不同施钾水平下棉花干物质积累的Logistic方程拟合分析

不同施钾水平下棉花干物质积累的Logistic方程拟合分析吕意;关伟;余隆新;王德鹏;唐浩月;江晶
【摘要】试验探讨了棉花（Gossypium hirsutum L.华杂棉H318）在大田条件下干物质积累和分配规律,初步确定了最适的钾肥水平。

Logistic模拟显示,钾素可以提高单株干物质积累最大值,提前干物质最大积累速率的时间,增大干物质最大积累速率;适宜的钾肥水平延长棉株旺盛生长的时期,增大GT（棉花在快速生长时期的干物质积累量是最大积累量的65.8%时的数值）,提高生殖器官和营养器官干物质比值,增加干物质积累的平均速率。

综合分析认为,T2（225 kg/hm2）是最适的钾肥水平。

【期刊名称】《农业科技通讯》
【年(卷),期】2012(000)010
【总页数】3页(P54-56)
【关键词】棉花;钾肥;干物质;Logistic方程
【作者】吕意;关伟;余隆新;王德鹏;唐浩月;江晶
【作者单位】湖北农科高新种业有限公司,武汉430064;湖北农科高新种业有限公司,武汉430064;湖北农科高新种业有限公司,武汉430064;华中农业大学植物科学技术学院,湖北武汉430070;华中农业大学植物科学技术学院,湖北武汉430070;华中农业大学植物科学技术学院,湖北武汉430070
【正文语种】中文
【中图分类】S565.106.2
干物质积累是棉花产量形成的物质基础，干物质在各器官间的转移数量与运输速度直接影响到棉花的经济产量与品质[1]。

干物质积累是衡量棉花生长状况的重要指标，而钾肥又是棉花生长过程中所必需的三大元素之一，对棉花的纤维品质和产量有重要的影响作用[2-4]，所以研究棉花干物质在不同钾肥施用量下的积累动态对
合理高效利用钾肥及提高棉花产量和品质具有重要意义。

1.1 试验材料
试验于2010年在华中农业大学进行，供试品种为华杂棉H318（Gossypium hirsutum L.）。

试验土壤为中壤土，肥力中等，土壤全氮0.135%、全磷0.11%、全钾0.81%。

供试肥料：氮肥为尿素（46%N）、磷肥为过磷酸钙（12%P2O5）、钾肥为氯化钾（60%K2O）。

1.2 试验设计
试验采用随机区组设计，5个处理，3次重复，共15个小区，每小区面积22 m2（11 m×2 m）。

移栽方式种植，密度为2.25万株/hm2。

5个处理钾肥（K2O）水平分别为：CK（不施钾肥）、T1（120 kg/hm2）、T2（240 kg/ hm2）、T3（360 kg/hm2）、T4（480 kg/hm2）。

底肥施入氮肥总量30%，磷肥全量，
钾肥总量50%；初花期施入氮肥总量40%和钾肥总量50%；盛花期施入氮肥总量30%。

肥料用量详见表1。

1.3 试验方法
试验于4月27日播种育苗，5月8日移栽，8月15日打顶。

棉株上部叶片出现
萎蔫现象时，沟灌浇水，其他管理措施与常规大田管理相同。

棉花生育期内分别于6月1日、7月1日、8月1日、9月1日、10月1日取样5次，每次每个处理
取样3株。

各样品按器官分类（根、主茎、主茎叶、果枝、果枝叶、蕾、花、铃）装入信封中，于105℃杀青30min，然后80℃烘干称重。

1.4 数据处理
采用DPS7.05软件对试验数据进行统计分析、Excel 2003进行数据的计算、绘图。

通过对施钾处理CK、T1、T2、T3、T4棉花的单株干物质、营养器官及生殖器官
干物质积累的Logistic方程拟合可知，方程决定系数R2均达到0.99以上，由此
说明拟合方程较真实的反映了各部分干物质积累状况，具体方程如表2所示。

2.1 施钾对单株干物质积累的影响
由表2中单株干物质积累方程的t0数值可以看出，随着施钾量的增多，单株干物质最大积累速率出现时间呈现出提前趋势。

本试验施钾处理t0比CK提前了
7~17 d，且施钾的4个处理在T2处达到最大值，然后下降；t1、t2、△t与t0呈现出相似的变动规律，由此可见，施钾使棉株旺盛生长的开始与结束时间均提前，持续时间有所缩短；干物质最大积累速率（Vm）有随着施钾量增加而增大趋势，但在较小的钾量梯度内有一定的波动；只有T2的生长特征值（GT）比CK高，钾量施用的多或少都不利于棉株干物质的积累。

