不同施鉀量處理對玉米倒伏率、農藝性狀及產量的影響

宋英博

（黑龍江省農業(yè)科學院佳木斯分院，黑龍江佳木斯 154007）

0 引言

近年來，黑龍江省玉米種植由于受到過境臺風的影響，倒伏現(xiàn)象時有發(fā)生，玉米倒伏后會影響根、莖、葉及穗部性狀等的正常發(fā)育，間接影響玉米產量的形成，玉米倒伏是限制黑龍江省玉米高產穩(wěn)產的重要因素之一[1-3]。鉀元素是農作物生長發(fā)育所必需的三大營養(yǎng)元素之一，可以提高作物抗旱、抗病、抗寒、抗鹽堿和抗倒伏能力，進而提高產量[4-6]。施用鉀肥可以抑制玉米下部節(jié)間的伸長，增粗相應節(jié)間的直徑，增加莖壁厚度和維管數(shù)目。鉀肥不但可以提高玉米莖桿機械性能，還能增強玉米抗逆性，抗病性，防止倒伏，施鉀與玉米抗倒能力及產量形成密切相關[7-9]。郭紅[10]研究表明，鉀能增加玉米生長發(fā)育過程中的抗病能力，抗倒伏能力以及抗旱和抗寒能力等。?，摰萚11]研究表明，在一定范圍內，可以適當增加鉀肥用量，以降低倒伏的風險，減少損失。王磊等[12]研究表明，適量施用鉀肥可以使莖稈堅韌，增加抗倒伏和抗病蟲害能力。姚培清等[13]研究表明，合理施用鉀肥,穩(wěn)定夏玉米產量,減少玉米倒伏。王亮等[14]相關分析結果表明，玉米倒伏率與穗位高度、重心高度、莖腐病發(fā)病率、蟲害發(fā)生和種植密度呈極顯著正相關。與紋枯病、株高和節(jié)間長度發(fā)生呈顯著正相關；與玉米莖稈拉力、穿刺強度、折斷強度和莖粗呈極顯著負相關。萬鵬等[15]研究表明，一定條件下，玉米產量是隨著施鉀量的增加而增加,當增加到一定量時，會隨著鉀肥的增加而下降。前人研究鉀對玉米倒伏、產量及各農藝性狀相關性多集中在夏玉米，而黑龍江省春玉米研究較少。本研究在不同施鉀水平下，對玉米各農藝性狀及產量進行方差分析和多重比較，研究玉米倒伏率與各農藝性狀之間相關性，以期為黑龍江省玉米抗倒性栽培及鉀肥的科學管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 土壤肥力與肥料

試驗地土壤狀況，堿解氮162.05mg/kg，全氮1.65g/kg，有效磷76.92mg/kg，全磷1.76mg/kg，速效鉀161.62g/kg，全鉀23.37 mg/kg，土壤含有機質35.9 g/kg，pH 6.23。氮肥為尿素(N 46%)，磷肥為重過磷酸鈣(P2O546%)，鉀肥為氯化鉀(K2O 60%)。

1.2 試驗設計

試驗地點黑龍江省農科院佳木斯分院，2017年和2018年種植玉米品種和育187，采用隨機區(qū)組設計，設5個水平，T0處理為不施鉀肥處理，T1處理為(K2O)45 kg/hm2，T2處理為(K2O)90 kg/hm2，T3處理為(K2O)135 kg/hm2，T4處理為(K2O)180 kg/hm2，每個處理施相同的氮肥和磷肥，施N 160 kg/hm2，P2O590 kg/hm2，4行區(qū)，行長4.5 m，行距65 cm。3次重復，其他栽培管理同大田。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 測量株高和穗位高 玉米蠟熟期期后測量株高、穗位高并記錄倒伏率。

