钾肥施用方式对高粱干物质积累及产量的影响

周紫阳，马英慧，王江红，李光华，刘海楼 ，王 鼐*(.吉林省农业科学院，吉林 长春 30033; .榆树市农业技术推广中心，吉林 榆树30400)

钾肥施用方式对高粱干物质积累及产量的影响

周紫阳1，马英慧1，王江红1，李光华1，刘海楼2，王 鼐1*
(1.吉林省农业科学院，吉林 长春 130033; 2.榆树市农业技术推广中心，吉林 榆树130400)

为了确定高粱最佳的钾肥施用方式，以吉杂305号和吉杂87号高粱品种为试验材料，设计4个施钾肥处理(K0：不施钾；K1：基施钾120 kg/hm2；K2：基施钾90 kg/hm2+追施钾30 kg/hm2；K3：基施钾60 kg/hm2+追施钾60 kg/hm2)，探讨钾肥施用方式对高粱干物质积累及籽粒产量的影响。结果表明，施用钾肥可提高高粱植株叶面积、干物质积累量、籽粒淀粉含量、产量及经济系数。2个高粱品种叶面积均表现为K0

高粱； 钾； 干物质； 淀粉积累； 产量

高粱是我国重要的谷类作物之一，具有较强的抗旱、耐盐碱、耐瘠薄等优良特性，在现代农业生产中占据着比较特殊的地位[1]。在我国，高粱籽粒是酿制白酒的主要原料，例如，中外驰名的白酒茅台、泸州老窖、五粮液、汾酒等都是以高粱籽粒为原料精酿而成的。研究发现，高粱籽粒淀粉含量与出酒率具有显著正相关[2]。钾是影响高粱籽粒产量和品质的重要因子，其在淀粉合成代谢过程中能够活化体内的淀粉合成酶，直接参与淀粉的生物合成[3]。因此，施用钾肥对提高高粱籽粒产量和品质具有重要作用。但钾肥用量及施用时期不同，其作用效果明显不同。梁晓芳等[4]研究认为,与一次性施入相比，钾肥分期施入可以提高开花后小麦旗叶的净光合速率、蔗糖向籽粒供应的强度和籽粒淀粉积累速率。曹昌林等[5]研究结果表明，当氮肥、磷肥和钾肥配合施用量为中等时，可显著提高高粱籽粒淀粉含量。黄瑞冬等[6]研究也表明，当磷肥和钾肥的配合施用量为中等时，可明显促进高粱籽粒淀粉积累。但有关钾肥施用方式对高粱植株干物质积累量、籽粒产量和淀粉积累量的影响研究较少，特别是关于高粱钾肥合理的基追施比例的研究尚未见报道。为此，以高粱品种吉杂305号和吉杂87号为试验材料，探讨钾肥施用方式对高粱干物质积累量及籽粒产量的影响，以期确定最佳的钾肥施用方式，这对有效提升高粱的经济效益和生产价值都具有重要的理论和实践意义。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试高粱品种为吉杂305号和吉杂87号，其熟期组相同，由吉林省农业科学研究院作物资源研究所提供。其中，吉杂305号属于高淀粉品种，淀粉含量为79.4%；吉杂87号属于低淀粉品种，淀粉含量为65.3%。

1.2 试验设计

试验在吉林省农业科学院高粱试验站进行。试验土壤肥力中上等，其养分含量见表1。试验采用随机区组设计，共设4个施钾(K2O)处理，即K0：不施钾；K1：基施钾120 kg/hm2；K2：基施钾90 kg/hm2+追施钾30 kg/hm2；K3：基施钾60 kg/hm2+追施钾60 kg/hm2。以尿素作为氮肥，N用量为140 kg/hm2，30%基施，70%追施；磷肥用过磷酸钙，一次性基施，P2O5用量为 80 kg/hm2；钾肥用硫酸钾。小区长度为10 m，种植8行，行间距为0.60 m，重复3次。于2013年5月5日播种，保苗9万株/hm2，在幼苗生长到5叶期时定苗，其他田间管理正常。

表1 试验地土壤养分含量

1.3 测定项目及方法

开花期，在田间选择生长一致、开花期相同的高粱植株挂牌，分别于开花后的10、20、30、40、50 d，在每个小区取10株，用烘干法测定植株地上部干质量，用激光叶面积测定仪(美国CID公司的CI-203)测量植株叶面积；在每个小区取10个果穗，每个果穗取100粒中间部位的籽粒，75 ℃烘干，参照GB 5006—85测定籽粒淀粉含量[7]。

高粱成熟后，定点收获进行考种，测定产量。

1.4 数据处理

试验数据用Excel整理，再用 DPS软件进行方差及相关分析，采用LSR进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 钾肥施用方式对高粱植株叶面积的影响

由图1可知，开花后，对于2个高粱品种来说，所有处理高粱植株叶面积的变化趋势基本一致，总体呈下降趋势，各时期叶面积均表现为K0

图1 钾肥施用方式对高粱植株叶面积的影响

2.2 钾肥施用方式对高粱地上部干物质积累量的影响

由图2可知，开花后，对于2个高粱品种来说，所有处理的地上部干质量均随生长时间的延长呈上升趋势，各时期地上部干质量总体均表现为K0

图2 钾肥施用方式对高粱地上部干物质积累量的影响

2.3 钾肥施用方式对高粱籽粒淀粉含量的影响

由图3可知，对于2个高粱品种来说，所有处理籽粒淀粉含量均随生长时间的延长逐渐增加，各时期籽粒淀粉含量均表现为K0

图3 钾肥施用方式对高粱籽粒淀粉含量的影响

2.4 钾肥施用方式对高粱籽粒产量的影响

由图4可知，对于2个高粱品种来说，籽粒产量均表现为K0

由图5可以看出，对于2个高粱品种来说，与K0处理相比，施用钾肥均可显著提高高粱的经济系数，3个施用钾肥处理之间差异不显著，吉杂305号增产幅度为5.4%～6.6%，吉杂87号增产幅度为2.6%～3.5%，2个品种均以K1处理经济系数最高，K2处理次之。

