潘曉華，吳建富，何 虎，才 碩，李木英，石慶華

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江西省作物生理生態(tài)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西南昌330045)

鉀是作物必需的三大營(yíng)養(yǎng)元素之一，對(duì)水稻的正常生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)形成、抗逆性能等均有重要影響［1］。水稻對(duì)鉀的需求量比較大，高產(chǎn)雜交稻每年對(duì)鉀的吸收量可達(dá)到250～300 kg/hm2［2］。20世紀(jì)80年代以來(lái)，高產(chǎn)雜交水稻大面積推廣以及許多有高產(chǎn)潛力的常規(guī)水稻品種的種植面積均有不同程度的擴(kuò)大，加速了水稻土中鉀素的消耗，稻田土壤鉀素成為我國(guó)南方地區(qū)，特別是長(zhǎng)江中游雙季稻種植區(qū)水稻持續(xù)高產(chǎn)的主要限制因素之一［3－4］。不同基因型水稻品種對(duì)鉀的吸收、運(yùn)輸、利用方面都存在一定的差異［5－10］。關(guān)于鉀肥對(duì)水稻和土壤的影響，前人已進(jìn)行了大量研究［11－13］，但對(duì)南方雙季稻區(qū)鉀素對(duì)雙季超級(jí)稻產(chǎn)量及其株型影響的研究較少。本文通過研究超級(jí)早、晚稻產(chǎn)量形成與株型特征對(duì)鉀素的響應(yīng)，以期為進(jìn)一步合理利用鉀肥資源和南方稻區(qū)水稻高產(chǎn)栽培提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2009—2010年在進(jìn)賢縣溫圳鎮(zhèn)楊溪村進(jìn)行。土壤pH 5.42、有機(jī)質(zhì)36.29 g/kg、全氮2.30 g/kg、堿解氮220.9 mg/kg、有效磷14.18 mg/kg、速效鉀48.02 mg/kg。供試早稻品種分別為淦鑫203、新豐優(yōu)22、陸兩優(yōu)819、金優(yōu)458、中嘉早17和株兩優(yōu)819，以非超級(jí)稻品種金優(yōu)463為對(duì)照;晚稻品種分別為淦鑫688、金優(yōu)299、天優(yōu)998、五豐優(yōu)T025、五優(yōu)308和豐源優(yōu)299，以非超級(jí)稻汕優(yōu)10號(hào)為對(duì)照。

試驗(yàn)設(shè)施鉀180 kg/hm2(K180)和不施鉀(K0)兩個(gè)處理，施氮量早、晚稻分別為純氮195 kg/hm2和225 kg/hm2，鈣鎂磷肥750 kg/hm2。采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，以施鉀量為主區(qū)，品種為裂區(qū)，小區(qū)面積分別為12.00 m2和10.88 m2，重復(fù)4次。早稻采用旱床育秧，3月25日播種，4月22日移栽，基本苗3株/穴;晚稻采用濕潤(rùn)育秧，6月21日播種，7月23日移栽，基本苗2株/穴。早、晚稻株行距分別為13.3 cm×23.3 cm和13.3 cm ×26.4 cm。氮肥和鉀肥按 m基肥∶m分蘗肥∶m穗肥=5∶2∶3 施用，磷肥全作基肥?；试谝圃郧? d施用，分蘗肥在移栽后7 d施用，穗肥在葉齡余數(shù)2時(shí)施用。其他管理同一般高產(chǎn)栽培。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 株型指標(biāo) 齊穗后每個(gè)處理取樣5蔸，選取其中30株莖稈測(cè)定其節(jié)間長(zhǎng)度，并量取倒1葉、倒2葉、倒3葉的葉長(zhǎng)和對(duì)應(yīng)的葉基角和葉開張角。

1.2.2 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素 成熟期每處理調(diào)查10蔸的株高，并計(jì)數(shù)50蔸有效穗，根據(jù)平均穗數(shù)取樣5蔸考察每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量等。實(shí)割100蔸進(jìn)行實(shí)際產(chǎn)量測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)為兩年的平均值。用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和DPS軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施鉀對(duì)雙季超級(jí)早、晚稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

