doi：10.11838/sfsc.1673-6257.18445
连续秸秆还田替代钾肥对作物产量及
土壤钾素平衡的影响
程文龙1，韩 上1，武 际1*，李 敏1，石祖梁2，王 慧1，唐 杉1，胡 鹏3，黄 惠4
（1．安徽省农业科学院土壤肥料研究所，养分循环与资源环境安徽省重点实验室，安徽 合肥 230031；
2．农业农村部农业生态与资源保护总站，北京 100125；3．安徽省巢湖市农业技术推广中心，
安徽 巢湖 238000；4．安徽省黄山市农业技术推广中心，安徽 黄山 245600）
摘 要：为了探索油菜-水稻轮作体系中连续秸秆还田替代钾肥效果，试验研究了连续秸秆还田配施钾肥对油菜-水稻轮作体系中油菜和水稻产量、地上部钾素累积量、钾肥利用率、土壤钾素含量的影响，探讨了秸秆还田可替代化学钾肥的用量。结果表明：1）油菜季秸秆还田可以替代1/3～2/3的化学钾肥而油菜不减产，水稻季随着试验年限的增加，秸秆还田能够替代化学钾肥的量呈减少趋势。轮作周期上，秸秆还田可以替代1/3的化学钾肥而油菜和水稻的总产量不减少。2）与单施钾肥（NPK）处理相比，油菜季，秸秆替代钾肥（NP+1/3K+S、NP+2/3K+S）处理均显著提高了钾肥吸收利用率和偏生产力；水稻季，NP+2/3K+S处理显著提高了钾肥吸收利用率和偏生产力，同时NP+1/3K+S处理也显著提高了钾肥偏生产力。3）在3个轮作周期中，不施钾肥（NP）、单施钾肥（NPK）始终处于亏缺状态，而秸秆替代钾肥处理（NP+S、NP+1/3K+S、NP+2/3K+S）的土壤钾素虽然在第1个轮作周期时均处于亏缺状态，但随着秸秆还田年限增加，亏缺量逐渐减少，至第3个轮作周期时，土壤钾素均处于盈余状态。4）秸秆还田配施钾肥均不同程度增加了耕层土壤速效钾含量，减缓了耕层土壤缓效钾含量的下降。上述结果表明：油菜-水稻轮作区秸秆还田减施钾肥有利于弥补土壤钾素亏缺，对维持土壤钾素平衡有重要意义。关键词：秸秆还田；钾肥；替代；油菜-水稻轮作
秸秆含有丰富的氮、磷、钾和中微量元素等。尤其秸秆中钾素含量丰富，约占秸秆干养分［1］
物质量的1.5%。而秸秆还田是利用秸秆资源的有效方式。秸秆还田可促进作物增产［2］，增加土壤速效养分含量［3］，提高土壤肥力［4］，改善土壤结构［5］，减少秸秆资源的浪费和焚烧带来的空气污染，同时秸秆还田配施化肥能减少10%～20%的。尤其禾本科作物吸收的钾素80%以化肥用量［6］
上存在于秸秆中，主要以离子形式存在，这部分钾素可以快速释放到土壤中［7］，短期秸秆还田可以提高当季土壤速效钾含量［8］，长期秸秆还田
收稿日期：2018-11-09；录用日期：2019-03-02
基金项目：安徽省科技重大专项（17030701055）；国家重点研发计划(2018YFD0200900)；公益性行业科研专项(201503122)；安徽省农业科学院团队项目（2019YL044）；安徽省重点研究与开发计划项目(1704e1002237)。
作者简介：程文龙（1991-），男，安徽黄山人，研究实习员，硕士，主要从事植物营养与作物施肥技术研究。E-mail：wlchengche@163.com。通讯作者：武际，E-mail：wuji338@163.com。
能改善土壤钾素亏缺，提高作物钾素积累量和产
量［9］。我国作为世界上主要的钾肥消费国，钾肥却多依赖于进口，长期受到国际上钾肥价格持续走高的影响［10］。此外，近年来我国粮食持续增产的同时也不断带走了土壤中大量的钾素，钾肥的投入已无法维持土壤钾素的平衡，农田钾素的逐渐亏缺已成为了当前农业发展面临的问题［11］。因此，为缓解钾肥资源短缺及维持土壤钾素平衡，研究主要粮油作物替代钾肥的效应显得尤为重要。本研究在安徽省稻油轮作区进行了油菜-水稻轮作试验，研究秸秆全量还田能够替代钾肥的用量，以及连续秸秆还田对油菜和水稻地上部钾素积累、土壤速效钾和缓效钾含量的影响，以期为秸秆还田条件下，钾肥的合理利用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点概况
试验地点位于安徽省稻油轮作区。0～20 cm土壤基本理化性质为：有机质26.24 g/kg、全氮1.68 g/kg、碱解氮112.12 mg/kg、有效磷15.21 mg/kg、速效
