施钾对不同供钾水平土壤小麦/玉米轮作干物质累积及养分吸收利用的影响

摘要

本试验在河南省偃师市（高钾点）、温县（中钾点）和新郑市（低钾点）三个不同供钾水平土壤上，研究了不同施钾水平及施钾技术对冬小麦/夏玉米轮作产量、干物质及养分累积分配、转运的影响，探讨了在高、中和低钾点小麦、玉米养分吸收规律，土壤钾素平衡，以寻求适宜的钾肥用量和施钾技术，为河南省的小麦、玉米高产高效合理施用钾肥提供科学依据。主要研究结果如下:
　　1.三个试验点2010～2011年小麦在播种后65d～136d时，干物质累积量基本没有变化，在播种后136d～238d时，以“直线”型增加;2011～2012年小麦干物质累积呈“S”型曲线，在播种后68d～136d时，干物质略有增加，在播种后136d～197d时，干物质累积量明显加快，在播种后197d～236d时，干物质累积量又有所减缓。2010～2011年成熟期干物质高、中和低钾点分别以K45+D、 K135+D、K135+D处理最高，为19117 kg/hm2、15478 kg/hm2、16469 kg/hm2，与不施钾处理相比，分别提高了17.03％、15.50％、23.37℃;2011～2012年分别以K45+D、K90+D、K135+D处理最高，为20467 kg/hm2、17651 kg/hm2、16905 kg/hm2，比不施钾处理分别提高了14.82％、15.73％、23.42％。三个试验点玉米于物质累积量在整个生育期内，呈“直线”型增加。高、中和低钾点干物质累积量分别以K90+D、K90+D、K135+D处理最高，为18008 kg/hm2、16221 kg/hm2、12668 kg/hm2，与不施钾处理相比，分别提高了12.97％、14.72％、20.23％。从小麦和玉米轮作来看，小麦干物质累积较玉米高。
　　2.小麦各器官干物质累积分配在开花期高钾点以茎＞穗＞叶＞鞘，中钾点以茎＞叶＞穗＞鞘，低钾点以茎＞穗＞鞘＞叶，成熟期高、中和低钾点均以籽粒＞穗轴+颖壳＞茎＞鞘＞叶。三个试验点玉米吐丝期均以茎＞叶＞穗＞鞘，成熟期均以籽粒＞茎＞叶＞穗轴+苞叶＞鞘。三个试验点小麦不同器官干物质转运量均以茎＞叶＞鞘，茎的转运量以高钾点＞中钾点＞低钾点，叶和鞘的转运量以中钾点＞低钾点＞高钾点，从总的转运量来看，以中钾点最高，低钾点最低。小麦花后干物质的转移率，高钾点以茎＞叶＞鞘，而中钾和低钾点以叶＞鞘＞茎，说明茎、叶、鞘之间转移率并没有明显规律;从贡献率来看，高、中和低钾点两年小麦都是以茎＞叶＞鞘，表明茎对籽粒的贡献率较高。
　　3.三个试验点小麦钾吸收量两年均以开花期最高。2010～2011年在返青期钾吸收量略有下降，而2011～2012年返青期略有增加。高、中和低钾点小麦钾吸收量在生育前期以低钾点累积较高，成熟期均以高钾点最高，低钾点最低。玉米钾吸收量三个试验点在吐丝期之前呈线性增加，之后增加较为缓慢。小麦氮素吸收量三个试验点两年在返青期之前均缓慢增加，2010～2011年高钾点在返青到拔节期氮吸收量较快，在2011～2012年三个试验点在返青期以后，随生育期的延伸，氮素吸收速率均呈下降趋势。玉米氮素吸收量在吐丝期之前高钾和中钾点均以线性增加，随后呈缓慢增加趋势，而低钾点在整个生育期内氮素吸收速率均较高。小麦磷素吸收量在整个生育期内，二个试验点两年累积趋势一致，均呈“S”型增加。而玉米磷素吸收量在整个生育期内，三个试验点基本都呈线性增加。
　　4.对小麦钾素在不同器官分配来看，成熟期小麦各器官钾素累积高钾点以茎＞鞘＞叶＞穗轴+颖壳＞籽粒，中钾和低钾点各器官均以茎＞鞘＞穗轴+颖壳＞籽粒＞叶。玉米成熟期高钾和中钾点均以茎＞叶＞穗轴+苞叶＞籽粒＞鞘，而低钾点以茎＞籽粒＞穗轴+苞叶＞叶＞鞘。三个试验点氮素累积两年成熟期各器官之间均以籽粒＞穗轴+颖壳＞叶＞茎＞鞘，玉米成熟期三个试验点均以籽粒＞叶＞茎＞穗轴+苞叶＞鞘。小麦各部位磷素累积量开花期2010～2011年三个试验点都是以穗＞叶＞茎＞鞘，2011～2012年三个试验点均以茎＞穗＞叶＞鞘，成熟期2010～2011年高钾和中钾点都以籽粒＞茎＞穗轴+颖壳＞叶＞鞘，低钾点以籽粒＞茎＞穗轴+颖壳＞鞘＞叶，2011～2012年高钾和低钾点均以籽粒＞穗轴+颖壳＞叶＞鞘＞茎，中钾点以籽粒＞穗轴+颖壳＞叶＞茎＞鞘。玉米不同部位对磷素的吸收量吐丝期高钾和中钾点均以叶＞茎＞穗＞鞘，低钾点以叶＞穗＞茎＞鞘，成熟期三个试验点均以籽粒＞叶＞茎＞穗轴+苞叶＞鞘。
　　5.三个试验点施用钾肥均能显著提高小麦和玉米的产量，高钾点的小麦两年均以K45+D处理达到最高，施钾量再增加呈下降趋势;中钾点2010～2011年小麦产量随施钾量的增加而递增，以K135+D处理达到最高，2011～2012年小麦产量在施钾量为135 kg/hm2时，以K90+D处理达到最高;低钾点小麦产量两年均随施钾量的增加而增加，都以K135+D处理达到最高。高钾点和中钾点的玉米两年都以K90+D处理达到最高，施钾量再增加，产量又有所下降;而低钾点的玉米产量两年随施钾量的递增而增加，都以K135+D处理最高。高、中和低钾点两年小麦增产率平均分别在6.87％～13.87％、11.19％～18.57％和18.71％～27.49％之间;玉米增产率平均分别在4.76％～12.49％、7.56％～16.08％和7.01％～22.61％之间。
　　6.小麦、玉米钾素吸收效率(KUPE)、钾素利用效率(KUTE)、钾素生理效率(PE)、钾肥当季利用率(RE)、农学效率(AE)、钾肥偏生产力(PFP)，随钾肥用量增加两年基本上都呈下降趋势。从高、中和低钾点来看，高钾点小麦和玉米RE较高，低钾点小麦和玉米AE较高。当施钾量都为45 kg/hm2时，三个试验点玉米基本都是基施效率较高，而小麦均是追施较好;都为90或135 kg/hm2时，小麦玉米基本均是钾肥分两次施用效果较好。
　　7.三个试验点施钾处理速效钾含量显著高于不施钾处理，且随施钾量增加土壤速效钾含量显著提高。与播前土样相比，经过两年玉米-小麦轮作后三个试验点不施钾处理土壤速效钾含量都下降了约25％，高钾、中钾和低钾点不施钾处理的土壤表观年盈亏量分别为-121.05kg/hm2、-86.89 kg/hm2和-69.38 kg/hm2，当施钾量都为90或135 kg/hm2时，钾肥分2次施用土壤速效钾含量较高;当施钾量都为45 kg/hm2时，三个试验点都是钾肥追施土壤速效钾含量较高。