1.3.2 穗部性狀及產量 根據(jù)試驗各處理方案，記錄各處理面積、株數(shù)、穗數(shù)。連續(xù)取15穗室內考種，測量玉米百粒重、穗行數(shù)、禿尖長、行粒數(shù)和穗長。測量各處理鮮粒重、籽粒水分含量等，并計算各處理單位玉米產量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Microsoft Excel 2010作圖，SPSS 19對數(shù)據(jù)進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同施鉀量對玉米各農藝性狀的影響

由圖1可見，玉米株高隨施鉀量增加先升高再下降，穗位高隨施鉀量增加先下降再升高。

圖1 不同施鉀量對玉米株高與穗位高的影響

由圖2可見，不同施鉀量對玉米主要產量性狀的影響趨勢相似，玉米的穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長和百粒重隨施鉀量增加先升高再下降，玉米禿尖長和倒伏率隨施鉀量先下降再升高，適量的施鉀可以降低玉米的禿尖長和倒伏率。

圖2 不同施鉀量對玉米穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長、禿尖長、百粒重和倒伏率的影響

由圖3可見，在不同施鉀量處理中，隨著施鉀量的增加玉米產量先增加，再下降。過量施鉀后產量并沒有隨之增加，反而有所下降。

圖3 不同施鉀量對玉米產量的影響

2.2 施鉀量對玉米各農藝性狀及產量的方差分析

通過對各性狀進行方差分析和多重比較（表1），結果顯示：玉米在農藝性狀方面，T2處理株高最高，穗長最長，分別為316.7 cm和23.8 cm，與其他處理間均存在著顯著差異；T0處理的穗位最高、禿尖最長，分別為119.6 cm和3.2 cm，并且與其他處理間均存在著顯著性差異。在產量性狀方面，T2處理的穗行數(shù)、行粒數(shù)最多，百粒重最大，產量最高，分別為16個、45.3個、41.3g和11854.9 kg/hm2，T2處理的穗行數(shù)與T0處理存在顯著差異，與其他處理間無顯著差異；T2處理百粒重與T0、T4處理間存在顯著性差異，而與T3處理的百粒重間不存在顯著性的差異；T2處理的行粒數(shù)和產量與其他各處理間均存在著顯著差異。在玉米抗性方面，T0處理的倒伏率最高為27.8%，T2處理的倒伏率最低為14.2%，并且與其他各處理均存在著顯著差異。

表1 不同施鉀量對各農藝性狀及產量的多重比較結果

2.3 玉米倒伏率與各農藝性狀的相關性

對倒伏率與株高、穗位高、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長、禿尖長、百粒重和產量進行相關性分析（表2），結果顯示倒伏率與穗位高、禿尖長呈顯著正相關，相關性分別為0.847和0.93。倒伏率與其他6個性狀均呈顯著負相關。其中與倒伏率相關性最高的為禿尖長，相關系數(shù)為r=-0.930，相關性最低的為穗行數(shù)，相關系數(shù)為r=-0.680。

表2 倒伏率與各農藝性狀相關系數(shù)

3 討論

3.1 不同施鉀量對玉米各農藝性狀影響

玉米穗長、穗行數(shù)、株高、百粒重和行粒數(shù)隨施鉀量增加先升高再下降。玉米穗位高、禿尖長和倒伏率隨施鉀量先下降，之后再上升，成“V”型變化。梁忠義等[16]研究表明，不同施鉀量對玉米農藝性狀和經(jīng)濟效益的影響較大。各處理在株高、穗高、穗長、千粒重、產量、經(jīng)濟效益方面差異明顯。陳海軍[17]研究表明，施用鉀肥能明顯增加玉米的株高、穗位高、穗長、穗粗、穗行數(shù)、穗粒數(shù)和百粒重，降低玉米果穗的禿尖長度，適量的施鉀肥可以提高玉米產量，過量的施鉀玉米產量反而降低。徐湫[18]研究表明，隨著施鉀量的增加，玉米株高、莖粗、行粒數(shù)、穗行數(shù)、千粒重也隨之增加，而玉米禿尖率卻隨著施鉀量的增加而降低。馬志強等[19]研究表明，玉米株高、百粒重、行粒數(shù)、穗行數(shù)、穗長、穗粗、穗行數(shù)、產量隨施鉀量的增加先增加再下降。李明等[20]研究結果表明，施鉀量、莖粗和株高三者之間分別呈顯著正相關關系。對于不同施鉀水平下，本研究玉米穗長、穗行數(shù)、株高、百粒重、行粒數(shù)、穗位高、禿尖長和倒伏率變化規(guī)律與前人研究較為一致。

