鉀肥用量對甬優(yōu)秈粳雜交稻物質(zhì)積累及其產(chǎn)量的影響

韋還和孟天瑤李 超史天宇馬榮榮王曉燕楊筠文張洪程，*戴其根，*霍中洋許 軻魏海燕郭保衛(wèi)

1揚州大學(xué)農(nóng)業(yè)部長江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心 / 江蘇省作物遺傳生理重點實驗室/ 糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心， 江蘇揚州225009；2浙江省寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所， 浙江寧波 315101；3浙江省寧波市種子公司， 浙江寧波315101；4浙江省寧波市鄞州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)站， 浙江寧波 315100

鉀肥用量對甬優(yōu)秈粳雜交稻物質(zhì)積累及其產(chǎn)量的影響

韋還和1孟天瑤1李 超1史天宇1馬榮榮2王曉燕3楊筠文4張洪程1，*戴其根1，*霍中洋1許 軻1魏海燕1郭保衛(wèi)1

1揚州大學(xué)農(nóng)業(yè)部長江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心 / 江蘇省作物遺傳生理重點實驗室/ 糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心， 江蘇揚州225009；2浙江省寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所， 浙江寧波 315101；3浙江省寧波市種子公司， 浙江寧波315101；4浙江省寧波市鄞州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)站， 浙江寧波 315100

為探究甬優(yōu)秈粳雜交稻的適宜鉀肥用量及其對產(chǎn)量的影響， 以秈粳雜交稻甬優(yōu)12和甬優(yōu)538為試材， 設(shè)不同鉀肥用量（0、75、150、225、300 kg hm-2）的大田試驗。結(jié)果表明： （1）與對照（0 kg hm-2）相比， 兩年中施鉀處理使甬優(yōu)12增產(chǎn)9.2%～14.0%， 甬優(yōu)538增產(chǎn)9.8%～15.0%， 以鉀肥用量225 kg hm-2處理的產(chǎn)量最高。施鉀處理顯著增加了群體有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)。（2）隨鉀肥用量的增加， 拔節(jié)、抽穗和成熟期的植株干物重和葉面積指數(shù)均增加， 拔節(jié)至抽穗期階段的干物質(zhì)積累量和光合勢、抽穗至成熟期階段光合勢亦遞增； 抽穗至成熟期干物重呈先增后降趨勢， 以鉀肥用量225 kg hm-2處理最高。（3）與對照（0 kg hm-2）相比， 施鉀處理顯著增加了花后各時期的劍葉葉綠素含量、光合速率以及根系傷流強度。（4）與對照（0 kg hm-2）相比， 施鉀處理顯著增加了拔節(jié)、抽穗和成熟期氮素和鉀素吸收量。隨鉀肥用量增加， 植株抽穗至成熟期的氮素和鉀素積累量呈先增后降趨勢， 以鉀肥用量225 kg hm-2處理下最高。施鉀處理下， 鉀素偏生產(chǎn)力、鉀素籽粒生產(chǎn)率和鉀素農(nóng)藝效率均隨鉀素用量的增加而降低。

鉀肥； 甬優(yōu)秈粳交雜交稻； 產(chǎn)量

合理施用鉀肥是水稻高產(chǎn)栽培的重要一環(huán)， 有利于促進水稻光合作用、增強抗逆性以及改善稻米品質(zhì)［1-3］。在水稻生產(chǎn)上往往重視氮磷肥而忽視鉀肥的施用， 水稻收獲時帶走鉀素增多， 土壤鉀素逐漸缺乏， 尤其在我國長江以南稻區(qū)， 土壤缺鉀問題更為普遍［4-5］。近年來， 甬優(yōu)系列秈粳雜交稻在長江中下游地區(qū)種植面積不斷擴大， 在生產(chǎn)上表現(xiàn)出較高的產(chǎn)量潛力［6-7］， 甬優(yōu)2640、甬優(yōu)12等相繼創(chuàng)造13.5 t hm-2以上高產(chǎn)記錄［8-9］。與常規(guī)粳稻和雜交秈稻相比， 甬優(yōu)系列秈粳雜交稻一般具有 10%以上的產(chǎn)量增幅［10-11］， 姜元華等［11-13］和孟天瑤等［14］從產(chǎn)量構(gòu)成因素［11］、根系形態(tài)生理特征［12］、冠層結(jié)構(gòu)［13］、光合物質(zhì)生產(chǎn)［14］等角度分析其產(chǎn)量優(yōu)勢形成的生理基礎(chǔ)。近些年， 有關(guān)土壤鉀素缺乏對水稻產(chǎn)量的負面影響已有相關(guān)研究報道［15-16］， 因此， 在甬優(yōu)秈粳雜交稻的高產(chǎn)栽培管理上應(yīng)重視鉀肥的合理施用， 但其適宜鉀肥用量及其對產(chǎn)量影響的報道較少。本研究在缺鉀土壤中探究甬優(yōu)秈粳雜交稻代表性品種的適宜鉀肥施用量及其對產(chǎn)量的影響， 以期為充分發(fā)揮品種產(chǎn)量潛力配套高產(chǎn)栽培技術(shù)提供理論與實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與栽培管理概況

