只有东南和西南地区钾素盈余。鲁如坤等[7]研究了南方6省中有3个省(福建、广东、广西)盈余,其余3个省(浙江、江西、湖南)有所亏缺。程琳琳[16]认为,钾平衡过高的县市集中在西部地区,如西藏、新疆、内蒙等省份,而农业集约化程度高的东南部地区,如河南、湖北、江苏、安徽等省钾平衡大多为负值。

造成这一结果的原因,除了上节所述的研究时间、研究方法、参数等不同外,不同研究者的具体分区也不尽相同。同样是对全国的分区,有的分为6个区,有的分为7个区。而同样是6大分区,不同研究者具体的分法也可能不同。李书田等[8]分为6大区:东北、华北、长江中下游、西北、西南、东南;全国农技中心的分区为:华北、东北、华东、华南、西北、西南[12];程琳琳[16]则分为7个区:华北、东北、华东、中南、西北、西南、华南。分区的不同,必然也会导致相应的结果不同。

2.1.2 我国土壤钾平衡的时间变化特征

尽管对钾平衡量不同学者的研究结果不尽相同,但对土壤钾素平衡状况的变化趋势却基本一致:建国以来,全国整体呈现先下降后上升趋势,但不同区域间表现不一。该结果也是我国不同历史时期农田钾素投入、带出量的综合体现。如前所述,由于不同研究者所取的参数、体系、研究时间段不同,不宜进行直接对比。表2列举了部分研究者对这一变化趋势的分析结果。

程琳琳[16]测算结果表明:从1951年到2004年我国钾平衡一直处于亏缺状态,整体上呈现先下降后上升的趋势。不同区域表现则不同,以1995年到2004年为例,华北五省、华南三省钾平衡呈现不断上升的趋势;华东地区一直维持一个较稳定的状态;西北、西南等地则前3年先下降,之后略微上升。

鲁如坤等[7]总结了新中国建国以后 40年(1949—1991年)的钾养分平衡,结果表明亏缺率一直在40%左右。他后来研究南方6省10年间(1986—1995年)农田钾素平衡情况,发现除3个省盈余外,另外3个亏缺的省份10年来亏缺程度均有所减缓,从而提出了在钾盈余区,应强调节约用钾[20]。

20多年(1985—2006年)的全国土壤监测结果则显示,前10年钾素亏缺量有逐年减少的趋势,后10年钾素亏缺量则略有增加。从不同区域的历史分析看,钾素表观盈亏量华北区钾素亏缺有逐年增加的趋势,东北区基本稳定,华东、华南、西北、西南钾素亏缺量有逐年减少趋势[12]。

2.2 我国不同作物的农田钾平衡状况

不同作物之间钾平衡会受到两个方面影响:一是作物本身的营养吸收特性不同(如蔬菜、果树、烟草作物需钾量较大),二是钾肥投入量会受到肥料和农产品市场价格波动影响,这两个因素共同决定了不同作物类型之间及同种作物不同年际间钾平衡的差异。还有研究认为,钾平衡与经济、社会、教育程度等指标有关[21]。

我国几种典型轮作制度下,土壤钾素平衡状况为:小麦(Triticum asetivum)-玉米(Zea mays)轮作土壤钾素表观亏缺107.8 kg×hm-2,盈亏率-44.7%;早稻(Oryza sativa)-晚稻轮作土壤钾素表观亏缺66.6 kg×hm-2,盈亏率-46.3%;油菜(Brassica campestris)-水稻/玉米/棉花(Gossypiumsp.)轮作土壤钾素表观亏缺52.5 kg×hm-2,亏缺率-33.7%[12]。灰漠土小麦-玉米-棉花轮作体系钾亏缺正在逐步加大[22]。湖北省6种种植制度(油菜-棉花、休闲-棉花、油菜-水稻、小麦-水稻、早稻-晚稻和单季稻)年平均亏缺量为52.4 kg×hm-2[23]。水旱轮作体系[水稻-大麦(Hordeum vulgare)]中,在年施钾量(K2O)187.5 kg×hm-2条件下,土壤钾素仍表现亏缺[24]。