同一品种不同小写、大写字母分别表示在0.05、0.01水平上差异显著、极显著，下图同

图5 钾肥施用方式对高粱经济系数的影响

3 结论与讨论

钾是作物体内重要的必需大量营养元素之一，其生理功能主要是作为苹果酸脱氢酶、果糖激酶等60多种酶的激活剂，参与体内各代谢过程[3]。钾能够促进作物体内蛋白质的生物合成及糖向贮藏器官的运输，与糖类合成也密切相关[3]。钾还可以增强植物细胞的保水能力，从而提高植物的抗旱性[3]。

施用钾肥有利于作物籽粒产量形成和籽粒淀粉的积累[8]。王劲松等[9]研究发现，在土壤养分逐渐耗竭的条件下，施氮、钾、磷肥处理高粱植株最大叶的叶面积、单株总功能叶面积、叶片的生物量、产量都显著增加。罗峰等[10]研究发现，当氮肥和磷肥施用量一定时，甜高粱含糖量和籽粒产量均随着施钾量的增加而提高。本研究结果表明，施用钾肥能够明显增加高粱植株的绿叶叶面积以及干物质积累量，促使植株干物质向经济器官分配增多，提高籽粒淀粉含量，增加籽粒产量和经济系数。其中，以基施钾90 kg/hm2+追施钾30 kg/hm2处理籽粒产量和淀粉含量最高。说明，在农业生产中以合适的分配比例分期施用钾肥才会发挥其最佳的肥效。

[1] 董玉琛，曹永生.粮食作物种质资源的品质特性及其利用[J].中国农业科学，2003,36(1)：111-114.

[2] 宋高友，张纯慎，苏益民，等.高粱籽粒品质对出酒率影响的初步探讨[J].辽宁农业科学,1986(5)：6-8.

[3] 张治安，陈展宇.植物生理学[M].长春：吉林大学出版社，2009:72-73.

[4] 梁晓芳，于振文.施钾时期对冬小麦旗叶光合特性和籽粒淀粉积累的影响[J].应用生态学报，2004，15(8):1349-1352.

[5] 曹昌林，董良利，宋旭东，等．氮、磷、钾配施对高粱籽粒淀粉含量的影响[J]．山东农业科学，2010(5)：68-70．

[6] 黄瑞冬，于泳，肖木辑，等．施磷、钾肥对高粱籽粒淀粉积累规律的影响[J]．作物杂志，2009(2)：29-32．

[7] 中华人民共和国农牧渔业部.水稻、小麦、玉米、谷子、高粱等谷物籽粒中粗淀粉含量的测定：GB 5006—85[S].北京：中国标准出版社，1985.

[8] 周紫阳.高粱籽粒淀粉遗传特性及积累规律的研究[D].沈阳：沈阳农业大学，2011.

[9] 王劲松，焦晓燕，丁玉川，等.粒用高粱养分吸收、产量及品质对氮磷钾营养的响应[J].作物学报，2015,41(8)：1269-1278.

[10] 罗峰，李子芳，高建明，等.氮磷钾肥对甜高粱含糖量和籽粒产量的影响[J].湖北农业科学，2013,52(22)：5459-5462.

Effect of Application Mode of Potassium Fertilizer on Dry Matter Accumulation and Grain Yield of Sorghum

ZHOU Ziyang1,MA Yinghui1,WANG Jianghong1,LI Guanghua1,LIU Hailou2，WANG Nai1*
(1.Institute of Crop Sciences,Jilin Academy of Agricultural Sciences,Changchun 130033,China；2.Technology Promotion Center of Agriculture in Yushu City,Yushu 130400,China)

In order to determine the best application mode of potassium fertilizer,sorghum hybrids Jiza No.305 and Jiza No.87 were used as materials,and four treatments (K0 without potassium,K1 with 120 kg/ha potassium as base fertilizer,K2 with 90 kg/ha potassium as base fertilizer,and 30 kg/ha potassium as additional fertilizer,K3 with 60 kg/ha potassium as base fertilizer,and 60 kg/ha potassium as additional fertilizer) were designed to study the effect of the application mode of potassium fertilizer on dry matter accumulation and grain yield.The results showed that the application of potassium fertilizer increased the sorghum plant leaf area,dry matter accumulation,grain starch content,yield and economic coefficient.The order of leaf area of two sorghum cultivars was K0

sorghum; potassium; dry matter; starch accumulation; yield

2015-11-30

吉林省现代农业产业技术体系建设专项资金项目(JN2014012);吉林省农业科技创新工程专项基金项目(CX20130018)

周紫阳(1965-)，男，吉林吉林人，研究员，博士，主要从事高粱育种及栽培生理研究。E-mail：ziyang_z@163.com

*通讯作者：王 鼐(1965-)，男，吉林松原人，研究员，主要从事高粱育种及栽培生理研究。E-mail：wang-nai@163.com

S514；S143.3

A

1004-3268(2016)04-0076-04