通过Logistic模型及其特征值的分析得出处理T2单株干物质积累作用较好，棉株总干物质积累最快的时期在出苗后90~107 d，此时棉花处于花期到盛铃期，是营养生长与生殖生长最旺盛的时期。

2.2 施钾对营养器官干物质积累的影响
棉花营养器官干物质积累最快的时期在出苗后70~97 d，随钾肥用量增加而比CK 提前6~26 d；营养器官的t1、t2、△t随钾量增多而呈减小趋势，与单株干物质
积累不同的是△t在T2处值较小，意即T2处理下的营养器官旺盛生长期较短；
Vm值有随钾量增大而增大趋势，在较小的钾量梯度内也有一定波动；T1至T4生长特征值均比CK小，说明施钾对营养器官干物质积累有一定阻碍作用，T1至T4营养器官干物重是随钾量增加呈现先增加后减小趋势，说明营养器官对钾素的反应很敏感，作用方式比较复杂。

2.3 施钾对生殖器官干物质积累的影响
棉花生殖器官t0、t1、t2变动情况同单株干物质积累的变化。

处理T1、T2、T3生殖器官旺盛生长期均比CK长2～3 d，而T4则比CK短约7 d，由此可见，钾肥用量在一定范围内延长生殖生长期，超出后则对生殖生长有抑制作用；生殖器官与单株干物质积累的Vm变动趋势很相似，不再赘述；T1至T4生殖器官生长特征值均比CK大，且又呈现出先增大后减小的趋势，由此说明适量增施钾肥可以促进棉花生殖器官干物质的积累。

综上所述，处理T2平均生长速率相对较高，最终的单株干物质积累量最大，在产量形成的关键阶段速率保持较高且持续时间较长，最终生殖器官干物质积累量和比例最大。

由于生育期后期生殖器官干物质的积累量、积累速率和积累比例是产量形成的关键因素，故最终确立T2是最适的钾肥施用水平。

各处理下棉花单株、营养器官、生殖器官的干物质积累动态一致，符合植物增长的"S"形曲线。

通过对方程的分析可知，施钾处理棉株旺盛生长时间段前移，并且单株、营养器官旺盛生长时期缩短，生殖器官旺盛生长时期有所增长。

而干物质最大积累速率则随施钾量增多而增大，但在较小的钾量梯度内又有所波动，说明了棉花对钾素利用的敏感性和复杂性；而生长特征值为旺盛生长期与干物质最大积累速率之积，两者对钾素反应的复杂性，在营养器官、生殖器官和单株干物质积累的生长特征值上也有所体现。

由此可知，适宜的钾肥施用水平可以增大生殖器官干物质积累速率[5]，延长其旺盛生长持续时间，增加了生殖器官干物质积累量[6,7]，提高棉花生殖器官干重比例[8]。

从而协调了营养生长与生殖生长，优化了干物质分配转移，为棉花产量的提高奠定了物质基础。

【相关文献】
[1]杨秀理，朱江，李鲁华．株行距配置方式对棉花不同层次干物质积累的影响[J]．石河子大学学报：自然科学版，2006，24（4）：401－405.
[2]李伶俐，马宗斌，张东林，等．盛铃期补施钾肥对不同群体棉花光合特性和产量品质的影响[J]．植物营养与肥料学报，2006，12（5）：662－666.
[3]杨惠元，宋美珍．北方棉区钾肥施用效应研究[J]．中国棉花，1992，19（2）：28－29.
[4]杨佑明，徐楚年．棉纤维发育的分子生理机制[J]．植物学通报，2003，20（1）：1－9.
[5]高媛．施钾对棉花养分吸收及产量品质影响的研究[D]．乌鲁新疆农业大学，2008.
[6]房英．钾肥对棉花产量和品质的影响[J]．植物营养与肥料学报，1998，4（2）：196－197.
[7]梁德印，徐美德，王晓琪，等．钾营养对棉花养分吸收和干物质积累的影响．中国农业科学，1992，25（2）：69－74.
[8]宋美珍，毛树春，邢金松．不同棉花品种施用钾肥效应研究[J]．中国棉花，1995，22（2）：28－29.。