[钾肥用量对棉花干物质的影响] 棉花用什么钾肥好

　　摘要：探讨了棉花鄂棉２０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。结果表明，棉花干物质积累量前期积累少且慢，中期增多且加快，后期增加缓慢，呈现“Ｓ”形趋势。施钾水平的提高一定程度上促进了干物质的积累；随生育期变化，生殖器官和营养器官干物质积累呈现不同变化趋势；生育前期积累中心是营养器官，从花期到吐絮成熟期积累中心逐渐转移至生殖器官；施钾提高ＲＶＲ值（生殖器官与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（２４０ ｋｇ／ｈｍ２）是最适的钾肥水平。
　　关键词：棉花；钾肥；干物质
　　中图分类号：Ｓ５６２．０６２文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）12－2398-05
　　
　　Effect of Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｏｎ Ｃｏｔｔｏｎ ｄｒｙ Ｍａｔｔｅｒ Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
　　
　　ＺＨＯＵ Ｘｉａｏ－ｂｉｎ１，ＤＵＡＮ Ｈｏｎｇ－ｂｏ１，ＳＨＵ Ｂｉｎｇ１，ＦＡＮ Ｙｕ－ｇａｎｇ２，ＸＵ Ｍｉｎｇ－ｊｉａｎ１
　　（１． Ｊｉｎｇｃｈｕ Ｓｅｅｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．， Ｊｉｎｇｚｈｏｕ ４３４０２０，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ； ２． Ｈｕｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｓｅｅｄ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｗｕｈａｎ ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）
　　
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｏｎ ｃｏｔｔｏｎ ｄｒｙ ｍａｔｔｅｒ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ by ｆｉｅｌｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｂｉｏｍａｓｓ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｓｌｏｗｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ， ｑｕｉｃｋｌｙ ａｔ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｓｔａｇｅ， ａｎｄ ｔｈｅｎ ｓｌｏｗｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｓｔ， ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｗｅｄ ａｎ Ｓ－ｓｈａｐｅｄ ｃｕｒｖｅ． Ｒａｉｓｉｎｇ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｕｌｄ ｐｒｏｍｏｔｅ ｄｒｙ ｍａｔｔｅｒ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ to some extent． Ｔｈｅ ｄｒｙ ｍａｔｔｅｒ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｍｏｓｔｌｙ ｉｎ ｖｅｇｅｔａｔｉｖｅ ｏｒｇａｎｓ ｉｎ ｅａｒｌｉｅｒ ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｔａｇｅ， ａｎｄ ｍｏｓｔｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅ ｏｒｇａｎｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｌｏｗｅｒ ｓｔａｇｅ ｔｏ ｔｈｅ ｂｏｌｌ ｓｔａｇｅ． Pｏｔａｓｓｉｕｍ ｃｏｕｌｄ ｅｎｈａｎｃｅ ｄｒｙ ｍａｔｔｅｒ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ and ｅｘｔｅｎｄ ＲＶＲ ｖａｌｕｅ（ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｖｅｇｅｔａｔｉｖｅ ｏｒｇａｎｓ）． ２４０ ｋｇ／ｈｍ２ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｌｅｖｅｌ ｆｏｒ ｃｏｔｔｏｎ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｉｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．
　　Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｏｔｔｏｎ； ｐｏｔａｓｓｉｕｍ； ｄｒｙ ｍａｔｔｅｒ
　　
　　中国是世界上最大的棉花消费国，也是最大的棉花生产国，人们对棉花的产量和品质的需求日益提高［１］。
　　钾肥又称作钾素肥料，钾素是棉花生长过程中所必需的三大元素之一，对于棉花的纤维品质和产量有重要的影响作用［２－９］，钾素也是棉花重要的品质元素［１０］，但是我国钾肥资源缺乏且主要棉产区缺钾造成的养分不平衡问题日益突出［１１－１５］。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［１６］。干物质积累是衡量棉花生长状况的重要指标，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材料与方法
　　１．１试验材料
　　试验于２００９年在长江大学农学院进行，供试品种为鄂棉２０。试验土壤为中壤土，肥力中等，土壤有机质９．８ ｇ／ｋｇ、碱解氮６５．３ ｍｇ／ｋｇ、速效磷９．２ ｍｇ／ｋｇ、速效钾１０３．５ ｍｇ／ｋｇ。
　　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试验方法