2013—2014年在浙江省寧波市鄞州區(qū)洞橋鎮(zhèn)百梁橋村水稻田中（29.45° N， 121.31° E）進行試驗。以秈粳雜交稻甬優(yōu)12、甬優(yōu)538為試材， 2個品種2年主要生育期見表1。

表1 主要生育期以及生育階段天數(shù)Table 1 Development stages of the tested varieties

試驗地前茬為小麥， 供試土壤類型為黃化青紫泥田， pH 5.51， 含有機質(zhì)38.37 g kg-1、全氮0.16%、堿解氮82.45 mg kg-1、速效磷20.14 mg kg-1、速效鉀78.45 mg kg-1、有效硅88.64 mg kg-1、水溶性鹽總量0.13 g kg-1。兩年中水稻生長期間的平均溫度、日照時數(shù)、降雨量見圖1。

設(shè)0 （對照）、75、150、225、300 kg hm-2共5個鉀肥（含60% K2O）處理， 3次重復(fù)， 隨機區(qū)組設(shè)計， 小區(qū)面積20 m2（5 m × 4 m）。小區(qū)間作埂隔離， 并用塑料薄膜覆蓋田埂， 單獨排灌。毯苗育秧， 2年播種期見表1， 秧齡20 d。栽插行株距為30.0 cm × 13.2 cm，每穴2苗， 人工栽插。施純氮270 kg hm-2， 按基蘗肥∶穗肥= 6∶4施用。各小區(qū)磷肥施用量一致， 即過磷酸鈣（含12% P2O5） 1125 kg hm-2， 全部基施。鉀肥按基蘗肥∶穗粒肥 = 5∶5施用。秧苗移栽后采用濕潤灌溉為主， 建立淺水層； 群體達到目標(biāo)穗數(shù)的 80%時擱田， 控制無效分蘗發(fā)生； 抽穗揚花期田間保持3 cm水層， 灌漿結(jié)實期間歇灌溉， 干濕交替， 收割前7 d斷水?dāng)R田。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 葉面積、干物重和光合勢 于拔節(jié)期、抽穗期、成熟期， 按每小區(qū)莖蘗數(shù)的平均值取10穴測定葉面積和干物重。按長寬系數(shù)法測定葉面積。樣株分器官放在105℃殺青30 min， 80℃烘干至恒重，測定干物重， 并樣品粉碎過80目篩保存以備測定養(yǎng)分等。光合勢（m2d hm-2） = 1/2×（L1+L2）×（t2-t1）。式中， L1和L2為前后2次測定的葉面積（m2hm-2）， t1和t2為前后2次測定的時間（d）。

1.2.2 葉綠素含量測定 于抽穗期當(dāng)天、抽穗后15 d、30 d、45 d、60 d選每重復(fù)10張生長基本一致的劍葉， 測定各小區(qū)葉綠素含量， 各小區(qū) 4次重復(fù)。用 SPAD-502型葉綠素測定儀測定劍葉中部SPAD值， 每張葉片測定3次， 取平均值。

1.2.3 光合速率測定 于抽穗期當(dāng)天、抽穗后12 d、24 d、36 d、48 d、60 d選每重復(fù)10張生長基本一致的劍葉， 于晴天上午9：00—11：00之間， 用LI-6400光合儀測定各小區(qū)劍葉的光合速率， 各小區(qū)3次重復(fù)。

1.2.4 根系傷流強度 于抽穗、抽穗后20 d、40 d、60 d， 每小區(qū)以6穴為1個樣本， 于18：00在各莖離地面約 12 cm處（取樣前排干田間水）剪去地上部分植株， 將預(yù)先稱重的脫脂棉放于莖剪口處， 包上塑料薄膜， 于第2天8：00取回帶有傷流液的脫脂棉并稱重， 計算傷流強度。

