[发明专利]一种减少农作物钾肥施用量的施肥技术

说明书

技术领域

本发明属于农业施肥领域，专利代码为A01C。具体涉及到在农作物钾肥施肥过程中减少钾肥施用量的技术。

背景技术

钾是作物生长三要素之一，对作物的生长、发育、代谢等生理过程都有重要作用。钾能促进光合作用，显著提高作物对氮的吸收和利用。钾还能促进作物经济用水，累积在作物细胞中的钾离子，增加细胞渗透压并使水分从低浓度的土壤溶液中向高浓度的根细胞中移动。钾的重要生理作用是增强细胞对环境条件的调节作用，在钾素供应充足时，作物能有效地利用水分，并减少水分的蒸腾。钾能增强作物对各种不良环境的耐受能力，如干旱、低温、盐分、病虫危害、倒伏等。 

土壤中钾素含量一般为l%～3%，显著高于氮和磷，但能被作物当季吸收利用的有效钾含量一般不超过全部钾素量的2%。土壤中钾主要以无机形态存在，按其对作物有效程度划分为速效钾（包括水溶性钾、交换性钾），缓效钾或迟效钾(次生矿物)、无效钾(原生矿物)等三种，它们之间，存在着动态平衡，调节着钾对作物的供应。土壤钾素供给能力主要取决于速效钾和缓效钾，速效钾所包含的水溶性钾、交换性钾，与缓效性钾之间存在着动态平衡，决定着土壤钾素供给水平，缓效性钾是土壤速效钾的主要储备库，土壤固定态钾释放成缓效钾也对土壤钾素供给能力有重要影响。土壤中各形态的钾都是作物钾素的重要资源，要维持土壤钾的长期供应，主要靠次生矿物的缓效性钾和原生矿物的无效钾，关键是如何挖掘利用这些土壤的供钾潜力。

目前提高土壤钾素利用率研究方法主要有以下几个方面：

4.1 植物钾素营养遗传学性状的差异机理及改良研究。不同植物或同一植物不同品种对钾的吸收、分配、转运和利用效率等方面存在着很大的差异。不同钾效率植物基因型对钾素营养的反应也存在较大的差异，这既表现为不同钾效率植物基因型体内钾的积累、转运、分配等钾素利用效率的差异，也表现为不同钾效率植物基因型吸收土壤钾库中速效钾或者活化缓效钾、矿物钾能力的差异；

4.2 根际环境与土壤钾素有效性的关系研究。根际是作物与土壤接触的微域环境，是作物吸取养分的主要区域，是作物、土壤、微生物相互作用的场所。根际微域环境由于受根系新陈代谢活动的影响，在理化性质上与土体土壤有很大差异，不仅影响土壤养分向根表的迁移和吸收，而且影响土壤养分的有效性和利用率以及作物的产量；

4.3 作物根系分泌物与土壤钾素有效性的关系研究。根系分泌物是作物、土壤、微生物的重要媒介，在养分循环，能量流动及有机物周转等方面起着十分重要的作用，是作物改善根际营养环境的重要手段。它的种类有200种以上，主要包括粘胶、外酶、糖、酚及各种有机酸。不同营养基因型的作物，其RE的组分、含量明显不同；

4.4 钾高效基因型植物品种的选育。理想的钾高效基因型植物种质应具备三方面的优势：植物根系对钾的高效吸收，高效活化土壤中的钾素，高效利用植物体中的钾。实际上，自然界中很难找到兼具这三方面优势的种质资源；

4.5 农学措施提高钾素利用率。经过几十年众多农学家的研究探索，提高钾素利用率的方法主要有：改进施肥技术、改进耕作模式、根据土壤性质确定不同施肥技术、施肥品种的搭配、掌握好最佳施肥期、施用其他物质，例如施用秸秆、腐殖酸肥料、土壤改良剂等。

2012年上半年，世界钾矿探明储量为95亿吨，中国2.1亿吨储量占世界总量的2.2%。根据美国2009年矿产品年鉴数据，中国每年约消费1000~1100万吨钾肥，按照全国16.5亿公顷种植计算，相当于平均每667平方米（每亩）施用氯化钾4千克。国内钾肥生产能力仅能满足其消费量的30%左右，其余70%仍依赖进口。预计到2020年，中国钾肥消费量将达到1000万吨（K₂O）以上，折合氯化钾为1580万吨，相当于每公顷施用氧化钾60千克（667平方米施用氧化钾4千克）。但从中长期来说，国内生产能力最多只能达到40%，供给缺口很大。