表2 农田钾素平衡随时间变化的相关研究结果Table 2 Main results of temporal changes of China’s national and regional K balance

不同区域的冬小麦-夏玉米研究结果表明,如果不施钾肥、不采用秸秆还田措施,华北地区的钾素年表观亏缺量为 134～258 kg×hm-2,西北地区为220～261 kg×hm-2[13]。笔者于2015年对华北平原5种轮作类型的钾平衡状况进行调查,3种轮作类型为亏缺[冬小麦-夏玉米、冬小麦-花生(Arachis hypogaea)、冬小麦-大豆(Glycine max)],2种盈余[小麦-棉花、大蒜(Allium sativum)-棉花],其中冬小麦-夏玉米、冬小麦-花生轮作亏缺均超过 200 kg×hm-2(课题组未发表资料,2016)。通常情况下经济作物施钾量是粮食作物的1.4～2.6倍,全国50 000多个土壤样品土壤速效钾含量的分析结果也表明,1990—2012年间经济作物土壤钾含量的增速高于粮食作物土壤[25]。山东保护地蔬菜钾盈余3 437 kg×hm-2[26]。

由于烤烟(Nicotianasp.)生长养分需求的特殊性,我国烤烟生产所用钾肥占全国总钾肥的比例明显高于氮、磷等肥料。同我国钾平衡出现明显亏缺相比,我国烤烟烟区的土壤钾素出现明显盈余。钾素过量虽不像氮磷那样对环境产生威胁,但造成资源浪费,直接影响经济效益和农民收入。据研究,全国烤烟钾素平均输出/投入比值为27.7%,但不同植烟区钾平衡状况存在明显差别,北方烟区的钾素输出/投入比值高于南方烟区[27-28]。

2.3 钾平衡对土壤钾养分库的影响

2.3.1 施用钾肥对土壤钾库的影响

区域农田养分盈亏是驱动农田土壤肥力时空变化的主要因素。对我国6个农业生态试验站(海伦、沈阳、栾城、长武、常熟、鹰潭)农田土壤肥力在近年来时空演变的研究表明,农田钾素的盈亏量与土壤速效钾的年变化量显著相关,农田钾的盈亏量决定了土壤钾养分的变化方向[17];也有研究表明不同作物及不同轮作模式农田钾养分盈余量与收获时土壤表层(0～30 cm)的速效钾含量呈正相关,但未达显著水平[29]。长期的钾平衡负值导致土壤交换性钾的消耗[30]。不同含钾物料(稻草、稻草灰、硅钙钾肥、枸溶性钾肥和氯化钾肥)可以显著提高土壤各形态钾素含量[31]。

徐明岗等[32]总结了长期施肥典型农田土壤速效钾的演变规律:长期不施钾肥,土壤速效钾含量下降,尤其是在南方地区;施用一定量钾肥,土壤速效钾可维持原有水平;化肥与有机肥配合,土壤速效钾则明显增加。

在山西石灰性褐土一年1作条件下,通过16年的田间定位试验,只施用氮、磷肥情况下,土壤钾素年平均亏缺104.3 kg×hm-2,与试验前的初始值比较,土壤速效钾和缓效钾含量分别下降23.6%和14.3%。在施用氮、磷肥的基础上每年施用钾肥+小麦秸秆还田则土壤速效钾、缓效钾分别提高 38.6%和11.0%[33]。

红壤稻田系统14年田间定位试验结果表明:不施肥或仅施化肥,土壤钾素严重亏缺,其中以不施K的NP处理最严重,平均每年亏损120.1 kg×hm-2,有机物养分循环利用的施肥制度可大幅降低稻田土壤钾素亏损甚至出现钾素盈余[35]。

