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我国水稻秸秆钾资源分布及其还田对土壤钾平衡的重要性

2022-11-10柴如山柳开楼张会民罗来超张朝春

植物营养与肥料学报 2022年10期
关键词:钾素稻区晚稻

柴如山,黄 晶,柳开楼,张会民,罗来超,张朝春

(1 安徽农业大学资源与环境学院 / 农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室 / 自然资源部江淮耕地资源保护与生态修复重点实验室, 安徽合肥 230036;2 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 / 耕地培育技术国家工程实验室, 北京 100081;3 江西省红壤及种质资源研究所, 江西进贤 331717)

水稻作为我国最重要的口粮作物之一,在保障国家粮食安全方面居于十分重要的地位。2019年我国稻谷总产量约为2.1亿t,占三大粮食作物总产量的34.7%,是全国小麦总产量的1.6倍[1]。稻米含有近百种营养组分和生理活性物质[2],水稻生产在很大程度上关系着国民健康状况。钾素为植物所必需的三大营养元素之一,钾肥的合理施用具有可观的增产效应,同时在改善农产品品质方面发挥着至关重要的作用[3]。得益于钾肥施用、秸秆还田等农业措施[4],我国稻作区土壤速效钾含量呈现出稳步提升的趋势,总体来看,土壤钾素表观平衡已经从早期的亏缺逐渐向盈余状态转变[5]。在此农业生产背景下,我国农田钾素管理策略需做出相应调整。2016年国土资源部将钾盐列入战略性矿产目录。一方面,我国农业生产对钾养分资源的需求量比较大;另一方面,我国钾盐资源较为匮乏。因此,为缓解我国矿质钾肥不足的现状,除重视钾肥的科学施用外,还应加强对非矿物源钾资源的开发利用,以降低对工业钾肥的过度依赖,同时有助于减少来自钾肥生产的碳排放[6]。

秸秆是粮食作物生产的副产物,近年来我国粮食连年丰收,农作物秸秆产量随之逐年增加[7]。与氮、磷这两种大量营养元素集中分布在作物籽粒中不同,钾在作物秸秆中累积量较高[8],因此,秸秆还田是土壤补充钾素的一条重要途径。虽然现阶段秸秆还田在实施过程中仍存在一些问题需要解决[9],但秸秆还田特别是长期秸秆还田在土壤肥力提升、作物增产等方面的积极作用目前已得到较为广泛的认可[10-13]。一些研究对我国水稻秸秆钾养分资源量及还田替代钾肥的潜力也进行了测算与分析[14-18]。宋大利等[14]的研究结果显示,2015年我国水稻秸秆钾(K2O)养分资源量为428.3万t,占三大粮食作物秸秆钾资源总量的44.4%,在全国尺度上单位面积水稻秸秆全量还田的钾养分输入量为141.8 kg/hm2。李廷亮等[16]的研究结果表明,2014—2018年我国水稻秸秆钾养分年均产量为488.4万t,占三大粮食作物秸秆钾资源总量的41.3%;在稻麦轮作区水稻秸秆全量还田当季钾养分可释放量为145.1 kg/hm2。刘淑军等[17]基于农业农村部全国稻作区水稻土监测数据库及相关参数推算得知,2009—2018年我国水稻秸秆还田的钾肥(K2O)可替代量为136.7 kg/hm2。另有一些研究在市级和县级尺度上对江苏[19]、安徽[20-21]及黑龙江[22]这些省份的水稻秸秆钾资源量与利用潜力进行了估算。我国水稻种植类型包括早稻、晚稻、中晚稻以及东北地区的一季稻(后文归入中晚稻),而以上提及的现有研究没有对不同种植类型的水稻进行区分,同时缺乏水稻秸秆钾和籽粒钾产出的对比分析,所以在我国水稻秸秆钾养分还田利用潜力及其对农田钾表观平衡影响程度方面需开展更为细致的探讨。

本研究基于《中国农村统计年鉴》中我国各省区不同季别水稻播种面积和产量数据,结合通过文献调研得到的水稻草谷比以及秸秆和籽粒钾含量,明晰我国不同季别水稻秸秆钾养分资源产量以及各省区水稻秸秆还田对土壤钾养分库收支平衡的影响,以期为我国不同区域不同季别水稻秸秆还田条件下的土壤钾素优化管理提供参考。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究区域

