施钾时期对甘薯产量及钾肥利用率的影响

施钾时期对甘薯产量及钾肥利用率的影响
任国博;史春余;姚海兰;柳洪鹃;孙哲
【摘要】为了明确不同时期施用钾肥对甘薯块根产量及钾肥利用率的影响, 以济徐23为材料, 进行大田试验. 研究钾肥施用时期对甘薯块根干物质积累特性、干物质分配、钾肥利用率的影响. 结果表明, 不同时期施用钾肥均可提高块根产量, 基施增产幅度最大, 为26. 09%, 封垄期追施次之, 高峰期追施最小. 与对照处理相比, 施用钾肥提高了块根膨大速率, 基施和封垄期追施处理块根膨大前期增幅较大, 而高峰期追施钾肥块根膨大后期增幅略高; 基施处理显著降低全时期甘薯茎叶鲜重与块根鲜重的比值 (T/R值), 而封垄期追施处理显著降低生长中后期T/R值; 施肥处理均可提高收获期块根干物质分配率, 基施钾肥处理达到显著水平. 基施钾肥处理钾肥产块根效率、钾肥收获指数、钾肥农学利用率和钾肥偏生产力显著高于其他施钾处理. 基施钾肥通过提高钾肥农学利用率、偏生产力和钾肥收获指数, 降低T/R值, 促进块根膨大, 最终获得高产.%Field trial was conducted to study the effect of different potassium application period on the yield and utilization effi-ciency of sweet potato Jixu No. 23 as experiment material, and the effect of potassium application period on the accumulation characteristic of dry matter, the distribution of dry matter and potassium utilization efficiency. The results showed that all the different potassium application periods increased storage root yield, applying potassium as basal fertilizer sharpest increased the yield by 26. 09%, followed by as top cover fertilizer, and the lowest was as top-growth peak fertilizer. Compared with the con-trol treatment, applying potassium as basal fertilizer significantly increased the velocity of storage root; significantly reduced T/R ratio of the whole
growth period, and the potassium as top cover fertilizer reduced T/R ratio of the later growth period;Three fertilizer treatments significantly improved the dry matter allocation rate at the harvest time. The potassium using efficiency, potassium harvest index, agronomic efficiency of potassium fertilizers and partial factor productivity of potassium of basal treatment were significantly higher than those of other potassium application treatments. In conclusion, applying potassium as basal fertiliz-er significantly increased the potassium using efficiency, potassium harvest index, agronomic efficiency of potassium fertilizers and partial factor productivity, significantly reduced the T/R ratio, increased velocity of storage root, improved the utilization rate of dry matter distribution at the harvest time and ultimately obtained the greatest increase of sweet potato yield.
【期刊名称】《中国土壤与肥料》
【年(卷),期】2015(000)005
【总页数】4页(P33-36)
【关键词】甘薯;施钾时期;产量;钾肥利用率
【作者】任国博;史春余;姚海兰;柳洪鹃;孙哲
【作者单位】山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室, 山东泰安271018;山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室, 山东泰安 271018;山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室, 山东泰安 271018;山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室, 山东泰安 271018;山东农业大学农学院/作物
生物学国家重点实验室, 山东泰安 271018;泰安市农业科学研究院, 山东泰安271000
【正文语种】中文
【中图分类】S143.3;S531
甘薯作为一种重要的粮食作物和工业原料，在农业和相关产业的发展中具有重要意义。

我国年种植甘薯在3.5×106 hm2 左右，约占世界总面积的45%;总产量8 000 万t 左右，约占世界总产量的75%，是世界甘薯主产国［1］。

甘薯是典型的喜钾作物，增施钾肥能够提高干物质在块根中的分配率，增加干物质生产量和块根产量，所以甘薯生产十分重视施用钾肥［2－7］。

近年来，由于钾素资源缺乏，钾肥施用不合理，钾肥利用效率较低，使得甘薯种植土壤的缺钾范围在逐渐扩大，如何提高钾肥利用率成为亟待解决的问题［8－11］。

已有研究主要针对不同类型钾肥及钾肥施用量对甘薯产量及钾肥利用率的影响且多是在基施钾肥的基础上进行的，而缺少钾肥施用时期作用效果的研究。

因此，研究不同时期施钾对甘薯产量及钾肥利用率的影响，具有重要的应用价值。

1 材料与方法
1.1 试验材料
供试品种为济徐23，供试肥料:钾肥为硫酸钾［w (K2O)=50%］;磷肥为磷酸二铵［w (P2O5)=46%，w (N)=18%］;氮肥为尿素［w (N)=46%］。