2.3.2 土壤钾库的变化趋势

长期定位试验和全国土壤普查结果表明,自新中国成立以来,除部分地区农田土壤有效钾含量有所增加外,全国土壤钾变化的总体趋势是:随着产量水平不断提高及有机肥施用量的相对减少,土壤钾的收支平衡入不敷出,呈逐年耗竭趋势,缺钾面积持续扩大[36]。

2.3.2.1 土壤速效钾含量变化趋势

土壤速效钾是短期内能被作物利用的钾素,因而研究我国土壤速效钾含量的变化状况,对合理利用钾肥资源,提高施钾效果有重要意义。

从国家级耕地土壤长期定位监测点1985—2006年20年的监测结果看,全国耕层速效钾含量变化趋势表现为稳中有升,从1985年的76 mg×kg-1上升到127 mg×kg-1,年均增加2 mg×kg-1[37]。不同时间段、不同区域速效钾含量结果看,1987—1997年华北、华东、华南区有显著上升趋势,东北、西北、西南区有下降趋势;1998—2006年,东北、华北、华东、华南区有上升趋势,西北、西南区变化基本平稳。我国土壤速效钾含量分布大体呈南低北高趋势。

He等[25]分析了全国58 559个土壤样本中速效钾含量,其值由1990s的79.8 mg×L-1增加到2000s的93.4 mg×L-1。过去20年东北地区的土壤速效钾含量未出现显著变化,但华北、东南和西南地区分别增加34.8%、17.9%和30.2%,而西北地区则下降75.9%。

还有许多区域性的土壤钾库研究,如黑土区土壤速效钾含量都出现不同程度的降低,平均降低40 mg×kg-1,约占总量的20%;潮土区土壤速效钾的变化空间差异很大,有的区域增加(北京通州、山东陵县),有的区域减少(河北曲周),这与人们的施肥管理有关[38]。华北平原的数据资料丰富,研究也比较多,如在河北省冬小麦-夏玉米轮作区的研究表明,与第二次土壤普查时相比,土壤速效钾含量明显上升[39-40],进一步研究表明除衡水、廊坊升高外,其他地区(保定、沧州、邯郸、石家庄、邢台)基本保持不变[41];河北曲周县 1980—2010年 30年来土壤速效钾含量随时间的推移呈递减的趋势,前20年下降很快,后10年表现为总体略有下降,但局部有上升的趋势[42]。江苏淮安县1982至2013年,土壤速效钾变化趋势为上升—下降—平稳—略降[43]。陕西榆林地区近30年来土壤速效钾养分均有所提升[44]。

2.3.2.2 土壤缓效钾含量变化趋势

缓效钾作为评价土壤供钾潜力的指标,其不断释放可以使速效钾维持在适当的水平。当评价土壤的长期供钾潜力时,应主要考虑土壤缓效钾的含量。国家级耕地土壤监测结果表明,耕层缓效钾平均含量为661 mg×kg-1,从不同区域看,全国耕层土壤缓效钾含量,西北最高,东北、华北次之,但都普遍高于全国平均水平,华南、华东、西南地区缓效钾含量最低,普遍低于全国平均水平[12]。

3 改善我国农田钾平衡状况的对策与思考

钾素是植物必须的大量营养元素,也是宝贵的不可再生的资源,需要合理利用;土壤中钾养分含量,是研究土壤养分供应能力的基础。同时,土壤养分含量的高低,又取决于农田多年养分平衡状况的累积,尤其对于钾这样没有挥发损失、当季利用率不高的元素。理论上,如某元素持续盈余,则土壤中该元素的含量会升高;反之如某元素持续亏缺,则土壤中该元素的含量会降低。当然,由于土壤钾养分库的巨大库容,加之缓效钾-速效钾的补充体系,导致农田钾素养分平衡对土壤速效钾的反应短期内有可能不会明显表现出来,但是,农田钾素平衡的测算,仍然不失为一项掌握土壤钾养分库动态,预测其将来的发展方向,预判土壤对作物生长的供给状况、土壤肥力走向的方便快捷的重要指标。