我国水稻种植集中分布于胡焕庸线东南侧,具体省区包括辽宁、吉林、黑龙江、河南、山东、河北、天津、湖北、湖南、江西、安徽、浙江、江苏、上海、重庆、四川、贵州、云南、福建、广西、广东和海南22省市区。这些省市区覆盖了我国早稻和晚稻所有种植区域以及绝大部分中晚稻种植区域,其中晚稻播种面积和产量分别占全国中晚稻总播种面积和产量的98.0%和97.9%[1]。本研究选取上述22省市区作为研究区域,并将其划归为6大区域:东北区(辽宁、吉林、黑龙江),华北区(河南、山东、河北、天津),长江中游区(湖北、湖南、江西),长江下游区(安徽、浙江、江苏、上海),西南区(重庆、四川、贵州、云南)和华南区(福建、广西、广东、海南)。

1.2 核算方法

本研究采用草谷比法对我国不同季别水稻秸秆理论资源量进行测算。再结合水稻秸秆钾养分含量推算出秸秆钾资源量及其还田利用潜力。

水稻秸秆产量(WS,kg)的计算公式为:

式中,WY为水稻籽粒产量(kg),SG为水稻草谷比。

水稻秸秆钾(K2O)养分资源量(WP,kg)的计算公式为:

式中,PS为水稻秸秆钾(K2O)含量(g/kg),WS同上。

单位面积水稻秸秆还田钾(K2O)养分输入量(AP,kg/hm2)的计算公式为:

式中,AY为水稻单位面积籽粒产量(kg/hm2),SG、PS同上。

计算土壤钾素表观盈亏量时,不考虑灌溉和降雨等输入的钾养分量以及其他途径造成的钾损失。在稻麦轮作区,水稻秸秆还田不施钾肥情景下的小麦季土壤钾素表观盈余量(kg/hm2)=上季水稻秸秆还田钾输入量-当季小麦籽粒钾累积量-当季小麦秸秆钾累积量。在双季稻轮作区,水稻秸秆还田不施钾肥情景下的土壤钾素表观盈余量(kg/hm2)=上季水稻秸秆还田钾输入量-当季水稻籽粒钾累积量-当季水稻秸秆钾累积量。

1.3 数据来源

2019年我国各省区不同季别水稻及小麦播种面积和产量来自《中国农村统计年鉴—2020》[1]。不同季别水稻和小麦的草谷比(由收获指数转换得到)及秸秆和籽粒钾(K)含量参考专著《养分资源高效利用机理与途径》[8]:东北一季稻、早稻、晚稻和中晚稻的收获指数分别为0.54、0.55、0.53和0.50,相应的水稻秸秆钾含量分别为16.8、24.8、22.2和21.5 g/kg,籽粒钾含量分别为3.7、3.5、3.9和3.1 g/kg;小麦的收获指数为0.46,秸秆钾含量为18.8 g/kg,籽粒钾含量为4.1 g/kg。

2 结果与分析

2.1 我国不同种植制度下的水稻秸秆资源量

表1显示,2019年我国水稻秸秆的总产量为19267万t,其中早稻、晚稻及中晚稻秸秆产量分别为2154万t、2678万t和14435万t,所占比例分别为11.2%、13.9%和74.9%。我国早稻及晚稻的秸秆产出以长江中游和华南这两个稻区为主,在早稻秸秆总产量中,其占比分别为52.2%和40.8%,2个稻区的晚稻秸秆产量占比分别高达53.0%和41.4%。与早稻及晚稻秸秆分布(较为集中)不同,中晚稻秸秆相对均匀地分布在长江下游、长江中游、东北和西南稻区,其秸秆产量占比分别为26.5%、24.7%、22.1%和19.9%,华北和华南稻区的占比较低。从不同稻区的各季别水稻秸秆总产量来看,长江中游稻区所占比例最高,为31.7%,其后依次为长江下游(占比 21.2%)、东北 (占比 16.6%)、西南 (占比15.1%)和华南稻区(占比11.7%),而华北稻区的占比较低,仅为3.7%。

表1 2019年我国各稻区不同季别水稻秸秆产量 (×104 t)Table 1 Rice straw yields in different rice-cultivating regions of China in 2019

