不同氮水平下鉀對水稻生長的影響.pdf

1、水稻是我國乃至世界的主要糧食作物,我國水稻種植面積約占耕地面積的25%,稻谷產(chǎn)量占全國糧食總產(chǎn)量的38%,水稻產(chǎn)量高低直接關(guān)乎我國的糧食安全問題。施肥在提高水稻單產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用,但是近年來隨著氮肥用量的增加水稻產(chǎn)量卻徘徊不前,這不僅降低了施肥的經(jīng)濟效益,還增加了氮素的環(huán)境污染風(fēng)險。農(nóng)戶調(diào)查發(fā)現(xiàn)重氮輕鉀的不合理施肥及栽培管理不到位可能是限制水稻高產(chǎn)的主要因素,大量的研究表明氮鉀是水稻需求量最高的兩個必需營養(yǎng)元素,雜交稻對氮鉀的需求比例

2、一般在1:1-1.5,適宜的氮鉀比能提高水稻抗性、構(gòu)建健康的高產(chǎn)群體、有利于光合產(chǎn)物從源向庫的轉(zhuǎn)運,但是目前農(nóng)民氮鉀肥的投入比例多在1:0.2-0.5之間,氮鉀肥施用不合理是否影響了我國目前水稻產(chǎn)量的進一步提高、低鉀是否限制了氮肥增產(chǎn)效果的發(fā)揮、在我國鉀肥資源不足的國情下如何施用鉀肥才能獲得高產(chǎn)高效都有待進一步的研究。對此,本文采用田間試驗和室內(nèi)分析相結(jié)合的方法,通過裂區(qū)設(shè)計研究了在高、中、低氮水平(施氮量分別為195、150、105k

3、g/hm2)下不同施鉀量(以K2O計分別為0、60、105、150kg/hm2)及施鉀方法(土施和葉面噴施)對水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成、群體生長動態(tài)、養(yǎng)分吸收及相關(guān)生理指標(biāo)的影響,旨在了解氮鉀互作在調(diào)控水稻生長、養(yǎng)分分配和產(chǎn)量形成等方面的作用機制,為高產(chǎn)稻田氮鉀肥的合理施用提供依據(jù)。主要結(jié)果如下:
　　 氮和鉀顯著影響了水稻產(chǎn)量,不同氮水平下水稻產(chǎn)量以中氮最高,高氮次之,低氮最低:三種氮水平下,鉀都不同程度提高了水稻產(chǎn)量,其中以噴施鉀

4、肥效果最佳,比等養(yǎng)分的不噴施鉀肥處理分別增產(chǎn)4.28%、4.4%和7.8%。低氮條件下,施鉀處理產(chǎn)量高于不施鉀肥處理,產(chǎn)量最高的為K7F處理(施105kg/hm2 K2O并在抽穗期和灌漿期噴施1%的鉀),其次是施用105kg/hm2的K7處理,噴施鉀肥處理通過提高有效穗數(shù)提高了產(chǎn)量;中氮水平下,水稻產(chǎn)量隨著鉀肥用量的增加而增大,噴鉀顯著提高了結(jié)實率;高氮條件下,仍以噴鉀處理稻谷產(chǎn)量最高,但是高氮各鉀肥處理的產(chǎn)量均低于中氮處理,高鉀沒有降

5、低過量氮對水稻生長產(chǎn)生的負面影響。
　　 從葉面積指數(shù)來看,氮、鉀對水稻葉面積指數(shù)影響顯著,除了成熟期以外,其它時期的氮鉀互作效應(yīng)明顯。施鉀處理葉面積指數(shù)大于不施鉀肥處理,等養(yǎng)分下噴施鉀肥能夠提高葉面積指數(shù),齊穗期,噴施鉀肥處理的葉面積指數(shù)比不噴施鉀肥處理分別大0.88%、8.66%和9.86%。相關(guān)分析得知,三種氮水平下,產(chǎn)量與成熟期葉面積指數(shù)均呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為r=0.965**、0.650**和0.535*;另外

6、,從水稻葉片過氧化物酶(POD)活性變化來看,施鉀和葉面噴施鉀肥提高了其活性,三種氮水平下,成熟期POD活性與產(chǎn)量均呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為r=0.949**、0.950*和0.521*;水稻生長后期葉片葉綠素含量(SPAD)變化和POD活性以及葉面積指數(shù)的變化是一致的,說明鉀能通過延緩成熟期葉片的衰老,保持成熟期葉面積從而延長光合作用時間,制造更多光合產(chǎn)物,提高產(chǎn)量。
　　 從分蘗動態(tài)和成穗率來看,氮能提高水稻最大分蘗。中

7、氮和高氮下的最大分蘗分別比低氮下高出5.64%和20.51%,然而,中氮下成穗率僅比低氮下高0.72%,高氮比低氮下成穗率低12.59%,說明水稻生長前期分蘗數(shù)大不代表成穗率就高。噴鉀能提高水稻成穗率,等養(yǎng)分下,噴施鉀肥處理分別比不噴鉀處理成穗率高19.20%、7.88%和5.46%。
　　 除了齊穗期,其他時期的干物質(zhì)累積氮鉀互作效應(yīng)均很明顯。施鉀和噴施鉀肥都促進了水稻干物質(zhì)積累。三種氮水平下,高鉀均促進了水稻各時期干物質(zhì)積累

8、,且不施鉀處理與高鉀處理間差異顯著;成熟期等養(yǎng)分噴施鉀肥處理干物質(zhì)量分別比不噴施鉀肥處理高5.26%、3.91%和1.96%。
　　 施鉀和噴鉀能夠提高水稻根系活力,從而提高了對養(yǎng)分的吸收。從氮素吸收和利用看,氮鉀互作效應(yīng)顯著,鉀促進了水稻對氮的吸收且噴鉀效果顯著,成熟期等養(yǎng)分噴施鉀肥的處理對氮的吸收比不噴施鉀肥的處理分別高4.08%、7.62%和4.57%。相關(guān)分析得知,成熟期的氮素積累量與產(chǎn)量均呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為r

9、=0.968**、0.936*和0.895*。另外,鉀還促進了氮素向籽粒的轉(zhuǎn)移,但噴施鉀肥沒有明顯提高氮素轉(zhuǎn)運量和轉(zhuǎn)運率;在磷的吸收利用上,氮提高了水稻各器官中的含磷量,噴鉀增大了磷的轉(zhuǎn)運量,三種氮水平下,等養(yǎng)分噴鉀處理磷素轉(zhuǎn)運量分別比不噴鉀處理高4.03%、20.24%和4.49%。在鉀的吸收利用上,氮促進了水稻鉀素的積累和鉀素轉(zhuǎn)運量,中氮和高氮下成熟期鉀素累積吸收比低氮下高2.72%和8.93%,鉀轉(zhuǎn)運量分別比低氮下高41.85%和