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钾121.10 mg/kg、缓效钾521.59 mg/kg，pH值为8.05。1.2 试验材料
供试油菜、水稻品种均为当地主栽品种。试验中氮肥用尿素（N 46%），磷肥用过磷酸钙（P2O5 ，硼肥用硼砂12%），钾肥用氯化钾（K2O 60%）（B 12%）。1.3 试验设计
试验于2012年9月油菜季开始实施，至2015年10月水稻收获后结束，采用一年两熟的油菜-水稻轮作模式。试验共设6个处理，分别为：（1）NP；（2）NPK；（3）NP+S；（4）NP+1/3K+S；（5）NP+ 2/3K+S；（6）NPK+S。其中K表示钾肥，S表示还田秸秆。小区面积20 m2，4次重复，随机区组
处理
2012～2013年
NPNPKNP+SNP+1/3K+SNP+2/3K+SNPK+S
0/00/75166/0166/25166/50166/75
2013～2014年
0/00/75225/0215/25227/50261/75
2014～2015年
0/00/75239/0231/25245/50257/75
2013年0/00/90145/0141/30158/60176/90
2014年0/00/90130/0121/30138/60157/90
2015年0/00/90109/0109/30128/60129/90
排列。
油菜季施肥量：N 180 kg/hm2，P2O5 60 kg/hm2，K2O 75 kg/hm2，硼砂15 kg/hm2。氮肥分3次施用，60%基肥，20%越冬肥，20%蕾薹肥。磷、钾、硼肥一次性基肥施用。水稻季施肥量：N 180 kg/hm2，P2O5 60 kg/hm2，K2O 90 kg/hm2。氮肥分3次施用，40%基肥，30%分蘖肥，30%穗肥。全部磷、钾肥作基肥施用。为保证试验的一致性，2012年第一季作物（油菜）还田秸秆为水稻秸秆9 583 kg/hm2，秸秆的钾素（K）含量为1.44%。之后上一季作物收获后，施用秸秆的各相应处理秸秆全部还田给下一季，不施用秸秆的各相应处理（1）和（2）的秸秆全部清除，2012～2015年每季各处理投入秸秆钾和化学钾肥量见表1。
（秸秆钾/化学钾肥，K2O kg/hm2）
水稻季
表1 2012～2015年各处理秸秆钾和化学钾投入量 油菜季
1.4 样品采集与测定
每季作物收获后，采集各小区耕层（0～20 cm）土壤样品，风干过筛后备用。土壤的基本理化性质采用常规方法测定。油菜收获时每小区随机选取10株有代表性植株。水稻收获时每小区随机选取10穴地上部分植株。油菜分为茎秆和籽粒并分别称重，水稻分稻谷和稻草并分别称重，以此测定各部分养分含量。油菜、水稻产量以各小区实际收获产量计产。植株样品烘干后磨碎过筛，用浓H2SO4-H2O2联合消煮，火焰光度法测定钾 含量。1.5 数据处理
主要计算公式：
钾肥吸收利用率（%）=施钾肥地上部吸钾
增量/钾肥用量×100钾肥农学利用率（kg/kg）=施钾肥增产量/钾肥用量
钾肥偏生产力（kg/kg）=施钾肥产量/钾肥用量钾素平衡系数=投入土壤中的钾/带出土壤中的钾钾素实际平衡率（%）=（输入钾-支出钾）/
支出钾×100
试验数据利用Excel 2010进行处理，用SPSS 18.0对数据进行统计分析，用OriginPro 8对数据进行作图。
2 结果与分析
2.1 不同处理对油菜-水稻产量的影响
3季油菜的产量结果显示（表2），秸秆还田替代化学钾肥的3个处理与NPK处理相比较，NP+1/3K+S、NP+2/3K+S处理油菜产量差异均不显著，而NP+S处理的产量则显著低于NPK处理，说明本试验条件下，秸秆还田可以替代1/3～2/3的 化学钾肥而油菜不减产。3季水稻的产量结果（表3）
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表2 2013～2015年施钾肥和秸秆还田
处理NPNPKNP+SNP+1/3K+SNP+2/3K+SNPK+S
对油菜产量的影响 2012～2013年2 890±44ab2 920±119a2 775±87b2 936±46a3 018±42a3 008±111a
2013～2014年2 216±45b2 424±135a2 199±190b2 285±112ab2 397±157a2 433±26a