2.2 我国不同季别水稻秸秆钾养分资源量

2019年我国水稻秸秆钾(K2O)养分资源总量为493.9万t,其中早稻、晚稻及中晚稻秸秆钾养分量分别为 64.6万 t (占比 13.1%)、71.9万 t (占比14.6%)和357.4万t (占比72.4%)。水稻秸秆钾养分资源在不同稻区间的分布表现为:长江中游(164.8万t、占比33.4%)>长江下游(107.1万t、占比21.7%)>西南(75.8万t、占比15.3%)>东北(64.9万t、占比13.1%)>华南 (63.0 万 t、占比 12.8%)>华北 (18.3 万 t、占比3.7%)。早稻和晚稻秸秆钾养分资源集中分布在长江中游稻区(占比52.2%和53.0%)和华南稻区(占比40.8%和41.4%) (表2)。中晚稻秸秆钾养分资源在不同稻区间的分布表现为:长江下游(27.8%)>长江中游 (26.0%)>西南 (21.0%)>东北 (18.2%)>华北(5.1%)>华南 (1.9%)。

表2 2019年我国不同季别水稻秸秆钾养分资源分布特征Table 2 Spatial distribution of rice straw potassium resources across different seasons in China in 2019

从省区级尺度上来看,高达84.8%的早稻秸秆钾养分资源来自湖南(25.2%)、江西(23.8%)、广东(18.6%)和广西(17.2%)这4个省区;晚稻秸秆钾养分资源呈现出与早稻较为一致的分布规律,4个省区的相应占比依次为24.7%、24.4%、19.5%和14.8%。中晚稻秸秆钾养分资源产量最高的为江苏(51.0万t、占比14.3%),其次为黑龙江(46.0万t、占比12.9%)和湖北(43.7万t、占比12.2%);30万~40万t的省份有3个,分别为四川(占比10.7%)、安徽 (占比 10.5%)、湖南 (占比 8.8%),总占比为30.0%;10万~20万t的省区有6个(江西、河南、云南、重庆、吉林、贵州),总占比为22.2%;浙江和辽宁占比分别为2.5%和2.1%;福建、山东、广西、上海、河北和天津这些省区的总占比仅为4.0%。就各季别水稻秸秆钾养分总量而言,居于首位的是湖南(65.4万t、占比13.2%);除湖南外,水稻秸秆钾养分产量在20万t以上的省区依次为:江苏(51.0万 t、占比 10.3%)≈江西 (50.9万 t、占比 10.3%)>湖北(48.5万t、占比9.8%)>黑龙江(46.0万t、占比9.3%)>安徽 (42.1万 t、占比 8.5%)>四川 (38.2万 t、占比7.7%)>广东(26.0万t、占比5.3%)>广西(24.2万t、占比4.9%);10万~15万t的省市包括云南(13.8万t)、河南(13.3万t)、重庆(12.7万t)、浙江(11.8万t)、吉林(11.4万t)和贵州(11.0万t),这6个省市的总占比为15.0%;10万t以下的省市有福建、辽宁、海南、山东、上海、河北和天津,总占比为5.6%。

从我国主要稻区各省区内不同季别水稻秸秆钾养分资源量占比来看,2019年各省区早稻秸秆钾养分产量占比排序依次为:海南(55.4%)>广东(46.1%)>广西 (46.0%)>江西 (30.3%)>湖南 (24.9%)>福建(15.6%)>浙江 (12.6%)>安徽 (5.9%)>湖北 (4.3%)>云南(3.9%),晚稻的相应排序为:广东(53.9%)>海南 (44.6%)>广西 (43.9%)>福建 (38.9%)>江西(34.6%)>湖南 (27.2%)>浙江 (13.0%)>湖北 (5.7%)>安徽(5.1%)>云南(2.5%)。从不同稻区来看,东北和华北稻区全部为中晚稻秸秆钾养分,西南及长江下游稻区的中晚稻秸秆钾养分占比分别为98.8%和92.9%,长江中游稻区早稻、晚稻和中晚稻秸秆钾养分占比分别为20.5%、23.1%和56.4%,华南稻区的水稻秸秆钾养分主要来源于早稻(41.8%)和晚稻(47.3%)。