1.2.5 植株氮素含量、氮素積累量及氮素利用效率

將各小區(qū)拔節(jié)、抽穗和成熟期植株樣本烘干，以萬能粉碎機粉碎， 過80目篩。采用H2SO4-H2O2消化， 以半微量凱氏定氮法測定氮含量。某生育時期的干物重與該時期植株氮素含量乘積為該時期氮素吸收量。某時期的氮素吸收量減去前一個生育期的氮素吸收量為這2個生育期之間的氮素積累量；

氮素籽粒生產(chǎn)率（kg grain kg-1） = 籽粒產(chǎn)量/成熟期植株氮素吸收量；

氮素偏生產(chǎn)力（kg kg-1） = 籽粒產(chǎn)量/氮肥施用量。

1.2.6 植株鉀素含量， 鉀素積累量及鉀素利用效率

將各小區(qū)拔節(jié)、抽穗和成熟期植株樣本烘干， 以萬能粉碎機粉碎， 過80目篩。采用H2SO4-H2O2消化，及火焰分光光度法測定植株中的鉀素含量。某生育時期的干物重與該時期植株鉀素含量乘積為該時期鉀素吸收量。某時期的鉀素吸收量減去前一個生育期的鉀素吸收量為這2個生育期之間的鉀素積累量；

鉀素籽粒生產(chǎn)率（kg grain kg-1） = 籽粒產(chǎn)量/成熟期植株鉀素吸收量；

鉀素農(nóng)藝效率（kg kg-1） = （施鉀處理產(chǎn)量-對照產(chǎn)量）/施鉀量；

鉀素偏生產(chǎn)力（kg kg-1） = 籽粒產(chǎn)量/鉀肥施用量。

1.2.7 產(chǎn)量 成熟期調(diào)查每小區(qū) 100穴， 計算有效穗數(shù)， 取25穴調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實率， 測定千粒重及理論產(chǎn)量； 每小區(qū)實產(chǎn)收割面積 8 m2， 脫粒后晾曬， 并稱重。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運用Microsoft Excel軟件錄入數(shù)據(jù)、計算， 用DPS軟件統(tǒng)計分析。因2年試驗趨勢基本一致， 若無特殊說明， 部分?jǐn)?shù)據(jù)以2014年為主。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成

與對照（0 kg hm-2）相比， 施鉀處理對2個甬優(yōu)品種均有顯著增產(chǎn)作用。甬優(yōu)12增產(chǎn)9.2%～14.0%， 甬優(yōu)538增產(chǎn)9.8%～15.0%。增產(chǎn)幅度隨施鉀肥量的增加而減小， 鉀肥用量300 kg hm-2處理下甬優(yōu)12和甬優(yōu)538的產(chǎn)量與225 kg hm-2處理下的產(chǎn)量持平或略有降低。產(chǎn)量在品種、鉀肥處理間差異極顯著。分析產(chǎn)量構(gòu)成因素， 施鉀處理顯著增加了群體穗數(shù)和每穗粒數(shù)， 結(jié)實率和千粒重則隨鉀肥用量的增加而呈下降趨勢。產(chǎn)量構(gòu)成因素在年份、品種、鉀肥處理間差異極顯著（表2）。

表2 各處理產(chǎn)量及其構(gòu)成因素Table 2 Grain yield and yield components of each treatment

（續(xù)表2）

2.2 干物重及階段積累量

主要生育期群體干物重和生育階段干物質(zhì)積累量在品種、鉀肥處理間差異顯著或極顯著。與對照（0 kg hm-2）相比， 施鉀處理顯著提高了拔節(jié)期、抽穗期和成熟期的干物重， 如 2013年， 甬優(yōu)12鉀肥用量300 kg hm-2下拔節(jié)、抽穗和成熟期干物重分別較對照高出 13.7%、12.1%和 14.4%。甬優(yōu)12和甬優(yōu)538在拔節(jié)—抽穗期、抽穗—成熟期階段干物重積累量則隨鉀肥用量的增加而呈先增加后下降趨勢， 以鉀肥用量225 kg hm-2為拐點。從關(guān)鍵生育階段干物質(zhì)積累比例來看， 2013年甬優(yōu)12和甬優(yōu)538的拔節(jié)—抽穗期干物質(zhì)積累比例隨鉀肥用量增加呈下降趨勢； 2014年甬優(yōu) 538亦呈類似趨勢（表3）。

