钾肥增效：埃塞俄比亚西南部奥莫-纳达不同土壤下画眉草产量的提升突破

《Agrosystems, Geosciences & Environment》：Potassium fertilization enhances teff [Eragrostis tef (Zuccagni) Trotter] productivity across contrasting soils in Omo-Nada, southwestern Ethiopia

本研究通过两年田间试验证实，在埃塞俄比亚长期被忽视的钾肥（K）对画眉草产量具有显著增益。在Nitisol和Cambisol两种典型土壤中，施用120 kg K ha?1可使画眉草籽粒产量提升39.4%（Nitisol）和36.7%（Cambisol），同时促进氮磷钾吸收效率（NUE）和农学利用效率（AE）。该研究颠覆了"埃塞俄比亚土壤钾含量丰富"的传统认知，为优化肥料配方提供了关键实证。

　　

研究背景与意义

画眉草作为埃塞俄比亚主要谷类作物，具有耐候性强、无麸质和高营养价值的特性，其种植面积占全国谷物总面积的22.56%。然而当前全国平均产量（1.2 t ha^?1）远低于潜力产量（2.5 t ha^?1）。长期以来，由于认为土壤钾元素充足，埃塞俄比亚的肥料推荐方案仅包含氮（N）和磷（P），导致土壤养分失衡和钾缺乏问题日益凸显。

实验设计与方法

研究于2021-2022年在奥莫-纳达地区的Nitisol（硅质粘土）和Cambisol（粘土）土壤开展。实验设置0、60、120、180 kg K ha^?1四个钾肥梯度，以氯化钾（KCl）为钾源，采用随机区组设计。所有处理均施用基础肥料NPSB（19-38-0-7S-0.1B）200 kg ha^?1和分次施用的尿素（46-0-0）。

土壤特性分析显示，Nitisol呈中度酸性（pH 5.44），有效磷极低（1.3 mg kg^?1）；Cambisol为轻度酸性（pH 6.35），钾含量中等（215.3 mg kg^?1）。两地有机碳含量均属中等水平（15-19 g kg^?1）。

产量与养分响应

钾肥施用显著提升画眉草籽粒和秸秆产量（p < 0.01）。在120 kg K ha^?1处理下，Nitisol和Cambisol的籽粒产量分别达到1329 kg ha^?1和1434 kg ha^?1，较对照增长65%和58%。过量施钾（180 kg K ha^?1）则导致产量下降，表明存在最佳施钾阈值。

养分吸收方面，120 kg K ha^?1处理在Cambisol上实现最高氮磷钾吸收量（74.7、31.9、95.4 kg ha^?1）。值得注意的是，施钾降低了Nitisol秸秆氮浓度（对照6.63 g kg^?1vs. 高钾处理4.9 g kg^?1），说明钾肥促进氮素向籽粒转移。

钾肥利用效率

农学利用效率（AE）分析显示，60 kg K ha^?1在Nitisol上效率最高（4.62 kg kg^?1），而Cambisol在120 kg K ha^?1时达到峰值（4.38 kg kg^?1）。生理利用效率（PE）在各处理间无显著差异，表明钾肥主要通过促进生物量积累而非吸收效率提升产量。

讨论与启示

研究结果挑战了埃塞俄比亚土壤钾充足的固有认知，证实钾缺乏已成为画眉草生产的主要限制因素。钾肥通过调节养分平衡（尤其促进氮磷协同吸收）和改善作物生理功能（光合作用、酶活化）实现增产。值得注意的是，尽管绝对产量低于埃塞俄比亚高原Vertisol土壤的报告值，但相对增产幅度更为显著，凸显出西南部地区土壤贫瘠化问题的严重性。

结论与展望

本研究明确证实120 kg K ha^?1为埃塞俄比亚西南部地区画眉草生产的最优钾肥用量。建议将钾肥纳入国家肥料推荐体系，通过氮磷钾平衡施肥实现画眉草产量提升和土壤可持续利用。未来研究需结合不同生态区土壤特性，建立更精细化的钾肥管理策略。