2.3 我国水稻秸秆还田对土壤钾平衡的影响

2019年我国各稻区按中晚稻播种面积占比排序依次为:东北(26.0%)>长江下游(24.6%)>长江中游(23.2%)>西南 (19.9%)>华北 (4.3%)>华南 (2.0%),相应的单位面积中晚稻秸秆钾(K2O)产出量分别为125.8、203.8、201.1、189.0、214.2 和 175.7 kg/hm2,其中长江下游、长江中游和华北均在200 kg/hm2以上,这3个稻区中晚稻秸秆还田为土壤输入钾养分的潜力比较大,而东北稻区水稻秸秆还田对土壤钾输入的贡献相对较小,平均不足130 kg/hm2(图1)。东北、长江下游、长江中游、西南、华北和华南稻区单位面积中晚稻籽粒钾累积量分别为32.6、29.4、29.0、27.3、30.9和25.3 kg/hm2;在中晚稻秸秆不还田情景下,上述稻区中晚稻季钾携出总量分别为158.3、233.1、230.1、216.2、245.1 和 201.0 kg/hm2。

图1 2019年我国不同区域单位面积中晚稻秸秆和籽粒钾产出量Fig.1 Straw and grain potassium output from medium-late rice in different regions of China in 2019

从省市级尺度上来看,单位面积中晚稻秸秆还田钾养分输入量居于前三位的为天津、江苏和山东,分别为245.3、233.4和226.6 kg/hm2,总播种面积占比为11.8%;其次是湖北、上海和河南,可达到216~221 kg/hm2,总播种面积占比为13.6%;浙江和四川为205 kg/hm2左右,总播种面积占比为11.6%;中晚稻秸秆还田钾养分输入量为160~200 kg/hm2的省区包括湖南(196.0 kg/hm2)、重庆(193.4 kg/hm2)、广西(183.3 kg/hm2)、安徽(172.6 kg/hm2)、福建(171.7 kg/hm2)、江西(171.7 kg/hm2)、云南(167.7 kg/hm2)、贵州(165.9 kg/hm2)和河北(162.0 kg/hm2);辽宁、吉林和黑龙江3个省份水稻秸秆还田钾养分输入量相对较低,分别为148.2、135.1和120.7 kg/hm2。基于2019年各省区中晚稻播种面积及相应秸秆还田钾养分输入量可知,中晚稻秸秆还田钾输入量达到160~180、120~140和220~240 kg/hm2的区域播种面积占比居于前列,分别为25.1%、23.4%和22.0%;中晚稻秸秆还田对土壤钾输入贡献为200~220和180~200 kg/hm2的区域播种面积占比分别为14.7%和12.0% (图2)。我国典型稻麦轮作区主要包括湖北、安徽和江苏3个省份,2019年这3个省份的中晚稻播种面积占全国中晚稻总播种面积的31.2%,其冬小麦播种面积占全国冬小麦总播种面积的27.7%。在不施钾肥水稻秸秆不还田情景下,湖北、安徽和江苏3个省份小麦季的土壤钾素表观亏缺量分别为121.2、184.5和177.3 kg/hm2,水稻秸秆还田可使安徽省小麦季土壤钾素表观亏缺量降至11.9 kg/hm2,水稻秸秆还田条件下湖北和江苏两个省份小麦季的土壤钾素表观平衡由亏转盈,盈余量分别为99.6和 56.1 kg/hm2(表3)。

表3 我国典型稻麦轮作省份水稻秸秆还田下的小麦季土壤钾表观平衡 (K2O, kg/hm2)Table 3 Soil potassium apparent balance during the wheat season in typical rice-wheat cropping provinces of China due to rice straw return

图2 2019年我国中晚稻不同秸秆钾产出量水平的面积占比Fig.2 The proportion of sown areas with different output of straw potassium from medium-late rice in China in 2019

与中晚稻秸秆还田相比,2019年不同省区单位面积早稻秸秆钾产出量相对较低而且省区间相差不大,为135.9~155.6 kg/hm2,福建、安徽和浙江在150 kg/hm2以上,海南、湖南、湖北、广西、广东和江西为140~150 kg/hm2,最低的为云南(135.9 kg/hm2),这些省区早稻收获时水稻籽粒钾的携出量为23.4~26.8 kg/hm2;各省区晚稻籽粒钾的携出量为22.8~32.4 kg/hm2,晚稻秸秆还田对土壤钾输入的贡献为115.5~164.1 kg/hm2,最高的为湖北,福建、湖南、浙江、广东和江西为145~155 kg/hm2,海南和云南低于120 kg/hm2(表4)。我国双季稻种植省区主要包括江西、湖南、广东和广西,2019年各省区早稻季水稻籽粒钾的携出量分别为24.2、25.6、24.8和25.0 kg/hm2,早稻秸秆还田情景下的土壤钾输入量分别为140.6、148.7、143.9和145.0 kg/hm2;各省区晚稻籽粒钾的携出量分别为28.7、30.3、28.9和25.9 kg/hm2,晚稻秸秆还田对土壤钾输入的贡献分别为145.3、153.4、146.3 和 131.1 kg/hm2。