（kg/hm）
2
处理相比较，第1个轮作周期秸秆还田替代化学钾肥对作物产量无显著负效应，第2个轮作周期和第3个轮作周期NP+S、NP+1/3K+S处理产量均显著低于NPK处理，NP+2/3K+S处理与NPK处理相比对作物产量无显著负效应。综合来看，秸秆还田可以替代1/3的化学钾肥而不减少水稻和油菜的总产量。
表4 施钾肥和秸秆还田对轮作周期内
处理NPNPKNP+SNP+1/3K+SNP+2/3K+SNPK+S
2014～2015年2 244±60bc2 389±148a2 185±70c2 277±29abc2 378±52ab2 412±32a
作物产量的影响 2012～2013年9 208±339b9 340±381b9 420±194ab9 106±294b9 212±287ab9 606±194a
2013～2014年11 276±328c11 745±183ab11 340±284c11 411±233c11 775±287ab11 853±45a
（kg/hm2）
2014～2015年11 644±109d13 070±217ab12 166±291c12 265±167c12 866±234b13 368±171a
注：同列数据后不同字母表示处理间差异达5%显著水平。下同。
表3 2013～2015年施钾肥和秸秆还田
处理NPNPKNP+SNP+1/3K+SNP+2/3K+SNPK+S
对水稻产量的影响 2013年6 318±376b6 420±346ab6 645±315ab6 330±309b6 435±352ab6 828±393a
2014年9 060±362a9 321±68a9 141±302a9 126±281a9 378±205a9 420±46a
（kg/hm2）
2015年 9 400±164d10 681±138ab 9 981±270c 9 988±205c10 488±337b10 956±197a
2.2 不同处理对油菜-水稻地上部养分积累量的影响
本试验结果（表5）显示，不施钾肥（NP）处理3季油菜地上部钾素积累量为最低。施钾肥和秸秆还田各处理均不同程度提高了油菜籽粒和秸秆的钾素积累量。秸秆还田处理NPK+S与NPK相比，显著增加了油菜地上部钾素年均积累量，增幅为8.6%。秸秆还田替代化学钾肥的3个处理与NPK处理相比较，其中，NP+2/3K+S处理与NPK处理相比地上部钾素年均积累量差异不显著，而NP+S、NP+1/3K+S处理的地上部钾素年均积累量则显著低于NPK处理，表明在氮磷配合施用下，秸秆还田能替代1/3化学钾肥而不减少油菜地上部钾素累积量。
（kg/hm2）
显示，秸秆还田处理NPK+S与NPK相比较，产量略有提高，但差异不显著。秸秆还田替代化学钾肥的3个处理与NPK处理相比较，前2季水稻产量无显著的负效应。第3季NP+S、NP+1/3K+S处理产量显著低于NPK处理，NP+2/3K+S处理与NPK处理相比产量差异不显著，表明随着试验年限的增加，秸秆还田能够替代化学钾肥的量呈减少趋势。从3个轮作周期秸秆还田替代化学钾肥效应上看（表4），秸秆还田替代化学钾肥的3个处理与NPK
处理
籽粒
NPNPKNP+SNP+1/3K+SNP+2/3K+SNPK+S
21.8±0.4bc22.9±1.2bc21.7±0.8c23.0±0.9ab23.2±0.4a23.8±0.6a
秸秆108.8±1.8d140.7±5.7b127.8±4.7c123.5±5.4c141.4±4.3b153.8±3.8a
总量
表5 施钾肥和秸秆还田对作物地上部3年平均钾素吸收量的影响 油菜
籽粒30.9±0.7c34.2±1.4ab32.5±1.4bc35.0±1.3a34.0±0.7ab32.5±0.9bc
水稻秸秆196.8±5.5d227.4±4.4b207.7±2.6c203.1±9.2c223.1±7.3b240.6±7.2a
总量227.7±5.9d261.6±4.8b240.3±3.0c238.1±8.9c257.1±7.1b273.1±6.5a
130.6±1.9d163.6±6.6b149.4±5.4c146.5±6.2c164.6±4.5b177.6±3.8a
