施钾量对玉米钾素吸收、转运及产量的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0292

中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (8): 47-56.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0292

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施钾量对玉米钾素吸收、转运及产量的影响

张正珍¹(), 慕瑞瑞¹^,², 王佳¹^,³, 徐灿⁴, 陈永伟⁴, 张战胜⁵, 吴宏亮¹, 康建宏¹()

¹ 宁夏大学农学院，银川 750021
² 海原县农业农村局，宁夏海原 751800
³ 平罗县红果子镇农技站，宁夏平罗 753400
⁴ 宁夏农垦农林牧技术推广服务中心，银川 750024
⁵ 宁夏农业技术推广总站，银川 750001

收稿日期:2023-04-09 修回日期:2023-09-04 出版日期:2024-03-15 发布日期:2024-03-10
通讯作者:
康建宏，男，1968年出生，宁夏银川人，教授，硕士，主要从事作物高产生理研究。通信地址：750021 宁夏银川市夏区贺兰山西路489号， E-mail：kangjianhong@163.com。
作者简介:
张正珍，女，1997年出生，甘肃白银人，硕士研究生，主要从事作物生态生理研究。通信地址：750021 宁夏银川市夏区贺兰山西路489号，E-mail：2082581902@qq.com。
基金资助:
宁夏自然科学基金“滴灌水肥一体化玉米籽粒淀粉形成对钾素的影响机理研究”(2021AAC03072); 宁夏区重点研发项目“抗旱耐密专用玉米新品种配套栽培技术研究”(2019BBF02003); 宁夏高质量发展与生态保护科技创新示范项目“秸秆还田效应与改土培肥技术研究与应用”(NGSB-2021-3-02); 研究生创新项目“钾素用量对玉米淀粉形成的响应机理”(CXXM2022-20)

Effect of Potassium Application Rate on Absorption, Transport and Yield of Maize Potassium

ZHANG Zhengzhen¹(), MU Ruirui¹^,², WANG Jia¹^,³, XU Can⁴, CHEN Yongwei⁴, ZHANG Zhansheng⁵, WU Hongliang¹, KANG Jianhong¹()

¹ College of Agriculture, Ningxia University, Yinchuan 750021
² Haiyuan County Agriculture and Rural Bureau, Haiyuan, Ningxia, 751800
³ Agricultural Technology Station of Hongguozi Town, Pingluo, Ningxia 753400
⁴ Ningxia Agricultural Technology Extension General Station, Yinchuan 750024
⁵ Ningxia Agricultural Technology Extension Station, Yinchuan 750001

Received:2023-04-09 Revised:2023-09-04 Published-:2024-03-15 Online:2024-03-10

摘要/Abstract

摘要：

为研究玉米群体干物质、产量、养分吸收转运对钾素的响应。于2018—2019年在宁夏银川平吉堡开展田间试验，设6个钾肥用量，依次为0、60、120、180、240、300 kg/hm²。结果表明：施钾显著提高了玉米干物质积累、钾素吸收转运及利用效率，以施钾量为180 kg/hm²条件下最好，成熟期干物质积累量较对照提高了3.04%~13.80%，穗钾素积累量较对照提高32.17%~42.57%。施钾处理下钾素转运量提高了20.28%~68.73%，钾转运率提高了10.16%~30.37%，转运养分对籽粒贡献率提高了20.40%~67.71%。180 kg/hm²较其他施钾处理，钾素吸收利用效率提高了20.09%~247.97%，钾素农学利用率提高了37.47%~221.27%，产量提高了6.99%~18.14%。综合考虑玉米产量、养分积累与转运及肥料利用等因素，本试验条件下以施钾量为180 kg/hm²较为适宜。

关键词: 施钾量, 干物质, 养分吸收利用, 产量

Abstract:

To study the response of maize population dry matter, yield, nutrient absorption and transport to potassium, a field experiment was conducted in Pingjibao, Yinchuan City, Ningxia from 2018 to 2019, with 6 potassium fertilizer dosages of 0, 60, 120, 180, 240 and 300 kg/hm². The results showed that potassium application significantly improved the dry matter accumulation, potassium absorption, transportation and utilization efficiency of corn. The best potassium application rate was 180 kg/hm², and the dry matter accumulation in the mature stage increased by 3.04% to 13.80% compared to the control, while the potassium accumulation in the ear increased by 32.17% to 42.57% compared to the control. Under potassium application, the potassium transport amount increased by 20.28%-68.73%, the potassium transport rate increased by 10.16%-30.37%, and the contribution rate of transported nutrients to grains increased by 20.40%-67.71%. Compared with other potassium application treatments, the potassium absorption and utilization efficiency of 180 kg/hm² increased by 20.09%-247.97%, the potassium agronomic utilization efficiency increased by 37.47%-221.27%, and the yield increased by 6.99%-18.14%. Taking into account factors such as corn yield, nutrient accumulation and transportation, and fertilizer utilization, the potassium application rate of 180 kg/hm² was more suitable under the experimental conditions

