施钾时期对豫北砂薄地冬小麦灌浆期碳氮代谢及产量的影响

摘要

本文采用田间小区试验，钾肥(K2O)用量120kg·hm－2，设置不施钾肥，钾肥全部基施，钾肥全部追施，钾肥1/2基施+1/2拔节期追施4个处理。研究了施钾时期对冬小麦生育期土壤、植株养分动态变化，灌浆期旗叶及籽粒碳氮代谢，功能叶片抗衰老特性及茎秆抗倒性能，为砂薄地冬小麦合理施用钾肥提供依据。试验结果如下：
　　 1.与不施钾相比，施用钾肥有利于提高旗叶叶绿素含量，提高叶绿素荧光参数(Fv/FmΦPSⅡqP)，降低NPQ，有利于灌浆期旗叶SPS活性、SS活性与NR活性，提高旗叶可溶性蛋白含量与蔗糖含量，提高籽粒SS活性，促进籽粒蔗糖含量，提高灌浆后期籽粒灌浆速率，有利于籽粒淀粉含量，其中以钾肥1/2基施+1/2拔节期追施效果最优。
　　 2.施钾提高小麦的保护酶活性，降低MDA含量；其中，钾肥1/2基施+1/2追施处理更有利于提高旗叶SOD，POD，CAT活性，降低叶片MDA含量，有效延缓小麦旗叶的衰老。
　　 3.钾肥1/2基施+1/2拔节期追施更有利于冬小麦后期干重的积累，促进花后各器官干物质的转运，提高对籽粒的贡献率；同时促进冬小麦植株氮钾的积累，对全磷积累量影响不大。钾肥1/2基施+1/2拔节期追施处理开花后积累较多的氮素，并且以较高的比例转运到籽粒中。
　　 4.在拔节期之前土壤缓效钾与速效钾含量以钾肥全部基施处理的最高；拔节期之后，不同施钾处理间土壤速效钾含量差异显著，施钾处理缓效钾含量均显著高于不施钾处理，但施钾处理之间缓效钾含量差异不大，其中钾肥1/2基施+1/2追施处理具有较高的速效钾含量。
　　 5.与不施钾处理相比，钾肥降低冬小麦茎秆第一二节间长度，促进穗下节间的生长；有利于灌浆后期茎秆穗下节间的壁厚度，各节间的充实度，以及一二节间的纤维素与木质素含量，提高小麦茎秆的机械强度，钾肥1/2基施+1/2追施处理最优。相关分析结果表明，穗下节间的长度，各节间的充实度、纤维素含量，机械强度，第一节间的木质素含量与冬小麦抗倒指数显著相关；钾肥1/2基施+1/2追施有利于茎秆穗下节间的长度，节间充实度，有利于细胞壁纤维素与木质素含量，提高茎秆机械强度，进而改善小麦茎秆的抗倒性能。
　　 6.与不施钾相比，钾肥一次性基施，一次性追施，钾肥1/2基施+1/2追施处理分别增产11.71％，5.40％，21.70％;与钾肥一次施用相比，钾肥1/2基施+1/2追施处理显著提高冬小麦穗粒数和千粒重；钾肥1/2基施+1/2追施处理钾肥回收率与农学效率最高。
　　 综上所述，钾肥1/2基施+1/2拔节期追施处理有利于维持土壤速效钾含量，提高小麦氮钾养分吸收，促进干物质及氮素的运转，延缓旗叶衰老，有利于旗叶光合特性及碳代谢关键酶，促进蔗糖的积累转化，促进籽粒淀粉积累；同时改善茎秆抗倒性能，从而促进小麦产量的提高。