双季稻秸秆还田对土壤钾素表观平衡具有重要影响。不施钾肥情景下,晚稻秸秆还田可使早稻收获后土壤的钾素亏缺降低到6.5~55.7 kg/hm2,早稻秸秆还田可使晚稻收获后的土壤钾素亏缺降至2.4~51.0 kg/hm2,海南和安徽略有盈余,盈余量分别为6.6和4.1 kg/hm2(表4)。从周年平衡角度来看,秸秆不还田情景下,土壤钾亏缺量为297.5~367.2 kg/hm2,秸秆还田情景下土壤钾亏缺量降至46.2~57.5 kg/hm2。在4个典型省区 (江西、湖南、广东和广西),晚稻不施钾肥秸秆不还田情景下早稻季土壤钾素亏缺量分别为164.8、174.3、168.7和170.0 kg/hm2,秸秆还田情景下分别为19.5、20.9、22.4和38.9 kg/hm2;早稻秸秆不还田情景下晚稻生产造成的土壤钾素亏缺量分别为174.0、183.7、175.2和157.0 kg/hm2,秸秆还田情景下分别为33.4、35.0、31.2和12.0 kg/hm2;双季稻体系不施钾肥秸秆不还田情景下土壤钾素周年亏缺量分别为338.8、357.9、343.9和327.0 kg/hm2,秸秆还田情景下分别降低至52.9、55.9、53.6 和 50.8 kg/hm2。

3 讨论

3.1 水稻草谷比和秸秆钾养分含量的选取

宋大利等[14]基于文献资料总结得到的水稻草谷比(1.0)和《中国有机肥料资源》中的水稻秸秆钾(K2O)含量(20.6 g/kg),估算的2015年我国水稻秸秆钾养分资源量为428.3万t。李廷亮等[16]通过文献调研估算得出,2014—2018年期间我国水稻秸秆钾养分的年均产量为488.4万t,其中长江中下游、西南、东北、华南和华北农区分别为247.5万、71.2万、82.4万、64.3万和16.0万t。本研究的测算结果显示,2019年我国水稻秸秆钾养分总产量为493.9万t,这与李廷亮等[16]的估算结果较为接近。从本研究中水稻秸秆钾养分资源的区域分布来看,长江中游、长江下游、西南、东北、华南和华北的产量分别为164.8万、107.1万、75.8万、64.9万、63.0万和18.3万t。本研究根据相关文献对东北稻区一季稻和其他稻区早稻、晚稻及中晚稻的草谷比和秸秆钾含量进行了细化,4种类型水稻的草谷比分别为0.85、0.82、0.89和1.00,其中东北稻区一季稻和其他稻区早稻、晚稻的草谷比明显低于李廷亮等[16]通过文献调研得到的水稻草谷比(1.01)。在水稻秸秆钾含量方面,本研究采用的4种类型水稻的秸秆钾含量分别为20.3、30.0、26.9和26.0 g/kg,除东北稻区一季稻外,其余3种水稻的秸秆钾含量均高于李廷亮等[16]采用的23.1 g/kg。水稻草谷比及秸秆钾含量的取值不同导致本研究与李廷亮等[16]对我国水稻秸秆钾养分资源的估算虽然在总量上较为接近,但在稻区水平上出现了一定的差异。宋大利等[14]的研究结果显示,2015年长江中下游稻麦轮作区水稻秸秆还田的钾养分输入量为172.0 kg/hm2。李廷亮等[16]对2014—2018年我国稻麦轮作区水稻秸秆全量还田钾输入量进行测算得出的结果为161.0 kg/hm2。本研究表明,2019年我国长江中游和长江下游中晚稻秸秆还田的钾养分携入量分别为201.1和203.8 kg/hm2,高于宋大利等[14]和李廷亮等[16]的估算结果,这主要是由于本研究采用的中晚稻秸秆钾含量高于前两者的取值。