表3 各處理關(guān)鍵生育時期的干物重和關(guān)鍵生育階段干物重積累量Table 3 Dry matter weight at main growth stages and biomass accumulation during main growth periods of each treatment

2.3 葉面積指數(shù)和光合勢

關(guān)鍵生育期群體葉面積指數(shù)在年份、品種和鉀肥處理間差異極顯著。隨鉀肥用量增加， 拔節(jié)、抽穗和成熟期的葉面積指數(shù)隨之增加， 2014年， 甬優(yōu)538鉀肥用量225 kg hm-2下拔節(jié)、抽穗和成熟期的葉面積指數(shù)分別顯著高于對照 15.1%、6.8%和10.5%。此外， 隨鉀肥用量增加， 各處理拔節(jié)—抽穗期、抽穗—成熟期的光合勢亦隨之增加（表4）。

（續(xù)表3）

表4 各處理關(guān)鍵生育時期的葉面積指數(shù)和階段光合勢Table 4 Leaf area index and leaf area duration at the main stages of each treatment

（續(xù)表4）

同一年份中， 鉀肥各處理中產(chǎn)量表現(xiàn)較高的甬優(yōu)538 （與對應(yīng)處理的甬優(yōu)12相比）在拔節(jié)至抽穗期和抽穗至成熟期的光合勢均低于對應(yīng)的甬優(yōu) 12 （表2）。總體上， 甬優(yōu)538鉀肥各處理在拔節(jié)、抽穗和成熟期葉面積指數(shù)略高于對應(yīng)的甬優(yōu) 12， 因此， 甬優(yōu)12和甬優(yōu)538在拔節(jié)—抽穗期、抽穗—成熟期的光合勢的差異勢必與此兩個階段的生育階段天數(shù)差異有關(guān)。實際上，本研究中甬優(yōu)12拔節(jié)—抽穗期、抽穗—成熟期的天數(shù)分別為40 d和72 d （2年平均值），較甬優(yōu)538分別高出3 d和8 d （表1）， 即2個雜交稻在拔節(jié)—抽穗期、抽穗—成熟期的光合勢差異與此兩階段生育天數(shù)相關(guān)。

圖2 各處理花后每隔10 d劍葉葉綠素含量變化Fig. 2 Changes in SPAD value of flag leaf every 10 d after heading of each treatment

2.4 花后劍葉葉綠素含量、光合速率和根系傷流變化

隨鉀肥用量增加， 花后各時期劍葉葉片葉綠素含量隨之增加， 甬優(yōu)12在鉀肥用量225 kg hm-2下花后0 d、15 d、30 d、45 d、60 d葉綠素含量分別較對照高出11.7%、11.5%、13.9%、16.8%和21.3% （圖2）。與對照（0 kg hm-2）相比， 施鉀處理提高了花后各生育時期劍葉葉片光合速率（圖3）。鉀肥各處理自抽穗后根系傷流強度呈下降趨勢， 施鉀處理下花后各生育時期根系傷流強度均高于對照（圖4）。

2.5 關(guān)鍵生育期植株氮素和鉀素吸收量、階段氮素和鉀素積累量及利用效率

關(guān)鍵生育期植株氮素吸收量在鉀肥處理間差異極顯著。隨鉀肥用量的增加， 各主要生育期氮素吸收量隨之增加， 2013年甬優(yōu)12鉀肥用量75、150、225、300 kg hm-2下成熟期氮素吸收量分別較對照（0 kg hm-2）高出12.37、18.62、25.86和31.55 kg hm-2。各施鉀處理下甬優(yōu)12成熟期氮素吸收量為188～207kg hm-2， 甬優(yōu)538為188～207 kg hm-2。隨鉀肥用量增加， 植株拔節(jié)—抽穗期隨之增加； 抽穗—成熟期氮素積累量呈先增后降趨勢， 以施鉀處理 225 kg hm-2最高。

圖3 各處理花后每隔10天劍葉光合速率變化Fig. 3 Changes in flag leaf photosynthetic rate every 10 d after heading of each treatment

圖4 各處理花后每隔10 d根系傷流強度變化Fig. 4 Changes in root bleeding rate every 10 d after heading of each treatment