表1可以看出，無(wú)論是早稻，還是晚稻，施用鉀肥對(duì)水稻產(chǎn)量均表現(xiàn)出增產(chǎn)作用，且對(duì)早稻的增產(chǎn)效果明顯高于晚稻。早、晚稻施鉀處理平均產(chǎn)量均顯著高于不施鉀處理，其中超級(jí)早稻品種的增產(chǎn)幅度平均為8.34% ～9.16%，平均較對(duì)照品種金優(yōu)463高1.98～5.94個(gè)百分點(diǎn);超級(jí)晚稻品種的增產(chǎn)幅度平均為4.21% ～7.13%，平均較對(duì)照品種汕優(yōu)10號(hào)低2.55～3.98個(gè)百分點(diǎn)。

施鉀條件下，雙季超級(jí)稻品種有效穗、每穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量總體上均有不同程度提高，尤其是每穗粒數(shù)增加顯著，而結(jié)實(shí)率變化的規(guī)律不明顯(表2)。與非超級(jí)稻相比，超級(jí)早稻的每穗粒數(shù)施鉀較不施鉀處理提高6～7個(gè)百分點(diǎn)，而非超級(jí)稻下降2個(gè)百分點(diǎn);結(jié)實(shí)率超級(jí)早稻下降1個(gè)百分點(diǎn)，而非超級(jí)稻提高3個(gè)百分點(diǎn);對(duì)有效穗和千粒質(zhì)量的影響超級(jí)稻與非超級(jí)稻相近。與非超級(jí)稻相比，超級(jí)晚稻的平均有效穗增加幅度高1個(gè)百分點(diǎn)，千粒質(zhì)量增加幅度高2～3個(gè)百分點(diǎn)，但結(jié)實(shí)率低3個(gè)百分點(diǎn)，每穗粒數(shù)增加幅度一樣，均平均提高9個(gè)百分點(diǎn)。說明施用鉀肥提高超級(jí)稻產(chǎn)量的主要原因是提高了每穗粒數(shù)，超級(jí)早稻較非超級(jí)稻的每穗粒數(shù)在施鉀條件下能夠得到較大幅度的提高，而超級(jí)晚稻與非超級(jí)稻的每穗粒數(shù)在施鉀條件下提高幅度相同。這是超級(jí)早、晚稻對(duì)鉀肥敏感性差異的主要原因。

表1 鉀肥對(duì)雙季稻產(chǎn)量的影響Tab.1 Effects of K application on double cropping rice yield t/hm2

表2 鉀肥對(duì)早稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響Tab.2 Effects of K application on yield component of early rice

2.2 施鉀對(duì)雙季稻株型的影響

2.2.1 葉長(zhǎng) 從表3可以看出，施鉀對(duì)雙季超級(jí)稻上三葉葉長(zhǎng)的影響與非超級(jí)稻品種存在差異。施鉀縮短超級(jí)早稻倒1葉葉長(zhǎng)，而增加倒2和倒3葉葉長(zhǎng)，而非超級(jí)稻在施鉀條件下葉長(zhǎng)均增加;超級(jí)晚稻上三葉葉長(zhǎng)在施鉀條件下均縮短，非超級(jí)稻倒1、倒2葉增長(zhǎng)，倒3則縮短。

表3 鉀肥對(duì)雙季稻上三葉葉長(zhǎng)的影響Tab.3 Effects of K application on double cropping rice leaf length of top three leaves

2.2.2 葉角 由表4可知，施鉀對(duì)超級(jí)早晚稻上三葉葉角的影響與非超級(jí)稻相似。無(wú)論是超級(jí)早稻，還是非超級(jí)早稻品種，施鉀均增加了上三葉葉基角和開張角。而晚稻有所不同，施鉀增大了倒2葉葉基角，卻縮小了倒1葉、倒3葉葉基角和上三葉葉開張角。