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同样不施钾肥（NP）处理3季水稻籽粒和秸秆中钾素积累量均为最低。施钾肥和秸秆还田各处理均不同程度提高了水稻籽粒和秸秆的钾素积累量。从水稻地上部钾素积累总量看，秸秆还田处 理NPK+S与NPK相比，显著增加了水稻地上部钾素年均积累量，增幅为4.4%。秸秆还田替代化学钾肥的3个处理与NPK处理相比较，其中，NP+2/3K+S处理与NPK处理相比地上部钾素年均积累量差异不显著，而NP+S、NP+1/3K+S处理的地上部钾素年均积累量均显著低于NPK处理，表明在氮磷配合施用下，秸秆还田能替代1/3化学钾肥而不减少水稻地上部钾素累积量。2.3 不同处理对钾肥利用率的影响
本试验结果（表6）显示，秸秆还田处理NPK+S
与NPK处理相比较，均显著提高了油菜季和水稻季的钾肥吸收利用率，而对油菜季和水稻季的钾肥农学利用率和偏生产力均没有显著差异。秸秆还田替代化学钾肥的处理（NP+1/3K+S、NP+2/3K+S）与NPK处理相比，NP+1/3K+S、NP+ 2/3K+S处理均显著提高了油菜季钾肥吸收利用率，分别提升了19.6%、24.0%。同时NP+2/3K+S处理也显著提高了水稻季钾肥吸收利用率，提升了11.3%。而NP+1/3K+S、NP+2/3K+S处理在油菜季和水稻季的农学利用率上均没有显著差异，但均提高了钾肥偏生产力。与NPK处理相比，NP+1/3K+S处理将油菜季和水稻季钾肥偏生产力均提高了2.9倍，同样NP+2/3K+S处理也将油菜季和水稻季钾肥偏生产力均提高了1.5倍。
表6 施钾肥和秸秆还田对3年平均钾肥利用率的影响
油菜
处理
吸收利用率（%）
NPKNP+1/3K+SNP+2/3K+SNPK+S
44.0±9.7b63.6±8.6a68.0±8.5a62.7±5.6a
农学利用率（kg/kg）1.7±2.4a2.0±1.4a3.0±1.3a2.2±0.9a
偏生产力（kg/kg）34.4±2.1c100.0±2.0a52.0±1.8b34.9±0.4c
吸收利用率（%）37.7±4.6b34.7±3.8b49.0±2.7a50.5±6.1a
水稻农学利用率（kg/kg）6.1±1.7a7.4±2.5a8.5±2.1a9.0±0.8a
偏生产力（kg/kg）97.9±1.1c282.7±4.9a146.1±2.1b100.8±1.4c
2.4 不同处理对土壤钾素表现平衡的影响
3个轮作周期的结果（表7）显示，NPK+S处理土壤钾素在3个轮作周期中均处于盈余状态。秸秆还田替代化学钾肥的3个处理（NP+S、NP+ 1/3K+S、NP+2/3K+S）在第1个轮作周期中土壤钾素均处于亏缺状态，但随着秸秆还田年限的增加，钾素亏缺量逐渐减少，至第3个轮作周期时，秸秆还田替代化学钾肥的3个处理土壤钾素均已处于盈余状态，3个轮作周期中3个处理的钾素表现盈亏量分别为-101～25.1、-43.2～64.4 、 -2.7～96.7 kg/hm2。而NP和NPK处理3个轮作周期中土壤钾素均始终处于亏缺状态，钾素表现盈亏量分别为-389.2～-300.8、-276.0～-219.0 kg/hm2。这表明单独施钾肥难以弥补土壤钾素的亏缺，而秸秆还田则有利于维持土壤钾素平衡。
2.5 不同处理对土壤速效钾和缓效钾含量的影响
本试验结果（表8）显示，2015年10月，与
NP处理相比，各处理均有增加土壤速效钾的趋势，其中NPK、NP+2/3K+S、NPK+S处理均显著增加了土壤速效钾含量，增加幅度分别为25.3%、23.8%、42.9%。秸秆还田处理NPK+S与NPK处理相比，显著增加了土壤速效钾含量，增幅为14.0%。秸秆还田替代化肥钾肥的NP+1/3K+S、NP+2/3K+S处理与NPK处理相比土壤速效钾含量差异均不显著，而NP+S处理的土壤速效钾含量则显著低于NPK处理，表明秸秆还田能替代1/3～2/3化学钾肥而不使土壤速效钾含量下降。同样，与NP处理相比，各处理也均有增加土壤缓效钾含量的趋势，其中NP+2/3K+S、NPK+S处理均显著增加了土壤缓效钾含量，增幅分别为7.8%和11.4%。秸秆还田替代化学钾肥的3个处理与NPK处理相比较，土壤缓效钾含量差异均不 显著。
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中国土壤与肥料 2019 （5）