氮素利用效率方面， 氮肥偏生產(chǎn)力在品種、鉀肥處理間差異極顯著。氮肥偏生產(chǎn)力則隨鉀肥用量增加呈先增加后下降趨勢， 以鉀肥用量225 kg hm-2下的氮肥偏生產(chǎn)力最高（46 kg kg-1左右）。氮素籽粒生產(chǎn)率隨鉀肥用量增加呈先增加后下降趨勢， 2013年以鉀肥用量75 kg hm-2下的氮素籽粒生產(chǎn)率最高；2014年以鉀肥用量225 kg hm-2下的氮素籽粒生產(chǎn)率最高（表5）。

各主要生育期植株鉀素吸收量和關(guān)鍵生育階段植株鉀素積累量在鉀肥處理間差異極顯著。隨鉀肥用量的增加， 各處理拔節(jié)、抽穗和成熟期的鉀素吸收量隨之增加。各施鉀處理下甬優(yōu)12成熟期鉀素吸收量為266～295 kg hm-2， 甬優(yōu)538為269～298 kg hm-2。隨鉀肥用量的增加， 各處理拔節(jié)—抽穗期鉀素積累量呈先增后降趨勢， 以鉀肥用量225 kg hm-2處理下最高； 抽穗—成熟期鉀素積累量亦呈上述趨勢。鉀素利用效率方面， 施鉀處理下， 隨鉀肥用量的增加， 各處理鉀素偏生產(chǎn)力、鉀素籽粒生產(chǎn)率和鉀素農(nóng)藝效率隨之下降（表6）。

3 討論

3.1 鉀肥用量對甬優(yōu)秈粳雜交稻花后光合物質(zhì)生產(chǎn)的影響

花后光合物質(zhì)生產(chǎn)是影響群體庫容充實的重要因素［17］。此前研究已表明， 甬優(yōu)秈粳雜交稻每穗粒數(shù)多、群體庫容大， 因此， 花后較強的物質(zhì)生產(chǎn)能力是其發(fā)揮高產(chǎn)潛力的重要基礎(chǔ)［6，14］。籽粒灌漿所需的營養(yǎng)物質(zhì) 80%以上來自于抽穗后葉片的光合作用，提高花后葉片光合生產(chǎn)能力以及減緩花后葉片光合功能的早衰可有效提高水稻花后物質(zhì)生產(chǎn)能力［18］。羅一鳴等［19］研究表明， 施鉀處理下桂香占和農(nóng)香 18葉綠素相對含量、光合勢和凈光合速率顯著高于不施鉀處理。張玉屏等［20］研究表明， 與對照相比， 施鉀處理顯著提高了中浙優(yōu)1號和甬優(yōu)9號成熟期上部3張功能葉的葉綠素含量。饒立華等［21］指出， 低鉀處理使雜交稻凈光合速率和氣孔導(dǎo)度明顯下降， 施鉀處理可增加雜交稻的光合面積、避免早衰。本試驗條件下， 與對照（0 kg hm-2）相比， 施鉀處理顯著提高了抽穗—成熟期階段群體干物質(zhì)積累和光合勢、劍葉葉綠素含量和光合速率。此外， 根系傷流強度是表征根系活力的重要指標(biāo)［22］， 本試驗條件下， 施鉀處理下花后各時期根系傷流強度較對照有明顯提高。因此， 施鉀處理下甬優(yōu)秈粳雜交稻花后劍葉和根系衰老緩慢， 提高了群體花后光合物質(zhì)生產(chǎn)能力。

3.2 鉀肥用量對甬優(yōu)秈粳雜交稻氮鉀積累和利用的影響

關(guān)于鉀素對植株氮素吸收利用效率的影響已有相關(guān)報道［3，23-24］。胡泓等［23］研究表明， 與不施鉀處理相比， 施鉀處理增加了雜交稻的氮素、磷素和鉀素的吸收總量。王強盛等［3］研究表明， 施鉀處理提高水稻各生育階段植株吸氮量， 其中以拔節(jié)期至抽穗期氮素積累量最大； 施鉀處理增加了水稻抽穗到成熟期的植株吸氮量， 促進花后氮素轉(zhuǎn)運量和轉(zhuǎn)運率。本試驗條件下， 隨鉀肥用量的增加， 各處理拔節(jié)、抽穗和成熟期氮素吸收量隨之增加； 播種—拔節(jié)、拔節(jié)—抽穗期、抽穗—成熟期氮素積累量亦隨鉀肥用量的增加而增加。此外， 本試驗還表明鉀肥處理的雜交稻不同生育階段植株含氮率差異很小。本試驗條件下， 鉀肥各處理間的關(guān)鍵生育期植株含氮率差異很?。〝?shù)據(jù)未列出）。因此， 施鉀提高關(guān)鍵生育期植株氮素吸收量， 可能主要是由于施鉀提高了關(guān)鍵生育期群體干物重， 而非植株含氮率。