3.2 合理施用鉀肥可以提高玉米抗倒性，降低產量損失

隨著玉米機械化收獲的到來，玉米倒伏已經(jīng)成為限制玉米高產穩(wěn)產的瓶頸。姚培清等[21]研究表明，合理施用鉀肥不但能增強抗倒性，還可提高玉米產量。譚杰[22]研究表明，鉀與作物的抗倒能力及產量形成密切相關。李波等[23]研究表明施用鉀肥可以顯著增加莖稈的穿刺強度，促進了整株的抗倒伏能力。劉舉[24]研究表明，施用鉀肥提高莖稈強度，增加莖皮厚，抑制節(jié)間伸長，提高莖稈田間抗拉彎強度，從而提高夏玉米抗倒性。楊德光等[25]研究表明，玉米莖稈單位面積維管束數(shù)目多，維管束鞘厚度大、機械組織發(fā)達，利于抗倒性提高。井淑香等[26]研究表明，倒伏導致的玉米產量降低主要是由穗粒數(shù)減少和千粒重降低而引起?？慃惖萚27]研究表明，施鉀可顯著提高玉米產量，施鉀增加玉米穗粒數(shù)和百粒重，玉米產量隨施鉀量的增加先增后降。侯云鵬等[28]研究表明，隨著施鉀量的增加，玉米產量增加，當施鉀量達到一定值，玉米產量最高；鉀肥施用量繼續(xù)增加，玉米產量呈下降趨勢?？梢娺m宜的鉀肥用量才是玉米防倒伏高產穩(wěn)產的關鍵。

3.3 玉米抗倒性與農藝性狀相關性

前人從玉米穗位高、株高、穗長、禿尖長、百粒重等方面進行了大量相關性研究，但結果不完全一致，燕樹鋒等[29]研究結果表明，莖稈倒伏率與株高、穗位高和穗上節(jié)間數(shù)之間經(jīng)相關分析達到極顯著水平，與莖粗之間經(jīng)相關分析達到顯著水平。吳畏等[30]研究結果表明風災之后，對40塊玉米生產田上種植的17個品種進行株高調查，倒伏品種與未倒伏品種株高較為接近，表明玉米植株的高低對倒伏沒有影響。玉米植株穗位高對倒伏影響很大，是玉米倒伏最大的影響因素。本研究結果表明，玉米穗位高度是影響倒伏的主要因素，與玉米倒伏相關性高，玉米倒伏對穗長、禿尖長、百粒重有較大影響，這與前人研究一致。玉米株高對于倒伏的影響，還需要結合玉米株型、葉片寬窄、葉面積、葉夾角、葉片空間分布和莖稈韌性等因素進一步研究。

4 結論

綜上所述適量的鉀肥可以提高玉米抗倒能力。本研究在不同施鉀水平下，對玉米各農藝性狀及產量進行方差分析，施鉀量對玉米倒伏率有一定影響，同時倒伏率對各農藝性狀和產量均產生了不同影響，即倒伏率高的處理，其禿尖變長，穗位高較高。倒伏率高的處理百粒重、行粒數(shù)、穗行數(shù)和產量均下降。研究玉米倒伏率與各農藝性狀之間相關性，結果顯示倒伏率與禿尖長、穗位高呈顯著正相關，倒伏率與其他各性狀均呈顯著負相關。