表7 施钾肥和秸秆还田对土壤钾素表现平衡的影响
轮作周期2012～2013年
处理NPNPKNP+SNP+1/3K+SNP+2/3K+SNPK+S
2013～2014年
NPNPKNP+SNP+1/3K+SNP+2/3K+SNPK+S
2014～2015年
NPNPKNP+SNP+1/3K+SNP+2/3K+SNPK+S
总计
NPNPKNP+SNP+1/3K+SNP+2/3K+SNPK+S
钾肥用量（kg/hm2）化学钾01650551101650165055110165016505511016504950165330495
秸秆钾003113073243420035533636541800348340373386001 0149831 0621 146
作物钾移走量（kg/hm）389.2±12.3d441.0±17.4b412.0±10.7bc405.2±24.0cd436.7±23.7b489.6±21.0a384.7±20.0d450.7±14.4b426.5±8.3bc410.4±15.4c442.0±24.8b476.1±9.0a300.8±7.8c384.0±14.4a322.9±11.0b330.6±4.9b386.3±13.9a393.8±10.6a1 074.7±17.4d1 275.7±20.2b1 161.4±12.3c1 146.2±44.6c1 265.0±26.3b1 359.5±31.5d
2
钾素表现盈亏（kg/hm）-389.2±12.3e-276.0±17.4d-101.0±10.7c-43.2±24.0b-2.7±24.0a17.4±20.9a-384.7±20.0f-285.7±14.4e-71.5±8.3d-19.4±15.4c33.0±24.8b106.9±8.9a-300.8±7.8f-219.0±14.4e25.1±10.9d64.4±11.9c96.7±18.4b157.2±16.1a-1 074.7±17.4f-780.7±20.2e-147.4±12.3d
1.8±44.6c127.0±26.3b281.5±31.5a
2
钾平衡系数
0.000.370.750.890.991.000.000.370.830.951.071.220.000.431.081.191.251.400.001.172.663.033.313.62
钾实际平衡率
（%）-100.0-62.6-24.5-10.7-0.63.6-100.0-63.4-16.8-4.77.522.5-100.0-57.07.819.525.040.0-300.0-183.0-33.54.131.966.1
表8 2015年10月秸秆还田配施钾肥对
处理NPNPKNP+SNP+1/3K+SNP+2/3K+SNPK+S
土壤钾含量的影响 速效钾含量111.75±3.66d140.05±6.32b119.86±10.53cd127.96±10.32bcd138.35±10.53bc159.69±8.37a
（mg/kg）缓效钾含量503.24±25.10b533.89±30.20ab509.29±19.13ab526.16±31.99ab542.27±36.76a560.36±36.43a
30%化学钾肥而不使水稻减产。本研究结果显示，秸秆还田可以替代1/3的化学钾肥而对稻油轮作制周年作物的总产量无明显负效应。这主要是由于秸秆中钾素含量丰富，约占秸秆干物质量的1.5%，尤其禾本科作物吸收的钾素80%以上存在于秸秆中，主要以离子形式存在，这部分钾素可以快速释。前人研究结果进放到土壤中被作物吸收利用［7］
一步表明，秸秆还田可替代的化学钾肥量与土壤供钾水平高低密切相关［11］；本研究连续3年的作物产量结果则显示针对不同作物，秸秆还田可替代化学钾肥的效果也不尽一致。油菜季秸秆还田可以替代1/3～2/3的化学钾肥，而水稻季随着试验年限的增加，秸秆还田能够替代化学钾肥的量呈减少趋势。相关研究表明，秸秆还田可显著提高钾肥吸收
3 讨论
金梦灿等［12］研究表明，秸秆还田可以替代 76
中国土壤与肥料 2019 （5）