王強盛等［3］研究表明， 施鉀處理顯著提高了植株氮素利用率和氮素收獲指數(shù)， 但植株氮生產(chǎn)效率呈下降趨勢。胡泓等［24］研究表明， 同不施鉀處理相比， 施鉀處理并未顯著提高植株氮素籽粒生產(chǎn)率。本研究選取氮肥偏生產(chǎn)力和氮素籽粒生產(chǎn)率作為衡量植株氮素利用效率的指標(biāo)， 結(jié)果表明， 兩年中植株氮肥偏生產(chǎn)力均隨鉀肥用量增加呈先增加后下降趨勢， 以鉀肥用量225 kg hm-2下的氮肥偏生產(chǎn)力最高。同不施鉀處理比較， 施鉀處理（75、150、225 kg hm-2）顯著提高了植株氮素籽粒生產(chǎn)率， 而鉀肥用量300 kg hm-2下的氮素籽粒生產(chǎn)效率有所降低。本研究結(jié)果表明， 適宜鉀肥用量（如本研究中的 225 kg hm-2）利于提高植株氮素利用效率， 鉀肥用量過高（如本研究中的300 kg hm-2）則不利于植株氮素利用效率的提高。

有關(guān)鉀肥施用對植株鉀素吸收利用效率的影響亦有較多報道［24-26］。胡泓等［24］研究表明， 同不施鉀處理相比， 施鉀處理增加了植株鉀素吸收量， 但明顯降低了鉀素利用效率。魯艷紅等［25］結(jié)果表明， 施鉀提高水稻對鉀素的吸收和積累， 尤其是稻草對鉀素的吸收和積累； 鉀素利用率隨施鉀量提高而降低。王強盛等［26］結(jié)果表明， 施用鉀肥能明顯提高植株群體吸鉀量， 但過量施鉀（312 kg hm-2）卻降低了群體吸鉀量； 植株的鉀素生理效率、農(nóng)藝效率隨鉀肥用量的增多呈先增后降趨勢。本試驗條件下， 隨鉀肥用量的增加， 各處理拔節(jié)、抽穗和成熟期的鉀素吸收量隨之增加。拔節(jié)—抽穗期鉀素積累量隨鉀肥用量的增加呈先增后降趨勢， 以鉀肥用量 225 kg hm-2處理下最高， 抽穗—成熟期鉀素積累量亦呈上述趨勢。就鉀素利用效率而言， 施鉀處理下， 鉀素偏生產(chǎn)力、鉀素籽粒生產(chǎn)效率和鉀素農(nóng)藝效率隨鉀素用量的增加而降低， 這與王強盛等［26］提出的鉀素農(nóng)藝效率隨鉀肥用量的增加呈先增后降的趨勢不一致。這可能與試驗處理有關(guān)， 王強盛等［26］設(shè)置了0、72、192、312 kg hm-2鉀肥用量處理。與對照（0 kg hm-2）相比， 本研究在鉀肥用量較低水平（75 kg hm-2）下的增產(chǎn)幅度為 1100 kg hm-2， 高于王強盛等［26］在鉀肥用量較低水平（72 kg hm-2）下的增產(chǎn)幅度（450～600 kg hm-2）； 本研究中產(chǎn)量最高處理（225 kg hm-2）的增產(chǎn)幅度與王強盛等［26］（鉀肥用量 192 kg hm-2）等基本接近（1800 kg hm-2）， 但對應(yīng)的鉀肥用量較王強盛等［26］高出 33 kg hm-2； 此后再增加鉀肥用量， 增產(chǎn)幅度變小。從而使得本研究中鉀肥農(nóng)藝效率隨鉀肥用量增加而降低， 而王強盛等［26］隨鉀肥用量增加， 鉀肥農(nóng)藝效率先增后降。