3.2 水稻秸秆还田对土壤钾平衡的影响及调控

水稻秸秆还田是有效利用秸秆钾养分资源并实现农田系统钾素良性循环的重要途径。由于还田水稻秸秆的钾素携入量相当可观,因而这一过程会对土壤钾素表观平衡产生较大的影响。在南方黄泥田上开展的定位培肥试验结果表明,在稻田钾肥(K2O)施用量为135 kg/hm2的情况下,如秸秆不还田则土壤钾素(K2O)亏缺量为18.6 kg/hm2,水稻秸秆还田条件下土壤钾素转变为盈余状态(101.1 kg/hm2)[23]。在江西双季稻区进行的定位试验也发现,水稻秸秆还田对土壤钾素平衡状况具有显著影响,在早、晚稻钾肥施用量均为75 kg/hm2的条件下,秸秆不还田导致土壤钾素年表观亏缺量达到185.8 kg/hm2,而秸秆还田条件下土壤钾素年表观盈余量为24.3 kg/hm2,水稻秸秆还田有利于维持土壤钾素收支平衡[24]。本研究的结果显示,我国双季稻主产省区湖南、江西、广东和广西早稻秸秆钾产出量分别为148.7、140.6、143.9和145.0 kg/hm2,晚稻秸秆钾累积量分别为153.4、145.3、146.3和131.1 kg/hm2,4个省区双季稻轮作不施钾肥秸秆不还田情景下土壤钾素周年表观亏缺量分别高达357.9、338.8、343.9和327.0 kg/hm2,水稻秸秆双季还田后可将其分别降至55.9、52.9、53.6和50.8 kg/hm2;我国中晚稻主产区东北、长江下游、长江中游及西南稻区中晚稻秸秆钾产出量分别为125.8、203.8、201.1和189.0 kg/hm2,水稻籽粒钾携出量分别为32.6、29.4、29.0和27.3 kg/hm2,中晚稻秸秆不还田情景下各稻区土壤钾素的输出量分别高达158.3、233.1、230.1和216.2 kg/hm2。由此可知,水稻秸秆还田在很大程度上有利于稻田土壤钾素表观平衡的维持,在生产中应予以重视。同时,在水稻秸秆还田情景下应考虑化学钾肥的合理替代及减量配施。在江西开展的双季稻秸秆还田定位试验表明,在保证水稻产量的前提下,早稻秸秆还田在晚稻季可替代112.5 kg/hm2的钾肥投入量,晚稻秸秆还田在早稻季可替代75 kg/hm2的钾肥用量[25-26]。在东北稻区进行的秸秆还田试验发现,水稻秸秆还田条件下配施60 kg/hm2钾肥水稻产量可达到较高水平,而且农田钾素投入量和输出量基本实现平衡[27]。本研究对我国各稻区及省区不同季别水稻秸秆和籽粒钾素的产出量进行了测算,这在一定程度上可为不同轮作制度水稻秸秆还田条件下基于土壤钾素表观平衡的钾肥合理配施量的确定提供理论参考。为提升水稻秸秆还田的土壤钾素肥力调控及作物增产效应,今后需进一步强化适应特定稻区气候条件的水稻秸秆降解复合菌系的筛选[28],并关注水稻秸秆还田与耕作制度的优化组合[29],在有些地区还可采用水稻秸秆与绿肥联合还田的方式[30-31]。

4 结论

2019年我国水稻秸秆钾(K2O)养分产量近500万t,中晚稻秸秆钾养分的占比为70%左右。双季稻秸秆钾养分主要来自湖南、江西、广东和广西,中晚稻秸秆钾养分相对较为均匀地分布于长江下游、长江中游、西南及东北稻区。双季稻主产省区早稻秸秆还田的土壤钾输入量为140.6~148.7 kg/hm2,晚稻秸秆还田为131.1~153.4 kg/hm2;不施钾肥情景下,双季稻体系秸秆不还田的土壤钾素周年亏缺量为327.0~357.9 kg/hm2,两季秸秆均还田可将其降至50.8~55.9 kg/hm2。中晚稻主产区长江下游、长江中游和西南稻区的中晚稻秸秆钾养分产量为189.0~203.8 kg/hm2,相应的籽粒钾携出量为27.3~29.4 kg/hm2,中晚稻秸秆还田可使典型稻麦轮作省份湖北和江苏小麦季的土壤钾表观平衡由亏转盈。总之,水稻秸秆还田是稻田钾输入的重要途径,对于维持土壤钾养分收支平衡具有重要意义,在生产中应予以重视。

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