西南地区有机肥钾资源调查与利用评价

【摘要】作物秸秆和畜禽粪便是农业生产中重要的资源,其含有较丰富的植物养分和有机碳。秸秆和畜禽粪便的还田既可减少农田化肥的用量,尤其是钾肥,缓解氮、磷、钾肥施用比例失调的矛盾,增加土壤有机质,改善土壤结构,又可解决这些资源带来的环境污染。因此,秸秆和畜禽粪便的利用问题是关系到资源、环境以及农业的可持续发展的重大问题。近年来西南地区对秸秆和畜禽粪便的利用状况的研究鲜有报道。因此,本研究利用2001年到2011年的统计数据,通过采样调查和实地调查的方式对西南地区主要有机肥钾资源量进行分析,获得秸秆和畜禽粪便钾养分资源的分布状况,再通过盆栽试验得到秸秆钾的生物有效性指标,评价秸秆钾对作物生长的贡献。主要结果如下：(1)2001年到2011年,西南地区四省市秸秆资源量年均6037.6万t,其中四川省最多为3058.1万t,其次是贵州省1062.2万t,重庆市为998.3万t,云南省最少为918.9万t。西南地区农作物秸秆含钾量以烟草(1.795%)>水稻(1.637%)>油菜(1.505%)>小麦(1.145%)>玉米(1.038%)；秸秆钾理论资源量以四川省最多(58.443万t),其次是贵州省(20.808万t),云南省第三(15.649万t),重庆市最少(12.888万t)。(2)西南地区畜禽粪便资源量年均49446.9万t,四川最多为22354.0万t,其次是云南省12684.6万t,贵州省为9284.0万t,重庆为5124.3万t。家禽粪便含钾量最高(0.594%),其次是羊(0.530%)和牛(0.421%),猪粪便含钾量最低(0.171%)。西南地区畜禽粪便钾理论资源量四川省最多为87.834万t,其次是云南省54.248万t,贵州省41.248万t,重庆市为18.528万t。(3)近11年间西南地区有机肥钾资源总量年变化范围为287.279-337.699万t,2007年最低,2005年最高,平均值为309.646万t,其中秸秆钾理论资源总量年均120.134万t,畜禽粪便钾理论资源总量年均107.788万t。西南地区有机肥钾资源量最大为四川省,其次是云南省、贵州省和重庆市,分别为146.277万t、69.897万t、62.056万t和31.416万t,各占总量的47.2%、22.6%、20.0%和10.2%。(4)西南地区含钾化肥施用量总体呈上升趋势,由2001年的53.4万t上升到2011年的99.5万吨,年平均值为75.7万t。四川省钾肥施用量在西南地区中为最多,年均29.2万t,其次是云南省24.8万t、贵州省12.7万t,重庆市最少仅为8.9万t；各占总量的38.6%、32.8%、16.8%和11.8%。(5)通过实地调查西南地区各省市主要作物秸秆还田状况,水稻秸秆通过还田给土壤提供的钾素最多,达到54.881万t,占秸秆钾还田的59.9%。各种作物通过不同方式还田的总量平均达到了秸秆钾总量的85.0%,直接还田的秸秆钾只占总量的28.7%,直接还田加焚烧还田的秸秆钾占总量的57.3%。西南地区直接还田、直接还田加焚烧还田、还田的秸杆钾总量分别为30.950万t、61.723万t和91.595万t,分别占化学钾肥施用量的40.9%、81.5%和121.0%。(6)采用温室盆栽试验研究了秸秆钾对黑麦草的生物有效性,施用钾肥可以显著增加黑麦草生物量,秸秆钾替代化学钾肥可以保证作物的生物量,与化学钾肥效果相当。各钾肥处理可以明显提高黑麦草对钾素的吸收。在施用钾肥处理中,秸秆替代化学钾肥处理黑麦草吸钾量达到了全施用化学钾肥处理的94%以上,甚至超过全施用化学钾肥的效果。从总体上看,施用秸秆对黑麦草植株累积吸收钾素的效果基本与化学钾肥相当,在农业生产中可以采用秸秆钾替代部分化学钾肥。(7)盆栽试验表明秸秆替代70%的化学钾肥效果最好,西南地区秸秆钾资源理论值为107.788万t,以此计算该地区秸秆钾资源可以被作物直接吸收75万t钾素。而西南地区秸秆直接还田率不到30%,通过直接还田为作物提供的钾素实际仅为22万t,西南地区秸秆钾替代化学钾肥的资源潜力巨大,需要高度重视和挖掘。
【作者】樊驰；
【导师】王正银；
【作者基本信息】西南大学，植物营养学，2014，硕士
【关键词】秸秆；畜禽粪便；钾素；利用；评价；

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