3.3 鉀肥用量對甬優(yōu)秈粳雜交稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

近些年， 鉀肥在水稻生產(chǎn)上的增產(chǎn)效果日益突出， 尤其在我國南方稻區(qū)［27-28］。薛欣欣等［29］設(shè)置 7個鉀肥施用水平（試驗地土壤速效鉀含量36 mg kg-1），結(jié)果表明， 各施鉀處理均具有顯著的增產(chǎn)效果， 增產(chǎn)率達15%～24%， 且以施鉀180 kg hm-2最好。王強盛等［3］研究表明， 在基礎(chǔ)土壤缺鉀條件下（速效鉀含量78.9 mg kg-1）， 施鉀對水稻有明顯的增產(chǎn)左右， 增產(chǎn)率4.56%～14.77%， 且產(chǎn)量以鉀素用量180 kg hm-2下最高。魯艷紅等［25］通過5年定位試驗（速效鉀含量62.0 mg kg-1）研究鉀肥用量對雙季稻產(chǎn)量和施鉀效應(yīng)的影響， 結(jié)果表明， 不同鉀肥用量處理對早稻增產(chǎn)率最高達8.01%、晚稻則為9.07%， 且提出了湖南地區(qū)雙季稻的適宜鉀肥用量， 即早稻施鉀量在120～156 kg hm-2、晚稻則在150～195 kg hm-2。按照孫健等［30］提出寧波水稻速效鉀臨界值80 mg kg-1為依據(jù)， 本試驗土壤速效鉀含量 78.45 mg kg-1， 屬缺鉀土壤， 與對照（0 kg hm-2）相比， 施鉀處理使甬優(yōu)12、甬優(yōu) 538的 2年分別增產(chǎn) 9.2%～14.0%、9.8%～15.0%， 兩年中兩品種均以鉀肥用量 225 kg hm-2下的產(chǎn)量最高， 為該地區(qū)不同速效鉀含量土壤的鉀素適宜用量提供參考。

此外，本研究中， 與施鉀處理225 kg hm-2相比，施鉀處理300 kg hm-2下的群體穎花量較高， 但鉀肥用量300 kg hm-2處理下甬優(yōu)12和甬優(yōu)538的產(chǎn)量較225 kg hm-2處理下持平或略有降低。這可能是由于施鉀處理300 kg hm-2下甬優(yōu)12和甬優(yōu)538結(jié)實率和千粒重下降幅度較大， 較大的群體穎花量不足以彌補結(jié)實率和千粒重的較大降幅對產(chǎn)量增長的負面效應(yīng)。這也說明施鉀處理225 kg hm-2下甬優(yōu)12和甬優(yōu)538的產(chǎn)量構(gòu)成因素最為協(xié)調(diào)。

目前就施鉀對產(chǎn)量構(gòu)成因素影響的研究結(jié)果尚存在較多分歧。王偉妮等［31］研究表明施鉀對早、中、晚稻具有顯著的增產(chǎn)效果， 且早稻主要是由于單位面積有效穗數(shù)的增加； 中稻主要是由于單位面積有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)的增加； 晚稻則主要是由于每穗粒數(shù)的增加和結(jié)實率的提高。胡泓等［23］研究施鉀提高雜交稻的有效穗數(shù)、穗實粒數(shù)和千粒重， 從而提高產(chǎn)量。張國發(fā)等［32］以空育31為試材， 研究表明， 施鉀處理顯著提高群體穗數(shù)和穗粒數(shù)， 對結(jié)實率和千粒重提高幅度不明顯。王強盛等［33］研究表明， 與不施鉀相比， 施鉀同時增加了水稻穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重， 但在高鉀處理下有所降低。本試驗條件下， 隨鉀肥用量的增加， 各處理群體有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)呈上升趨勢， 結(jié)實率和千粒重呈下降趨勢； 鉀肥對水稻的增產(chǎn)作用主要是由于增加了群體有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)， 而非結(jié)實率和千粒重。

4 結(jié)論

與對照（0 kg hm-2）相比， 施鉀處理使甬優(yōu)12增產(chǎn)9.2%～14.0%， 甬優(yōu)538增產(chǎn)9.8%～15.0%， 且兩年中兩品種均以鉀肥用量 225 kg hm-2處理產(chǎn)量最高；施鉀主要通過增加群體穗數(shù)和穗粒數(shù)提高產(chǎn)量。施鉀處理顯著增加了主要生育期的干物重和葉面積指數(shù)， 延緩了花后葉片和根系衰老， 且提高了植株主要生育期的氮素和鉀素吸收量。