Key words: potassium application amount, dry matter, nutrient absorption and utilization, yield

张正珍, 慕瑞瑞, 王佳, 徐灿, 陈永伟, 张战胜, 吴宏亮, 康建宏. 施钾量对玉米钾素吸收、转运及产量的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(8): 47-56.

ZHANG Zhengzhen, MU Ruirui, WANG Jia, XU Can, CHEN Yongwei, ZHANG Zhansheng, WU Hongliang, KANG Jianhong. Effect of Potassium Application Rate on Absorption, Transport and Yield of Maize Potassium[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(8): 47-56.

图/表 11

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年份	pH	有机质/(g/kg)	碱解氮/(mg/kg)	全氮/(g/kg)	速效钾/(mg/kg)
2018	7.68	11.86	49.00	0.80	147.50
2019	7.71	12.56	34.00	0.63	84.31

年份	pH	有机质/(g/kg)	碱解氮/(mg/kg)	全氮/(g/kg)	速效钾/(mg/kg)
2018	7.68	11.86	49.00	0.80	147.50
2019	7.71	12.56	34.00	0.63	84.31

年份	器官	处理	钾转用量/(kg/hm²)		钾转用率/%		转用养分贡献率/%	积累养分贡献率/%
2018年	叶	K₀	32.62±2.31c		32.83±1.15c		12.72±0.45c	87.28±0.45ab
		K₁	32.93±2.08c		30.87±1.13c		12.18±0.44c	87.82±0.44a
		K₂	57.08±2.02a		42.36±0.90a		17.97±0.39a	82.03±0.40e
		K₃	57.86±1.15a		42.29±0.63a		16.79±0.22ab	83.21±0.22d
		K₄	53.00±1.73a		40.79±0.71ab		15.18±0.26b	84.82±0.26cd
		K₅	44.15±1.15b		38.71±0.95b		14.05±0.34bc	85.95±0.34bc
	茎	K₀	28.56±1.15c		19.30±1.02c		11.13±0.59d	88.87±1.02a
		K₁	41.16±1.15bc		25.13±0.19ab		14.27±0.15a	85.73±0.10d
		K₂	42.88±0.58abc		25.54±0.67ab		13.50±0.35ab	86.5±0.61cd
		K₃	43.76±1.16ab		24.95±0.88b		12.70±0.45bc	87.3±0.78bc
		K₄	40.40±0.73ab		23.70±0.50b		11.57±0.23cd	88.43±0.40ab
		K₅	44.82±0.39a		27.35±0.69a		14.26±0.36a	85.74±0.61d
2019年	叶	K₀	22.81±1.07e	24.53±1.16c		9.00±0.42c		91.00±0.73a
		K₁	32.84±1.09d	30.26±1.27b		12.09±0.51b		87.91±0.88b
		K₂	36.27±0.64c	29.41±1.03b		11.80±0.41b		88.20±0.71b
		K₃	43.10±0.58b	29.39± 0.43b		11.27±0.16b		88.73±0.28b
		K₄	47.42±1.23a	34.88±0.86a		13.41±0.33a		86.59±0.57c
		K₅	39.34±1.07c	32.34±1.00ab		12.33±0.38ab		87.67±0.66bc
	茎	K₀	35.99±1.16d	24.49±0.79d		14.20±0.46ab		85.80±0.78bc
		K₁	37.53±0.30cd	24.68±0.19d		13.81±0.11ab		86.19±0.19bc
		K₂	45.10±0.49b	27.01±0.29bc		14.67±0.16a		85.33±0.28c
		K₃	56.50±0.87a	31.46±0.48a		14.77±0.23a		85.23±0.39c
		K₄	47.95±1.15b	28.46±0.69b		13.57±0.33b		86.43±0.57b
		K₅	39.09±1.10c	26.21±0.74cd		12.25±0.34c		87.75±0.60a