从养分平衡公式可以看出,要改善农田钾平衡状况,根本上来说还是要从输入(钾源的投入)和输出(产量带走量、养分流失等损失)两个方面来协调。在掌握周年轮作作物钾素吸收特征、土壤钾库供应特征的情况下,各地做到因地、因时、因作物合理施用钾肥。

3.1 氮钾平衡,养分均衡

研究表明,当前3种大量元素氮磷钾的增产效益与20世纪80年代相比已经发生了明显变化,氮的增产效果明显降低,磷和钾的增产效果有所提高,尤其是钾肥的增产效果。与氮磷相比,目前钾肥在我国主要作物上的经济产投比最高[15]。无论是不同投入养分之间的比例,还是作物吸收与投入的比例,均应提高钾素在其中的占比。

由于当前农田施肥品种以复合肥为主,可以从调整区域大配方入手,针对不同区域的钾素平衡状况,适当调整不同区域钾的比例;辅以作物配方肥,以协调不同作物间的钾素营养平衡问题。

3.2 开源节流,多措并举

由于我国化肥钾资源的严重缺乏,钾的来源仍然要靠有机肥钾。我国有机肥资源量巨大,据测算,通过各种途径输入到全国农田的钾总量为2 297万t,其中通过化肥输入的钾仅占总输入的37.6%,通过有机肥输入的钾占总输入的53.8%,其中通过人畜粪尿输入的钾占总输入的34.9%,通过作物秸秆还田输入的钾占总输入的17.5%[8]。与化学钾肥的高含钾量不同,有机肥钾含量较低,且不同有机肥品种的钾含量、释放特征差别十分明显,施用前应仔细了解当地主要有机肥钾源含量特征。建议开展我国不同区域气候条件下不同有机肥品种钾循环率试验,为合理施用有机肥,提高土壤钾库提供技术支撑。

国内外许多试验均已证实,为保持土壤钾素平衡,减轻作物对土壤钾素的消耗,缓解土壤钾素肥力下降的程度,维持土壤钾素肥力的稳定,钾肥施用的最佳处理组合是有机无机配施[34,45-48],鉴于目前我国有机肥的农田施用比例在不断下降,十分有必要加强该方面的宣传。

秸秆还田是提高土壤肥力的基本措施,也是一种很好的补钾措施[49-51]。绝大多数试验研究表明:秸秆还田后土壤中的速效钾显著增加。我国是一个钾肥资源甚缺的国家,与氮磷等含量集中在籽粒不同,作物秸秆根茬中含钾量约占整株的70%～80%,通过各种方式的秸秆还田对补充我国钾资源具有十分重要的意义,应引起高度重视[52]。

开源的同时还要注意节流,通过平衡施肥、提高植被覆盖度等措施,尽力减少土壤钾素流失。研究表明,过量施钾显著提高交换性钾的淋失[53],特别是砂性土更易流失[54];钾素流失量随雨强增大而增加,平衡施肥由于能提高植株覆盖度从而减少土壤侵蚀量和养分径流损失,提高养分利用率[55]。

3.3 加强不同作物轮作措施对钾素平衡的影响,以及钾肥施用的周年运筹研究

土壤养分库的变化,本质上是一个区域的种植制度、施肥方式经过多年的累积造成的;而不同作物的养分吸收特性不同,可以利用其对土壤钾库进行调整。比如可以在长期钾库亏缺的地方除了施用钾肥等补充钾素的施肥措施外,通过种植钾吸收量相对较低的作物或配置适宜的作物轮作形式来达到土壤钾库的恢复。

轮作是一个区域内人们的一种长期行为习惯,是适应当地气候、土壤、栽培条件、人类行为的栽培方式,在一定时间范围内保持相对稳定,不同轮作直接决定了养分的投入量与带出量的不同,即养分平衡状况不同。轮作周期是决定土壤养分库发展的基本单元。养分平衡测算通常情况下针对的是1个茬次作物,今后需更多关注周年情况下多个作物组合(即作物轮作组合)的周年养分平衡及其对土壤养分库的影响。此外,钾肥的周年统筹技术层面,根据土壤钾库的释放特性和作物吸收钾素的规律,钾肥重点施于夏播作物上,但在实践层面,各地不同茬次具体分配多少钾肥比例,尚需更多的田间试验数据支撑。

