水稻鉀素營養(yǎng)的積累特征及生理效應.pdf

1、鉀是水稻植株含量最豐富的主要營養(yǎng)元素之一，對水稻的生長和發(fā)育有著明顯地促進作用，參與了水稻體內(nèi)多種酶的活化、物質(zhì)合成、同化物運輸、水分代謝、光合作用及離子平衡等植株生理生化過程，對提高水稻養(yǎng)分吸收利用效率、增加水稻產(chǎn)量、改善稻米品質(zhì)具有十分重要的作用。本試驗在大田和盆栽條件下，通過基肥、穗肥和前后運籌的鉀素管理方式，研究了施鉀量對不同類型水稻植株養(yǎng)分吸收、轉(zhuǎn)運和利用的影響，分析了鉀素水平對不同類型水稻光合生理及防御系統(tǒng)的影響，探討了鉀素

2、用量對不同類型水稻莖稈生物力學和機械強度的影響，揭示了鉀肥運籌對不同類型水稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，明確了分蘗期和孕穗期植株不同器官鉀素分布特征及與分蘗發(fā)生率、產(chǎn)量構(gòu)成的關(guān)系。主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)在大田缺鉀土壤上，適量施鉀增加了水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟系數(shù)，增產(chǎn)幅度為4.56-14.77％，提高了不同類型水稻糙米率、整精米率等加工品質(zhì)以及稻米蛋白質(zhì)含量，降低了堊白度等外觀品質(zhì)和稻米直鏈淀粉含量，改善了稻米淀粉粘滯性譜特征值，過低或過

3、高施鉀則降低了水稻產(chǎn)量、影響了稻米品質(zhì)。另外，鉀素基肥和促花肥的分次施用，能夠進一步降低稻米堊白度和直鏈淀粉含量，提高膠稠度，從而改善稻米品質(zhì)。(2)施鉀提高了水稻不同生育時期植株含鉀率和群體吸鉀量；水稻不同生育階段以拔節(jié)期到抽穗期吸鉀數(shù)量和比例最大，施鉀提高了這一階段的吸鉀數(shù)量和比例；不施鉀肥和施鉀過多，造成拔節(jié)前吸鉀比例較大，從而抑制分蘗發(fā)生；施鉀使植株鉀素快速累積的平均速率和最大速率增大，但快速積累的起止時間和持續(xù)時間縮短；施鉀提

4、高了水稻抽穗期和成熟期葉片、莖鞘和穗的鉀素分配量及莖鞘分配比例，但降低了葉片分配比例，并且不同器官組織中莖鞘分配量差異最大；隨施鉀量增加，水稻鉀素回收效率、利用指數(shù)和植株鉀生產(chǎn)效率降低，鉀素農(nóng)學效率、生理效率和生理指數(shù)則先升后降，以鉀素生理指數(shù)、生理效率與產(chǎn)量的相關(guān)性較高；適量施鉀能夠顯著提高水稻鉀素利用效率。另外，鉀素基肥和促花肥的分次施用，能夠明顯增加拔節(jié)至抽穗的吸鉀數(shù)量和比例，提高實粒數(shù)、結(jié)實率和稻谷產(chǎn)量。
　　 (3)施

5、鉀提高了水稻不同生育階段植株吸氮量，其中以拔節(jié)期到抽穗期氮素積累增量最大，但吸氮比例下降；施鉀增加了水稻抽穗到成熟期的植株吸氮量和吸收比例，促進了抽穗后氮素轉(zhuǎn)運量和轉(zhuǎn)運率，提高了氮素在不同器官分配量及葉片、穗分配比例，但降低了莖鞘分配比例；施鉀提高了植株對肥料氮吸收，基肥氮素利用率、全生育期氮素利用率和氮素收獲指數(shù)顯著增長，但降低了植株氮生產(chǎn)效率；在大田缺鉀土壤上以12kg/667m2K2O處理氮素積累量、轉(zhuǎn)運量和轉(zhuǎn)運率以及不同器官氮素

6、分配量最大，基肥氮素利用效率、植株對肥料氮吸收量和全生育期氮素利用率最大，但拔節(jié)期到抽穗期氮素吸收比例、莖鞘氮素分配比例和植株氮生產(chǎn)效率最低。
　　 (4)施鉀提高了水稻齊穗后20天植株高效葉的SPAD、凈光合速率和氣孔導度，增強了葉片的Fv/Fm、Fo及ΦPSⅡ、qP等葉綠素熒光參數(shù)，增大了光合關(guān)鍵酶RuBPCase活性和抗氧化系統(tǒng)的SOD和POD活性，降低了葉片MDA含量，在大田缺鉀土壤上以12kg/667m2K2O處理葉片

7、光合特性最強。
　　 (5)施鉀提高了水稻株高和莖稈長度，增大了水稻單莖重和莖稈強度；施鉀縮短了基部節(jié)間的長度，增加了基部節(jié)間的粗度、干物質(zhì)重和節(jié)間充實度；施鉀增加了基部節(jié)間的斷面模數(shù)、橫切面積、莖壁厚度、莖壁面積和大、小維管束數(shù)量及面積；施鉀增加了莖稈的彎曲力矩、彎曲應力、機械強度和稈型指數(shù)，降低了莖稈系數(shù)和倒伏指數(shù)；施鉀提高了基部節(jié)間的可溶性糖、淀粉、纖維素、木質(zhì)素含量及植株C/N;相同類型水稻品種莖稈抗折力與莖稈長度、粗度

8、、單莖重、莖稈充實度和節(jié)間物理性狀、生物力學、碳水化合物含量正相關(guān)，與基部節(jié)間長度、莖稈系數(shù)和倒伏指數(shù)呈負相關(guān)；在大田缺鉀土壤上以12kg/667m2K2O處理莖稈強度最大、倒伏指數(shù)最小.
　　 (6)在缺鉀土壤上，基肥施鉀提高水稻植株不同器官含鉀率和K/N，以葉鞘含鉀率和K/N變化量最大；增大了植株不同葉片和葉鞘含鉀率及K/N，以頂3鞘變化數(shù)量最高；隨著水稻葉齡的增長，分蘗發(fā)生所需的植株K/N增大，基肥適當施鉀有利于提高植株K

9、/N，但過低或過高的K/N降低了分蘗發(fā)生率。穗肥施鉀提高了植株不同器官含鉀率和K/N，以葉鞘含鉀率及K/N變化最大；增大了不同部位葉片和葉鞘含鉀率及K/N.以頂3鞘變化最大；水稻穎花量、實粒數(shù)和產(chǎn)量隨葉片、葉鞘和植株K/N增加而先增大后降低，其中植株不同器官、不同部位以葉鞘和頂3鞘與產(chǎn)量性狀相關(guān)性最大.
　　 (7)相同鉀素處理的不同類型水稻，常規(guī)粳稻的產(chǎn)量大于雜交粳稻，拔節(jié)期到成熟期吸鉀比例、鉀素快速累積的起止時間和持續(xù)時間及