中国北方甜菜土壤速效钾丰缺指标与适宜施钾量研究

孙洪仁，张吉萍，吕玉才，郑笑冉，张利霞，宋琼，林柏森

（1.中国农业大学草业科学与技术学院，北京 100193；2.北京六凯农业科技有限公司，北京 100095；3.凯风新农（北京）科技有限公司，北京 100095；4.赤峰众益糖业有限公司，内蒙古赤峰 024000；5.呼伦贝尔包商银行，内蒙古海拉尔 021000；6.赤峰绿璐种业有限公司，内蒙古赤峰 024000）

0 引言

甜菜是我国北方重要经济作物，科技进步使甜菜单产大幅度提高，增产幅度约40%，其主要原因是得益于测土施肥技术的进步[1-2]。我国甜菜肥料利用率不高，尚未达到农业农村部关于2020年主要农作物肥料利用率超过40%的要求。探究土壤养分丰缺状况对于甜菜作物的增产提质及化肥减量增效等均有重要的指导意义。梁靖[3]率先在内蒙古乌兰察布市开展了甜菜土壤养分丰缺指标推荐施肥系统研究。孙洪仁等[4-5]建立了中国北方甜菜土壤氮、磷丰缺指标推荐施肥系统。本研究拟建立我国北方甜菜土壤速效钾丰缺指标推荐施肥系统，为我国北方甜菜测土施肥提供科学依据。

1 材料与方法

甜菜施肥试验文献搜集，土壤速效钾含量、甜菜缺钾处理根产量和全肥处理根产量数据提取，甜菜缺钾处理相对根产量计算，甜菜缺钾处理相对根产量与土壤速效钾含量散点图制作，趋势线绘制，回归方程建立，土壤养分丰缺分级改良方案选择，土壤速效钾丰缺指标计算等均依照文献[4-7]的方法进行。

不同丰缺级别土壤、不同目标产量甜菜适宜施肥量参照文献[4-6，8-9]的方法进行计算。单位经济产量甜菜钾素移出量（K2O）确定为5.5 kg/t[2，10]。设定9个甜菜目标产量，分别为30、37.5、45、52.5、60、67.5、75、82.5和90 t/hm2。根据当前甜菜生产实际情况，设置3个甜菜钾肥当季利用率：30%、40%和50%。

2 结果与分析

2.1 中国北方甜菜施钾试验文献及与土壤速效钾丰缺指标研究相关信息

搜集到具有相关数据的北方甜菜施钾试验文献18篇[11-28]，提取出配套数据28组，详细信息参见表1。

2.2 中国北方甜菜缺钾处理相对根产量与土壤速效钾含量回归方程

表1 中含有配套的“土壤速效钾含量”和“甜菜缺钾处理相对产量”数据28 对，将3 对明显不合理数据剔除后，利用其建立“甜菜缺钾处理相对根产量”（y）与“土壤速效钾含量”（x）回归方程（图1和式①）。

表1 甜菜施钾试验文献中与土壤速效钾丰缺指标研究相关信息Table 1 Information related to the study of soil available potassium abundance and deficiency indexes in the literature of sugar beet potassium application experiment

图1 中国北方甜菜土壤速效钾（NH4OAc-K）含量与缺钾处理相对根产量回归曲线Fig.1 Regression curve between available potassium content in sugar beet soil and relative yield of beet root under K deficiency treatment in north China

式（1）中y和x的数据范围分别为72.7%～114.4%和121.4～436 mg/kg。

2.3 中国北方甜菜土壤速效钾丰缺指标

将在试验数据范围内及接近之缺钾处理相对产量分级参数100%、95%、90%、80%和70%等分别代入式①，求得相应级别土壤速效钾含量起点数值依次为408.7、302.6、224.0、122.8 和67.3 mg/kg，据之确定我国北方甜菜土壤速效钾丰缺指标如表2-A、B、C所示。

表2-A 中国北方甜菜土壤速效钾丰缺指标和钾肥当季利用率50%的适宜施钾量(K2O，kg/hm2)Table 2-A Index of available potassium deficiency in sugar beet soil and suitable potassium application amount(K2O,kg/ha)under 50%the potassium fertilizer use efficiency in current season in north China

表2-B 中国北方甜菜土壤速效钾丰缺指标和钾肥当季利用率40%的适宜施钾量(K2O，kg/hm2)Table 2-B Index of available potassium deficiency in sugar beet soil and suitable potassium application amount(K2O,kg/ha)under 40%the potassium fertilizer use efficiency in current season in north China

表2-C 中国北方甜菜土壤速效钾丰缺指标和钾肥当季利用率30%的适宜施钾量(K2O，kg/hm2)Table 2-C Index of available potassium deficiency in sugar beet soil and suitable potassium application amount(K2O,kg/ha)under 30%the potassium fertilizer use efficiency in current season in north China

2.4 中国北方甜菜不同丰缺级别土壤适宜施钾量

表2-A、B、C 列出了我国北方甜菜不同丰缺级别土壤适宜施钾量。适宜施钾量与钾肥当季利用率呈线性负相关关系，与甜菜目标产量和土壤速效钾丰缺级别呈线性正相关关系。在钾肥当季利用率40%、目标产量30～90 t/hm2的情形下，第1～5 级土壤的适宜施钾量范围依次为0～0、41～124、83～248、124～371 和165～495 kg/hm2。在钾肥当季利用率50%、目标产量30～90 t/hm2的情形下，第1～5 级土壤的适宜施钾量范围依次为0～0、33～99、66～198、99～297 和132～396 kg/hm2。在钾肥当季利用率30%、目标产量30～90 t/hm2的情形下，第1～5级土壤的适宜施钾量范围依次为0～0、55～163、111～332、165～495和220～658 kg/hm2。

3 讨论与结论

3.1 中国北方甜菜土壤速效钾丰缺指标

梁靖[2]针对内蒙古乌兰察布市前山地区甜菜土壤速效钾丰缺指标的研究结果为，甜菜缺钾处理相对根产量80%、90%和95%对应的土壤速效钾含量分别为128、171 和198 mg/kg。本研究所得中国北方甜菜的相应结果分别为123、224和303 mg/kg，前者明显较其略低，后两者则明显较其为高。

张福锁等[29]将新疆棉花、南方香蕉和全国其它大田粮经作物土壤速效钾最高级别指标下限分别确定为350、300 和140～250 mg/kg（缺钾处理相对产量为95%）。本研究所得中国北方甜菜缺钾处理相对产量95%的土壤速效钾含量为303 mg/kg，低于新疆棉花，与南方香蕉相近，明显较全国其它大田粮经作物为高。

3.2 中国北方甜菜适宜施钾量

本研究涉及甜菜施肥文献[2，11-28]的推荐施钾量范围为45～405 kg/hm2。本研究之适宜施钾量与其大体相当。本研究之适宜施钾量与黄春燕等[30]在内蒙古察哈尔右翼前旗、苏文斌等[31]在呼和浩特、白晓山等[32]在新疆天山北麓的推荐施钾量较为接近，但明显低于张南冰等[33]在甘肃河西走廊的推荐施钾量。