年份	器官	处理	钾转用量/(kg/hm²)		钾转用率/%		转用养分贡献率/%	积累养分贡献率/%
2018年	叶	K₀	32.62±2.31c		32.83±1.15c		12.72±0.45c	87.28±0.45ab
		K₁	32.93±2.08c		30.87±1.13c		12.18±0.44c	87.82±0.44a
		K₂	57.08±2.02a		42.36±0.90a		17.97±0.39a	82.03±0.40e
		K₃	57.86±1.15a		42.29±0.63a		16.79±0.22ab	83.21±0.22d
		K₄	53.00±1.73a		40.79±0.71ab		15.18±0.26b	84.82±0.26cd
		K₅	44.15±1.15b		38.71±0.95b		14.05±0.34bc	85.95±0.34bc
	茎	K₀	28.56±1.15c		19.30±1.02c		11.13±0.59d	88.87±1.02a
		K₁	41.16±1.15bc		25.13±0.19ab		14.27±0.15a	85.73±0.10d
		K₂	42.88±0.58abc		25.54±0.67ab		13.50±0.35ab	86.5±0.61cd
		K₃	43.76±1.16ab		24.95±0.88b		12.70±0.45bc	87.3±0.78bc
		K₄	40.40±0.73ab		23.70±0.50b		11.57±0.23cd	88.43±0.40ab
		K₅	44.82±0.39a		27.35±0.69a		14.26±0.36a	85.74±0.61d
2019年	叶	K₀	22.81±1.07e	24.53±1.16c		9.00±0.42c		91.00±0.73a
		K₁	32.84±1.09d	30.26±1.27b		12.09±0.51b		87.91±0.88b
		K₂	36.27±0.64c	29.41±1.03b		11.80±0.41b		88.20±0.71b
		K₃	43.10±0.58b	29.39± 0.43b		11.27±0.16b		88.73±0.28b
		K₄	47.42±1.23a	34.88±0.86a		13.41±0.33a		86.59±0.57c
		K₅	39.34±1.07c	32.34±1.00ab		12.33±0.38ab		87.67±0.66bc
	茎	K₀	35.99±1.16d	24.49±0.79d		14.20±0.46ab		85.80±0.78bc
		K₁	37.53±0.30cd	24.68±0.19d		13.81±0.11ab		86.19±0.19bc
		K₂	45.10±0.49b	27.01±0.29bc		14.67±0.16a		85.33±0.28c
		K₃	56.50±0.87a	31.46±0.48a		14.77±0.23a		85.23±0.39c
		K₄	47.95±1.15b	28.46±0.69b		13.57±0.33b		86.43±0.57b
		K₅	39.09±1.10c	26.21±0.74cd		12.25±0.34c		87.75±0.60a

处理	钾素吸收利用效率/%	钾素农学利用率/(kg/hm²)	钾肥偏生产力/(kg/hm²)
K₁	57.93 ±2.29c	16.92 ±1.15b	237.94±7.51a
K₂	66.39±2.19b	14.61 ±0.64b	122.04±11.54b
K₃	79.72±1.78a	23.26 ±1.13a	87.04±3.46c
K₄	50.30±1.27d	9.17 ±0.61c	60.17±2.89d
K₅	22.91±1.43e	7.24 ±0.53c	47.11±2.31d

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Effect of Potassium Application Rate on Absorption, Transport and Yield of Maize Potassium

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年份	处理	穗长/cm	穗粗/mm	百粒重/g	穗粒重/g	产量/(kg/hm²)	收获指数
2018年	K₀	16.57b	49.84ab	37.22c	171.24c	12801.15d	0.52a
	K₁	17.18ab	48.34b	37.26c	179.54b	14330.25bc	0.55a
	K₂	17.57ab	52.16a	38.49b	180.55b	14826.00b	0.53a
	K₃	18.28a	51.31ab	39.69a	191.95a	15833.35a	0.55a
	K₄	17.46ab	48.34b	37.32c	191.08a	14481.90bc	0.54a
	K₅	16.12b	50.08ab	37.23c	164.72d	13892.70c	0.53a
2019年	K₀	18.00b	49.27a	37.71c	182.87c	13721.65d	0.46a
	K₁	19.78a	49.93a	37.71c	190.10b	14222.36c	0.47a
	K₂	20.01a	50.73a	38.21b	194.77b	14462.43b	0.47a
	K₃	20.07a	50.82a	39.64a	205.32a	15501.73a	0.47a
	K₄	20.04a	50.58a	38.15b	195.90b	14401.28b	0.45a
	K₅	18.98ab	50.12a	38.04bc	191.44b	14371.76b	0.47a