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Effects of Potassium Fertilizer Rate on Biomass Accumulation and Grain Yield of Yongyou Japonica/indica Hybrids Series

WEI Huan-He1， MENG Tian-Yao1， LI Chao1， SHI Tian-Yu1， MA Rong-Rong2， WANG Xiao-Yan3， YANG Jun-Wen4， ZHANG Hong-Cheng1，*， DAI Qi-Gen1，*， HUO Zhong-Yang1， XU Ke1， WEI Hai-Yan1， and GUO Bao-Wei11Innovation Center of Rice Cultivation Technology in Yangtze River Valley， Ministry of Agriculture / Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province/ Co-innovation Center of Modern Production Technology for Grain Crops， Yangzhou University， Yangzhou 225009， China；2Crop Research Institute， Ningbo Academy of Agricultural Sciences of Zhejiang Province， Ningbo 315101， China；3Ningbo Seed Company of Zhejiang Province， Ningbo 315101， China；4Agricultural Technology Extension and Service， Yinzhou District， Ningbo City， Zhejiang Province，Ningbo 315100， China

In order to investigate proper potassium application rate and its effects on growth and grain yield for Yongyou japonica/indica hybrids series， a field experiment was conducted using Yongyou 12 and Yongyou 538 with five treatments of 0， 75，150， 225， and 300 kg ha-1potassium application. Results indicated that compared with check treatment （0 kg ha-1）， potassiumapplication increased yield by 9.2-14.0% for Yongyou 12， and 9.8-15.0% for Yongyou 538. In both years， the highest yield of Yongyou 12 and Yongyou 538 was both achieved at potassium application rate of 225 kg ha-1. Potassium application significantly increased number of panicles and spikelets per panicle. With the increase of potassium application rate， leaf area index and plant dry matter weight at jointing， heading， and maturity stages， as well as leaf area duration and dry matter accumulation from jointing to heading， and leaf area duration from heading to maturity were increased synchronously. Dry matter accumulation of plant from heading to maturity increased firstly and decreased then with the increase of potassium application rate， and the highest dry matter accumulation was achieved at potassium application rate of 225 kg ha-1. Compared with check treatment （0 kg ha-1）， potassium application increased SPAD value， photosynthetic rate， and root blending rate from heading to maturity. Compared with check treatment （0 kg ha-1）， potassium application increased significantly nitrogen and potassium absorption at jointing， heading， and maturity stage. Nitrogen and potassium accumulation from heading to maturity was increased firstly and decreased then with the increase of potassium application rate， and the highest nitrogen and potassium accumulation was achieved at potassium application rate of 225 kg ha-1. K partial productivity， internal nutrient efficiency in K， and K agronomy efficiency all decreased with the increase of potassium application rate.

Potassium fertilizer； Super rice of Yongyou japonica/indica hybrids series； Grain yield

10.3724/SP.J.1006.2016.01201

本研究由國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201303102）， 農(nóng)業(yè)部超級稻專項（02318802013231）， 寧波市重大科技項目（2013C11001）， 江蘇省重點研發(fā)項目（BE2015340）， 揚州大學(xué)研究生創(chuàng)新培養(yǎng)計劃項目（KYLX15_1371）， 揚州大學(xué)科技創(chuàng)新培育基金（2015CXJ042）和基于模型與GIS的高郵市小麥精確管理和診斷調(diào)控技術(shù)的開發(fā)與示范推廣項目（SXGC［2013］248）資助。
This study was supported by the China Special Fund for Agro-scientific Research in the Public Interest （201303102）， Special Program of Super Rice of the Ministry of Agriculture （02318802013231）， the Great Technology Project of Ningbo City （2013C11001）， the Key Projects of Jiangsu Province （BE2015340）， Innovative Training Program of Yangzhou University （KYLX15_1371）， Science and Technology Innovation Fund of Yangzhou University （2015CXJ042）， and Precise Diagnosis and Management of Control Technology Based On Modeling and GIS of Gaoyou City （SXGC［2013］248）.
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（Corresponding authors）： 戴其根， E-mail： qgdai@yzu.edu.cn； 張洪程， E-mail： hczhang@yzu.edu.cn

聯(lián)系方式： E-mail： 920964110@qq.com
Received（

）： 2015-10-29； Accepted（接受日期）： 2016-04-26； Published online（網(wǎng)絡(luò)出版日期）： 2016-05-23.
URL： http：//www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20160523.0853.012.html