表4 鉀肥對(duì)雙季稻上三葉葉角的影響Tab.4 Effects of K application on double cropping rice leaf basic and opening angle of top three leaves

2.2.3 株高和節(jié)間長(zhǎng)度 施鉀對(duì)超級(jí)早晚稻的株高和節(jié)間長(zhǎng)度的影響與非超級(jí)早晚稻基本一致。施鉀增加了雙季超級(jí)早晚稻和非超級(jí)早晚稻的株高、倒1節(jié)間、倒2節(jié)間和倒3節(jié)間的長(zhǎng)度，尤其對(duì)超級(jí)晚稻株高和倒3節(jié)間的長(zhǎng)度增幅較大，卻縮短了倒4節(jié)間的長(zhǎng)度(表5)。

表5 施鉀對(duì)水稻株高和節(jié)間長(zhǎng)度的影響Tab.5 Effects of K application on plant height and internode－length of double cropping rice

3 討論

施用鉀肥與水稻產(chǎn)量的關(guān)系已有許多研究報(bào)道，研究結(jié)果均表明施鉀有助于提高水稻產(chǎn)量。本試驗(yàn)研究認(rèn)為施用鉀肥對(duì)超級(jí)早稻的增產(chǎn)效果明顯高于超級(jí)晚稻。關(guān)于鉀肥對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，胡泓［14］、周正義［15］認(rèn)為施鉀增產(chǎn)既表現(xiàn)為有效穗數(shù)的增加，也表現(xiàn)為每穗實(shí)粒數(shù)和千粒質(zhì)量的增加;柳金來(lái)［16］認(rèn)為鉀肥對(duì)穗數(shù)有明顯的促進(jìn)作用，鉀肥用量與千粒質(zhì)量成負(fù)相關(guān);李為國(guó)［17］提出鉀肥主要是通過影響有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。本研究認(rèn)為，與不施鉀相比，在施鉀條件下超級(jí)早稻品種的平均增產(chǎn)幅度高于非超級(jí)稻，而超級(jí)晚稻品種平均增產(chǎn)幅度卻低于非超級(jí)稻，這可能是因?yàn)槌?jí)早稻對(duì)鉀素的敏感性優(yōu)于非超級(jí)早稻，而超級(jí)晚稻對(duì)鉀素的敏感性低于非超級(jí)晚稻的緣故。在施鉀條件下，雙季超級(jí)稻品種有效穗、每穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量總體上均有不同程度的提高，尤其是每穗粒數(shù)增加顯著，而結(jié)實(shí)率均低于對(duì)照品種，這可能與施鉀顯著增加超級(jí)稻每穗粒數(shù)有關(guān)。施用鉀肥提高超級(jí)稻產(chǎn)量的主要原因是提高了每穗粒數(shù)，超級(jí)早稻較非超級(jí)稻的每穗粒數(shù)在施鉀條件下能夠得到較大幅度的提高，而超級(jí)晚稻與非超級(jí)稻的每穗粒數(shù)在施鉀條件下提高幅度基本一致。

已有研究表明，水稻倒1葉至倒3葉株型性狀不僅受品種遺傳基因控制［18］，還與栽培因子密切相關(guān)［19－20］。不同的產(chǎn)量水平下雙季超級(jí)早、晚稻的上三葉株型差異明顯［21］，不同的施氮量和栽插密度對(duì)雙季水稻上三葉葉長(zhǎng)和葉角的影響存在一定差異，適宜的基角、開張角和葉長(zhǎng)配置有利于構(gòu)建水稻高產(chǎn)群體［22］。本研究認(rèn)為施鉀縮短了超級(jí)早稻倒1葉葉長(zhǎng)和超級(jí)晚稻上三葉葉長(zhǎng)，而增加了超級(jí)早稻倒2和倒3葉葉長(zhǎng)以及增加了早稻上三葉葉基角和開張角，施鉀對(duì)超級(jí)早晚稻的株高和節(jié)間長(zhǎng)度的影響與非超級(jí)早晚稻基本一致。

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