供试土壤质地为砂壤土，0～20 cm 土壤有机质含量15.8 g/kg，碱解氮含量86.2 mg/kg，有效磷 (P)含量37.2 mg/kg，速效钾 (K)含量69.5 mg/kg。

1.2 试验设计
试验于2012 在山东农业大学农学实验站进行。

钾肥(K2O)施用量为24 g/m2，试
验设4 个处理:T1:不施用钾肥(对照);T2:基施钾肥;T3:封垄期追施钾肥(栽植后50 d 施用);T4:茎叶生长高峰期追施钾肥(栽植后110 d 施用)。

氮肥(N)施用量为12
g/m2，磷肥(P2O5)施用量为9 g/m2，均做基肥施入。

小区面积15 m2，重复4 次，完全随机区组排列;4月29日栽秧，10月22日收获;行距75 cm，株距25 cm。

1.3 取样方法和测定项目
各处理于栽秧后50 d 开始，每隔20 d 取一次样，直到收获。

具体方法:在每个处理的取样区内随机选择取样点，重复3 次，每个点选取生长正常一致的3～5 株。

分别称取地上部和块根(洗净、晾干)鲜重，并将地上部分为叶、柄和茎，然后将茎切段、块根切片连同叶和柄一起，在60 ℃下烘干、称重。

收获期将测产区内的块根全部挖出，数出每个小区的块根数量，然后以小区为单位称块根重量，计算平均单株结薯数和块根重。

各器官干样粉碎后，用FP640 型火焰光度计测钾离子含量。

以上述调查和测定为基础，计算块根膨大速率、T/R 值、钾肥利用率［12－13］，计算公式如下:
块根膨大速率［g/(株·d)］=(本次取样时平均单株块根鲜重－上次取样时平均单株块根鲜重)/两次取样所间隔的天数
T/R=某一时期地上部鲜重/块根鲜重
钾肥吸收利用率(%)=(施钾区块根中的总钾量－不施钾区块根中的总钾量)/所施钾
肥中钾素总量×100
钾素产块根效率(kg/kg)=块根干重(kg/hm2)/整株钾素积累量(kg/hm2)
钾素收获指数(%)=块根钾素积累量(kg/hm2)/整株钾素积累量(kg/hm2)×100
钾肥农学利用率(kg/kg K)=(施钾区块根产量－空白对照块根产量)/施钾量
钾肥偏生产力(kg/kg)=块根产量/钾肥用量
1.4 数据处理与分析
图表处理在Microsoft Excel 2003 下进行，用DPS 7.05 软件分析数据，方差分析采用F 检验，多重比较采用新复极差法 (SSR)进行显著性检验。

2 结果与分析
2.1 产量及构成因素
与对照(T1)相比，不同时期施钾均有增产作用(表1)，基施处理 (T2)增产率最大，为26.09%，封垄期追施 (T3)次之，为12.35%，高峰期追施(T4)增产率最小，为3.29%。

不同时期施钾均可提高单薯重，其中(T2)处理增产率最大，与对照处理相比达到显著水平。

但不同时期施钾对单株结薯数的影响不大。

2.2 块根膨大和干物质积累与分配
2.2.1 块根膨大和干物质积累
甘薯块根膨大速率与块根产量形成密切相关。

由图1 可知，块根膨大速率表现为双峰曲线。

前期施钾处理(T2、T3)在栽植后70～90 d 出现第一个峰值，而前期未施钾处理(T1、T4)第一个峰值出现在栽秧后90～110 d，各处理的第二个峰值均出现在130～150 d。

