摘要
不施或少施钾肥是西北旱地富钾农田习惯施肥模式，但势必加剧区域土壤钾素赤字，影响农田可持续利用。针对当前不同钾肥管理下土壤质量演变特征不明及作物产量变化不清等问题，本研究依托国家黄土肥力与肥料效益监测基地长期定位试验（不施肥，CK；化肥氮磷，NP；化肥氮磷钾，NPK）以及盆栽试验（施钾梯度处理：0、270、540、1080、2160kg K2O ha–1）相结合，通过测定土壤化学指标、土壤胞外酶活性、微生物群落结构及作物产量，明确不同钾肥管理模式下土壤质量演变规律及作物产量响应特征，旨在为该区域合理施用钾肥提供科学依据。取得的主要结果如下： （1）与CK相比，NP和NPK处理显著提高土壤质量指数（SQI）和小麦籽粒产量，但显著降低土壤pH，增加土壤有机碳（SOC）、全氮、速效氮和速效磷含量，能够增加酶活性和细菌、真菌、放线菌丰度。与NPK相比，NP处理显著提高SOC、速效氮、速效磷、微生物量碳（MBC）和微生物量氮（MBN）含量、N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性、细菌和真菌总数，但显著降低了土壤pH和速效钾含量。NP与NPK处理间小麦籽粒产量差异不显著，但NP处理SQI（0.86±0.02）显著高于NPK（0.79±0.03），其差异主要与MBC、MBN和微生物群落结构有关。冗余分析表明，SOC是影响酶活性和微生物群落组成的关键因素。PLS-PM表明，施肥引起的SQI变化主要与土壤微生物学特性（如微生物群落组成）有关，而施肥驱动的小麦籽粒产量增加则受土壤养分调控。 （2）小麦-玉米轮作体系下，小麦和玉米株高、地上部生物量、玉米产量随施钾量的增加呈抛物线变化趋势。当施钾量达388.8kg ha-1时，玉米籽粒产量达最大值112.7g pot-1；当施钾量达499.5kg ha-1时，小麦地上部生物量达最大值62.78g pot-1；当施钾量达513.0kg ha-1时，玉米地上部生物量达最大值182.1g pot-1；但施钾对小麦籽粒产量无显著影响。与CK处理相比，施钾显著增加了小麦玉米百粒重。 （3）小麦-夏休闲体系下，小麦株高、籽粒产量、地上部生物量随施钾量的增加呈抛物线变化趋势，当施钾量达207.9kg ha-1时，小麦籽粒产量达最大值34.06g pot-1；当施钾量达378.0kg ha-1时，小麦地上部生物量达最大值85.87g pot-1。与CK相比，施钾显著增加了小麦百粒重，各处理间小麦穗数差异不显著。 综上可知，富钾土壤高量施钾不利于土壤质量及作物生长，适宜施钾量需要田间试验进一步验证。
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