　　１．２．１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４０ ｍ２（２０ 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（０ ｋｇ／ｈｍ２）、Ｔ１（１２０ ｋｇ／ｈｍ２）、Ｔ２（２４０ ｋｇ／ｈｍ２）、Ｔ３（３６０ ｋｇ／ｈｍ２）、Ｔ４（４８０ ｋｇ／ｈｍ２）。底肥施入氮肥总量的３０％，磷肥全量，钾肥总量的５０％；初花期施入氮肥总量的４０％和钾肥总量的５０％；盛花肥施入氮肥总量的３０％，肥料用量详见表１。
　　１．２．２试验方法出苗后每３０天取样一次，全生育期共取样５次，每次每个处理取样１０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３０ ｍｉｎ，然后８０℃烘干称重。
　　１．２．３数据处理采用Ｅｘｃｅｌ ２００３软件进行数据的计算、绘图。
　　２结果与分析
　　２．１钾对棉花干物质积累的影响
　　棉花干物质生产是其构成经济产量的基础，干物质在各器官间的分配则直接影响到生产效率和产量、品质。试验棉花干物质变化如图１、图２所示。
　　由图１和图２可知，单株干物质积累符合作物生长的“Ｓ”形曲线，增长速度为由慢到快再到慢；其中在出苗后第６０天之前各处理的趋势是一致的；ＣＫ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ ４个处理在６０~９０ ｄ的时间段增长缓慢，而处理Ｔ４增长幅度较大，这是由于处理T4的钾浓度大，Ｋ＋和ＮＯ３－之间存在协同作用［１７］，Ｋ＋可作为伴随离子促进ＮＯ３－的吸收和运输，且钾具有促进根系吸收ＮＯ３－的作用，在早期促进了氮的吸收；在９０~１２０ ｄ的时间段ＣＫ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ ４个处理干物质迅速增加，在１２０～１５０ ｄ时间段各处理增加缓慢，ＣＫ、Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４积累速率下降，这可能是由于伴随植株生殖生长的结束，植株生长机能减退以及土壤养分的减少，Ｔ２平均速率相对较高，最终的干物质积累量最大。
　　２．２钾对棉花营养器官和生殖器官干物质积累的影响
　　棉株生长前期干物质累积量少且积累速率慢，随生育期延长干物质积累量逐渐增加，其营养器官干物质变化如图３、图４所示。由图３、图４可知，棉花营养器官干物质积累前期快，后期逐渐衰退，干物质积累量变大，积累速率相对减慢，Ｔ４平均积累速率各个时期较大；而生殖器官干物质是在花铃期时积累迅速，干物质积累速率也是最大（图５、图６）。ＣＫ较其他４个处理干物质积累量低，即钾可以增加生殖器官干物质积累；Ｔ２在１２０～１５０ ｄ产量形成的关键阶段速率保持较高，最终生殖器官干物质积累量最大，其ＲＶＲ亦最大（图７）。
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　　棉花生殖器官干物质积累量在全生育期呈现前期积累少且慢、中期增多且加快，后期缓慢增加的“Ｓ”形趋势，符合作物生长曲线，随钾浓度提高干物质积累速率增大，这是因为钾作为植物体内主要的矿质元素之一，在植物体内不形成稳定的化合物，因而移动性很强，具有随生长中心的转移而移动的特点［１８］，即植物体内的钾是可以反复利用的，钾的浓度水平在整个生育期影响植株体的生长。整个生育期内，不同处理营养器官干物质积累呈现不同变化趋势；生育前期积累中心是营养器官，营养器官干物质积累速率也明显高于生殖器官干物质积累速率；从花期到吐絮成熟期积累中心逐渐转移至生殖器官，生殖器官干物质积累速率明显高于营养器官干物质积累速率。
　　３结论与讨论
　　３．１结论
　　棉花各处理间干物质积累动态一致，在各生育阶段单株总干物质积累均呈现出苗期缓慢，蕾期逐渐加快，开花到结铃盛期是干物质积累的高峰期，此后又渐趋平稳，符合植物生长的“Ｓ”形曲线。
　　棉花干物质积累速率各处理均表现“慢―快―慢”的趋势。营养器官干物质积累速率各处理均为先快后慢的变化趋势，各处理营养器官干物质积累速率在花期以后逐渐下降；生殖器官干物质积累速率，各处理符合“慢―快―慢”的变化趋势。铃期后，各处理生殖器官干物质积累速率逐渐下降。施钾处理各个生育期不同器官中干物质积累量有所不同。增施钾肥显著促进棉花干物质的积累，通过增施一定量的钾肥延长了干物质积累时期和快速积累的时刻，使棉花充分利用光热资源，将有利于棉花产量的形成。
　　处理Ｔ２平均积累速率相对较高，最终的干物质积累量最大，在１２０～１５０ ｄ产量形成的关键阶段积累速率保持较高，最终生殖器官干物质积累量和比例最大，具有最大的单株干物质积累量。生育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，确立Ｔ２是最适的钾肥水平。
　　３．２讨论
　　 通过干物质积累和分配确定最适的的钾肥水平是理论上的结论，需要综合分析与最终的产量和品质相关的各种因素来得出最终结论。
　　 钾主要通过对土壤养分吸收、光合作用、光合产物运输及部分生理生化反应最终对干物质积累产生影响。ＮＯ３－是Ｋ＋之间存在协同作用［１７］，钾可以促进ＮＯ３－的吸收，加速棉株的氮素代谢过程［３］； 有６０多种酶需要Ｋ＋作为活化剂，钾能有效调节植物细胞的水势和气孔的开闭，同时能促进光合作用和光合产物的运输［１９］；施钾提高了棉花中后期叶片的叶绿素含量和光合速率，减缓了叶片衰老和后期叶片脱落，使棉花中后期维持较高的叶面积和较高的光合速率［２０］；施钾可以明显增加棉花主茎节数和株高［２１］；所有的因素相互作用对干物质的积累产生不同的影响。
　　 合理钾肥施用水平可以提高棉花生殖器官干重比例［２２］，增加生殖器官干物质积累量［14，２3］，增大生殖器官干物质积累速率［２4］，最大干物质积累的时期提前，是棉花高产的保证。棉花在生长过程中，干物质分配中心的转移对最终的产量有重要的作用，出苗后９３～１２９ ｄ是营养生长与生殖生长争夺同化产物和干物质积累分配转移最激烈的时期。适宜的钾肥水平可以协调干物质的分配转移，实现营养生长顺利地向生殖生长转移，防止营养器官旺长，抑制生殖器官前期争夺同化产物，即达到棉花既不疯长，也不早衰，最终提高产量的目的。
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　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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