指标	DM	PA	PTA	PCR	TNCR	CRAN	KRE	KAE	KPFP	EL	EC	HGW	GW	Y	HI
DM	1.000
PA	0.97^**	1.000
PTA	0.96^**	0.98^***	1.000
PCR	0.86^*	0.92^**	0.97^**	1.000
TNCR	0.770	0.730	0.85^*	0.83^*	1.000
CRAN	-0.770	-0.730	-0.85^*	-0.83^*	-1^***	1.000
KRE	0.82^*	0.730	0.770	0.650	0.85^*	-0.85^*	1.000
KAE	0.740	0.640	0.660	0.540	0.730	-0.730	0.95^**	1.000
KPFP	0.053	-0.016	0.047	0.010	0.380	-0.380	0.600	0.640	1.000
EL	0.86^*	0.780	0.790	0.650	0.790	-0.790	0.97^**	0.87^*	0.480	1.000
EC	0.610	0.490	0.610	0.540	0.730	-0.730	0.510	0.470	-0.089^*	0.450	1.000
HGW	0.85^*	0.740	0.720	0.560	0.590	-0.590	0.710	0.750	0.003	0.690	0.760	1.000
GW	0.93^**	0.88^*	0.83^*	0.670	0.640	-0.640	0.85^*	0.770	0.220	0.94^**	0.390	0.770	1.000
Y	0.94^**	0.88^*	0.88^*	0.770	0.790	-0.790	0.91^*	0.91^*	0.310	0.88^*	0.620	0.89^*	0.88^*	1.000
HI	0.550	0.520	0.510	0.450	0.550	-0.550	0.82^*	0.92^**	0.750	0.720	0.150	0.510	0.620	0.770	1.000

成分	初始特征值			提取载荷平方和
成分	特征值	方差的贡献率/%	累计的贡献率/%	特征值	方差的贡献率/%	累计的贡献率/%
1	8.79	58.62	58.62	8.79	58.62	58.62
2	1.88	12.53	71.15	1.88	12.53	71.15
3	1.45	9.64	80.79	1.45	9.64	80.79
4	1.05	6.98	87.77	1.05	6.98	87.77
5	0.56	3.73	91.50	—	—	—
6	0.50	3.34	94.85	—	—	—
7	0.35	2.31	97.15	—	—	—
8	0.19	1.30	98.45	—	—	—
9	0.11	0.73	99.18	—	—	—
10	0.07	0.46	99.64	—	—	—
11	0.03	0.19	99.82	—	—	—
12	0.02	0.13	99.95	—	—	—
13	0.01	0.04	99.99	—	—	—
14	0.00	0.01	100.00	—	—	—
15	0.00	0.00	100.00	—	—	—

指标	主成分				载荷矩阵
指标	PCA1	PCA2	PCA3	PCA4	U1	U2	U3	U4
X₁	0.294	-0.175	0.191	0.023	0.099	-0.128	0.159	0.023
X₂	0.293	-0.250	0.159	-0.051	0.099	-0.182	0.132	-0.050
X₃	0.308	-0.273	-0.043	-0.044	0.104	-0.199	-0.036	-0.043
X₄	0.272	-0.337	-0.195	-0.025	0.092	-0.246	-0.162	-0.025
X₅	0.253	-0.097	-0.495	0.146	0.085	-0.070	-0.412	0.143
X₆	-0.253	0.097	0.495	-0.146	-0.085	0.070	0.412	-0.143
X₇	0.312	0.192	-0.083	-0.039	0.105	0.140	-0.069	-0.038
X₈	0.292	0.287	0.007	-0.096	0.098	0.210	0.006	-0.094
X₉	0.120	0.600	-0.330	-0.004	0.040	0.438	-0.274	-0.004
X₁₀	0.252	0.170	0.169	-0.052	0.085	0.124	0.141	-0.051
X₁₁	0.125	-0.017	0.270	0.827	0.042	-0.013	0.225	0.809
X₁₂	0.231	-0.019	0.320	-0.241	0.078	-0.014	0.266	-0.235
X₁3	0.267	-0.013	0.122	-0.400	0.090	-0.009	0.102	-0.391
X₁₄	0.306	0.060	0.189	0.162	0.103	0.044	0.157	0.159
X₁₅	0.190	0.433	0.194	0.094	0.064	0.316	0.161	0.092

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