利用率和偏生产力［12-13］。这与本研究结果相一致，秸秆还田替代化学钾肥的处理均不同程度提高了油菜和水稻对钾素的吸收量，从而也提高油菜季和水稻季的钾肥吸收利用率。其中秸秆还田替代1/3和2/3的化学钾肥显著提高了油菜季的钾肥吸收利用率，替代1/3的化学钾肥显著提高了水稻季的钾肥吸收利用率。同时，秸秆还田替代1/3和2/3的化学钾肥也显著提高了油菜季和水稻季的钾肥偏生 产力。
谭德水等［14］连续13年的定位试验研究表明，只施用氮、磷肥会使土壤钾素处于严重的亏缺状 态。谢佳贵等［15］研究表明，单施钾肥处理和单施秸秆处理均会使土壤钾素处于亏缺状态，而秸秆还田配施钾肥处理的土壤钾素则处于盈余状 态。本试验研究表明秸秆还田替代化学钾肥的3个处理虽然在第1个轮作周期中土壤钾素均处于亏缺状态，但随着秸秆还田年限的增加，钾素亏缺量逐渐减少，至第3个轮作周期时，秸秆还田替代化学钾肥的3个处理土壤钾素均已处于盈余状态，而单独施钾肥的处理在3个轮作周期中始终处于亏缺状态，表明了单独施钾肥均难以弥补土壤钾素的亏缺，而秸秆还田则有利于维持土壤钾素平衡。
土壤速效钾和缓效钾含量是评价土壤钾对作物有效性的重要指标。王宏庭等［9］研究表明，与不施钾肥处理相比，施钾肥、单独秸秆还田和秸秆还田配施钾肥均显著增加土壤速效钾和缓效钾含量。本试验中，秸秆还田配施钾肥处理均有不同程度增加土壤速效钾和缓效钾含量的趋势，其中NP+2/3K+S、NPK+S处理均显著增加了土壤速效钾和缓效钾含量，增加幅度分别为23.8%、42.9%和7.8%、11.4%。表明秸秆还田配施钾肥，有利于弥补土壤钾素的亏缺，这对维持土壤养分平衡有重要意义。
4 结论
从作物产量上看，不同作物上秸秆还田可替代的钾肥量不一样。油菜季秸秆还田可以替代1/3～2/3的化学钾肥。水稻季随着试验年限的增加，秸秆还田能够替代化学钾肥的量呈减少趋势。从轮作周期秸秆还田替代化学钾肥效应上看，秸秆还田可以替代1/3的化学钾肥而不减少水稻和油菜的总产量。
油菜季，秸秆还田替代1/3和2/3化学钾肥均
可显著提高钾肥吸收利用率和偏生产力；水稻季，秸秆还田替代1/3的化学钾肥可显著提高钾肥吸收利用率，替代1/3和2/3的化学钾肥均可显著提高钾肥偏生产力。
单施钾肥难以弥补土壤钾素的亏缺，而秸秆还田在一定程度上可以改善土壤钾素亏缺，并使土壤中的各形态钾含量重新恢复动态平衡。
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Effect of continuous straw incorporation substitute for K-fertilizer on crop yield and soil potassium balanceCHENG Wen-long1，HAN Shang1，WU Ji1*，LI Min1，SHI Zu-liang2，WANG Hui1，TANG Shan1，HU Peng3，HUANG Hui4（1．Soil and Fertilizer Research Institute，Anhui Academy of Agricultural Sciences，Ahui Provincial Key Laboratory of Nutrient Recycling，Resources and Environment，Anhui Hefei 230031；2．Rural Energy and Environment Agency，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Beijing 100125；3．Chaohu County Center of Agri-Technology，Anhui Chaohu 238000；4．Huangshan County Center of Agri-Technology，Anhui Huangshan 245600）