目录

声明

致谢

摘要

1 文献综述

1．1 河南小麦玉米生产状况及存在的问题

1．2 施钾对小麦玉米生长的影响

1．2．1 施钾对小麦玉米产量及产量构成的影响

1．2．2 施钾对小麦玉米干物质累积和分配的影响

1．2．3 施钾对小麦玉米养分吸收、分配及转运的影响

1．3 施钾对小麦玉米钾肥利用效率的影响

1．4 施钾对土壤速效钾及土壤钾素平衡的影响

1．5 研究内容及技术路线

1．5．1 研究内容

1．5．2 技术路线

2 引言

3 材料与方法

3．1 供试土壤

3．2 试验设计

3．3 测定项目与方法

3．3．1 土样采集与测定

3．3．2 植株样品采集与测定

3．3．3 产量及其构成要素

3．4 数据处理

4 结果分析

4．1 施钾对小麦玉米干物质累积和转移的影响

4．1．1 施钾对小麦不同生育期干物质累积的影响

4．1．2 施钾对玉米不同生育期干物质累积的影响

4．1．3 施钾对小麦不同器官干物质累积和分配的影响

4．1．4 施钾对玉米不同器官干物质累积和分配的影响

4．1．5 施钾对小麦花后干物质转运的影响

4．1．6 施钾对小麦花后干物质转移对籽粒贡献的影响

4．1．7 小麦产量与干物质各指标之间的相关性分析

4．2 施钾对小麦玉米养分吸收的影响

4．2．1 施钾对小麦不同生育期钾素吸收的影响

4．2．2 施钾对玉米不同生育期钾素吸收的影响

4．2．3 施钾对小麦不同生育期氮素吸收的影响

4．2．4 施钾对玉米不同生育期氮素吸收的影响

4．2．5 施钾小麦不同生育期磷素吸收的影响

4．2．6 施钾玉米不同生育期磷素吸收的影响

4．2．7 小麦产量与钾素吸收各指标之间的相关性分析

4．3 施钾对小麦玉米养分分配的影响

4．3．1 施钾对小麦钾素分配的影响

4．3．2 施钾对玉米钾素分配的影响

4．3．3 施钾对小麦氨素分配的影响

4．3．4 施钾对玉米氮素分配的影响

4．3．5 施钾对小麦磷素分配的影响

4．3．6 施钾对玉米磷素分配的影响

4．3．7 小麦产量与各部位吸钾量之间的相关性分析

4．4 施钾对小麦养分转运的影响

4．4．1 施钾对小麦钾素转运的影响

4．4．2 施钾对小麦氮素转运的影响

4．4．3 施钾对小麦磷素转运的影响

4．5 施钾对小麦玉米轮作产量及产量构成的影响

4．5．1 施钾对小麦玉米产量的影响

4．5．2 施钾对小麦产量构成的影响

4．5．3 施钾对玉米产量构成的影响

4．6 施钾对小麦玉米钾肥利用效率的影响

4．7 施钾对土壤速效钾含量及土壤钾素表观平衡的影响

4．7．1 施钾对土壤速效钾含量的影响

4．7．2 施钾对土壤钾素表观平衡的影响

5 结论

6 讨论

6．1 施钾对小麦玉米干物质吸收、分配与转运的影响

6．2 施钾对小麦玉米养分吸收、分配与转运的影响

6．3 施钾对小麦玉米产量及钾肥利用效率的影响

6．4 施钾对土壤速效钾及土壤钾素平衡的影响

参考文献