3.4 关注更深层次的分层土壤性质,而非仅表层影响

目前对土壤钾库的研究大多是土壤表层0～20 cm左右,这是基于大部分地区土壤钾库尚未到达紧迫程度时方法。已有研究表明,目前我国部分地区土壤速效钾有显著的表聚现象和层化效应,且15～30 cm土层亏缺严重,已低于缺钾临界值[56]。笔者2015年对华北平原主要轮作土壤速效钾的调查结果也表明,小麦-玉米、小麦-花生轮作10 cm以下土层、小麦-玉米、小麦-花生、小麦-棉花20 cm以下土层速效钾均低于100 mg×kg-1(课题组未发表资料,2016)。因而,从长远的角度看,随着钾库的亏缺,有必要进行更深层次和分层钾库的动态监测,及其不同深度土壤钾库与植物根系的关系研究,以实现土壤钾供给与植物钾吸收的匹配。

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Farmland potassium balance in China:A review*

JI Hongjie,ZHANG Huaizhi,ZHANG Weili,TIAN Changyu
(Institute of Agricultural Resources and Regional Planning,Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Plant Nutrient and Nutrient Cycle,Ministry of Agriculture,Beijing 100081,China)

Soil potassium balance(KB)is an indicator for potassium input and output in croplands.It is also a simple method to judge the situation of soil potassium deficiency,which has been extensively used in soil nutrient condition evaluation and fertilizer recommendations for crops.In this paper,KB in croplands in China was reviewed on four fronts— calculation method,spatio-temporal variability analysis,crop type difference analysis and soil potassium content analysis.The studies showed an overall deficient KB in croplands in China.Regional variations in potassium deficiency were significant,with surplus farmland potassium in some areas that resulted in KB polarization.The difference in nutrient uptake among crops,the fertilizer volatility and agricultural market prices together determine the difference in KB among different crop types or even same crop in different years.Due to differences in the calculation parameters or regional planning,vast differences were notedin different reports(literatures)in terms of the amounts of total deficient potassium,deficient potassium per hectare and spatial variation in potassium deficiency.Thus although direct comparison of these results for different studies was apparently inappropriate,such comparison should be done after comprehensive analysis of related index systems.Irrespectively,in temporal variations,the effects of different planting on KB in croplands and soil potassium accumulation were basically identical.In essence,the current state of soil nutrient pool was the result of long-term accumulation of regional cropping systems(including rotation)and fertilization behaviors,which in turn determined future trend in the development of soil nutrient pool.In order to control soil potassium polarization and to ensure a stable promotion of soil potassium pool in China, it was recommended to focus future research on areas such as the optimization of nitrogen and potassium application amounts, KB in annual crop rotation systems,seasonal differentiation of potassium fertilization in accordance with soil application and crop adsorption characteristics.

Cropland;Potassium balance;Potassium deficiency;Potassium polarization;Soil potassium pool

Oct.25,2016;accepted Feb.24,2017

S153.6

A

1671-3990(2017)06-0920-11

10.13930/j.cnki.cjea.160944

冀宏杰,张怀志,张维理,田昌玉.我国农田土壤钾平衡研究进展与展望[J].中国生态农业学报,2017,25(6):920-930

Ji H J,Zhang H Z,Zhang W L,Tian C Y.Farmland potassium balance in China:A review[J].Chinese Journal of Eco-Agriculture,2017,25(6):920-930

* 公益性行业(农业)科研专项(201503121-13)资助

冀宏杰,主要从事土壤与环境、植物营养与肥料方面的研究。E-mail:jihongjie@caas.cn

2016-10-25 接受日期:2017-02-24

* The study was supported by Special Fund for Agro-scientific Research in the Public Interest of China(201503121-13). Corresponding author,JI Hongjie,E-mail:jihongjie@caas.cn