Abstract：The effects of continuous straw returning to field and recommended potassium fertilizer on yields of rapeseed and rice，K uptake，K efficiency and soil potassium content were studied to explore the effect of continuous straw returning to replace potassium fertilizer under rice-rapeseed rotation system．The results show that：1）The rapeseed season returning straw can replace 1/3～2/3 of potash without reducing the yield of rapeseed．With the increase of trial years in rice season，the amount of straw returning which can replace chemical potassium fertilizer is decreasing．In the rotation cycle，straw returning can replace 1/3 of chemical potassium fertilizer without reducing the total yield of rapeseed and rice．2）Compared with NPK treatment，NP+1/3K+S and NP+2/3K+S treatment significantly increased potassium absorption efficiency and partial productivity in rapeseed season；The NP+2/3K+S treatment significantly improved potassium fertilizer absorption efficiency and partial productivity，while NP+1/3K+S treatment also significantly increased potassium fertilizer partial productivity in rice season．3）In the three rotation cycles，the soil potassium of no potassium fertilizer（NP）and single application potassium fertilizer（NPK）were always in a deficit state．Although the soil potassium of straw replacement potassium fertilizer treatment（NP，NP+1/3K+S，NP+2/3K+S）was in a deficit state during the first rotation cycle，the deficit decreased gradually with the straw returning to field．By the third rotation cycle，the soil potassium was in surplus state． 4）The treatments of straw returning with potassium fertilizer increased the available potassium content in the plough layer and slowed down the decline of potassium content in the plough layer．It indicates that straw returning with potassium fertilizer is beneficial to reduce the soil potassium deficiency，which is of great significance for maintaining soil potassium balance.
Key words：straw returning；potassium fertilizer；substitute；rapeseed-rice rotation
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