膨大前期，基施(T2)处理块根膨大速率最高，膨大中后期，封垄期追施(T3)处理块根膨大速率较高。

即基施钾肥处理能够在膨大高峰期发挥最大肥效，促进块根膨大。

表1 施钾时期对鲜薯产量及产量构成因素的影响注:同一列数据后的字母不同表示在0.05 水平下差异显著，下同。

图1 不同时期施钾对块根膨大速率的影响
2.2.2 T/R 值
T/R 值可以反映地上部茎叶生长与块根膨大之间的关系。

从图2 可以看出，随着甘薯的生长，T/R 值逐渐变小。

基施或封垄期追施能降低T/R 值。

而高峰期施钾在生长后期T/R 值略降低于对照处理。

说明早施钾能提高同化物在地下部的分配
比例，利于产量形成。

图2 不同时期施钾对甘薯T/R 值的影响
2.2.3 收获期干物质分配
由表2 可知，与空白对照(T1)相比，收获期单株干重、块根干重和块根干物质分配率均以基施处理(T2)最高，其次是封垄期追施处理(T3)，高峰期追施处理(T4)最小，说明前期施钾有助于提高收获期块根干物质分配率。

表2 收获期块根干物质分配率
2.3 钾肥利用率
从表3 中可以看出，不同时期追施钾肥均可显著提高植株钾素积累量，封垄期追
施(T3)植株钾素积累量最大，其次依次为基施(T2)、高峰期追施(T4)和不施钾(T1)
处理。

钾肥利用率是当季作物对肥料利用的直接体现，钾素生产效率和钾素收获指数反映了钾素在甘薯块根中的分配及利用。

3 个施钾处理相比，基施(T2)处理钾素生产效率和钾素收获指数最高，封垄期追施(T3)最低;封垄期追施(T3)处理钾肥吸收利用率最高;高峰期追施处理(T4)有较高的钾素产块根效率，但钾肥吸收利用率较低。

表3 植株钾肥利用率
钾肥农学利用率和偏生产力反映钾肥的生产效率。

比较不同处理钾肥农学利用率和偏生产力，从图3、4 可以看出，3 个施钾处理中基施(T2)的钾肥农学利用率和钾
肥偏生产力最高，显著高于封垄期追施(T3)和高峰期追施(T4)，说明基施钾肥有利于提高甘薯钾肥农学利用率和钾肥偏生产力，使钾肥的回报率得到提高。

图3 钾素农学利用率
图4 钾肥偏生产力
3 讨论与结论
甘薯属于喜钾作物，不同甘薯品种对钾肥的需求规律不同，合理的钾肥运筹不仅能
改善甘薯钾素吸收利用率，而且能提高甘薯块根产量。

前人的研究结果表明，基施钾肥甘薯T/R 值下降，块根膨大速率提高，收获期的生物产量以及干物质在块根
重的分配率提高［2］。

而不同时期施用钾肥对块根产量、干物质分配和块根膨大影响的报道较少［14－16］。

本研究结果表明，施钾处理均能提高块根产量，增
产主要是提高了单薯重，基施(T2)钾肥处理增幅最大，其次为封垄期追施处理(T3)，高峰期追施处理(T4)最小，增产率分别为26.09%、12.35%、3.29%;基施(T2)和封垄期追施钾肥处理提高生长前期块根膨大速率;基施钾肥和封垄期施钾降低T/R 值，促进块根膨大，且基施(T2)收获期块根干物质分配率最高，高达84.90%。

说明基施钾肥通过形成合理的分配结构，促进干物质向块根中分配，从而形成较大的块根膨大速率，最终获得高产。

随着施钾量的增加，作物产量增加，但当施钾量达一定值，作物产量增加不显著［17－18］，甚至出现产量降低的现象。

在不增加或减少施钾量的前提下，合理
分配不同生育期的施钾量可以达到提高钾肥利用率和产量的效果，这可为建立控制甘薯生产钾肥用量的新型栽培调控技术提供了理论依据。

本研究表明:3 个施钾处
理相比，基施钾肥(T2)钾素积累量和吸收利用率均较高，钾肥生产效率和钾肥偏生产力最高;封垄期追施(T3)钾素积累量、钾肥吸收利用率最高，钾肥生产效率和钾
肥偏生产力最低;高峰期追施(T4)钾素积累量最低。

说明基施钾肥既促进植株的钾
素吸收，又可促进钾素向块根中分配，形成合理的钾素分配结构，促进干物质向块根中分配，形成较高块根产量;封垄期追施钾肥处理(T3)最大程度促进植株中钾素
积累，但块根中钾素分配率低于基施钾肥处理，因而其块根产量低于基施钾肥处理;而高峰期施钾可能是由于施用钾肥过晚，不利于钾素的吸收，增产不显著。

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