不同施鉀水平對弱筋小麥產量和品質的影響分析

孫君艷，程　琴

（信陽農林學院，河南信陽 464000）

不同施鉀水平對弱筋小麥產量和品質的影響分析

孫君艷，程琴

（信陽農林學院，河南信陽 464000）

文章通過設置5個不同水平的施鉀處理，研究在不同鉀肥水平下，弱筋小麥生長發育期間植株地上部鉀素積累特點及對產量和品質的影響，為生產上合理施用鉀肥提供依據。

弱筋小麥不同施鉀水平鉀素吸收動態變化

小麥是豫南信陽地區僅次于水稻的糧食作物，小麥常年播種面積30多萬hm2，占全市糧食作物總面積的42%左右，產量占全市糧食總產的50%～60%。由于信陽市氣候特點獨特，屬亞熱帶向暖溫帶過渡﹑地形地貌復雜，具有明顯的區域性，在全國小麥品質種植區劃上屬于長江中下游弱筋小麥種植區[1]，但由于受氣候條件的影響，小麥產量不穩﹑效益低。研究表明鉀素參與植物體內多種代謝過程，同時也是植物體內多種酶的活化劑，因而對于作物的光合作用和蛋白質合成具有促進作用[2，3]。本試驗意欲研究在不同施鉀處理下弱筋小麥生育期間地上部植物體內鉀素積累的特點，以分析不同施鉀處理對弱筋小麥產量和品質的影響，為弱筋小麥提高產量，保證品質，提供合理的施用鉀肥的依據。

1　材料與方法

1.1試驗基本情況

試驗于2014年10月～2015年6月在信陽農林學院實驗田進行。供試土壤屬水稻土，其基本理化性質見表1。

1.2試驗設計

試驗采用隨機區組設計，施鉀量共設置0﹑4﹑8﹑12﹑16kg/667m25個處理，重復3次，每處理面積12m2，5個處理水平的鉀肥都作基肥施用，各處理施用尿素作為氮肥，施用量均為15kg/667m2（其中70%作基肥，30%作追肥），磷肥為P2O5，施用量12kg/667m2，作基肥。弱筋小麥品種為豫麥50，大田管理。2014年10月6日播種，2015年6月10日收獲，分別在21/11﹑15/12﹑5/02﹑25/02﹑21/03﹑13/04﹑5/05﹑8/06分8次隨機取小麥植株，拔節前整株拔取，取40株，拔節后分器官拔取15株。采用火焰光度計法測定地上部分植株鉀素含量（植株全株先在80～90℃下殺青，再在60～70℃下烘干，然后用濃H2SO4-H2O消煮，火焰光度計法[3]）；籽粒蛋白質含量測定采用凱氏定氮法測定；濕面筋含量用JJJM54S面筋洗滌儀測定。

2　結果分析

2.1小麥生育期間不同鉀肥處理對其地上部分鉀素積累的影響

小麥生育期間不同鉀肥處理對其地上部分鉀素積累的影響見圖1，弱筋小麥的整個生育期可劃為出苗-起身﹑起身-拔節﹑拔節-灌漿初﹑灌漿初-收獲4個時期，出苗-起身（11月21日至翌年2月5日），植株體內鉀素積累較為緩慢，5個處理的比較為處理4＞處理3＞處理2＞處理5＞處理1；起身-拔節（2月25日～3月21日），植株體內鉀素積累急劇上升，不同施鉀水平之間表現為處理4＞處理3＞處理2＞處理5＞處理1，這是因為起身-拔節期，地上部分迅速生長，對鉀素需求增加，故植株體內鉀素含量急速增加；3月21日～4月13日～5月5日植株體內鉀素含量平穩上升，在5月5日地上部分鉀素積累達到高峰，5個處理鉀素積累量分別為25.566﹑28.742﹑29.286﹑29.924﹑27.716，以處理4最高，處理3次之，處理1最低；這是因為營養生長與生殖生長并進，植株對鉀素需求旺盛，土壤內速效鉀能有效供給，故植株體內鉀素的積累持續上升，但增長強度緩慢，增長趨勢依然為處理4＞處理3＞處理2＞處理5＞處理1，由于處理5土壤中速效鉀含量較高，則過量鉀素對小麥的生長有抑制作用，故處理5的植株鉀素積累量低于處理4和處理3，從灌漿-收獲（5月5日～6月8日）植株體內鉀素積累量開始下降，5個處理之間處理5＞處理4＞處理3＞處理2＞處理1，到收獲時地上部分鉀素積累量分別為16.257﹑16.682﹑16731﹑17.436﹑18.735，說明后期由于土壤中速效鉀的含量降低，導致植株體內鉀素積累量下降，但處理5由于土壤中速效鉀的含量最多，從而抑制植株體內鉀素的外排，故在收獲時鉀素積累量最高，達18.735。

2.2對弱筋小麥干物質積累及產量的影響

分析圖2，不同施鉀水平對弱筋小麥干物質的積累也會產生影響，一方面，從出苗-起身（11月21日～2月25日），干物質緩慢增加，5個處理之間為處理4＞處理3＞處理2＞處理5＞處理1；起身-拔節（2月25日～3月21日）急劇增加，5個處理之間為處理4＞處理3＞處理2＞處理5＞處理1；拔節-灌漿初（3月21日～5月5日），平穩增加，5個處理之間為處理4＞處理3＞處理2＞處理5＞處理1；灌漿初-收獲，植株干物質積累達到最大值，處理1﹑2﹑3﹑4﹑5分別為1037.4g﹑1068.1g﹑1128g﹑1206.76g﹑1081.3g；另一方面也可從表2看出，鉀肥增大了弱筋小麥群體，增加畝穗數和穗粒數，處理2﹑3﹑4﹑5的千粒重分別增加1.2g﹑2.0g﹑4.6g﹑3.7g，產量比處理1分別增產14.1%﹑24.6%﹑30.5%﹑26.6%；以處理4的增產效果最好，比對照增產30.5%，處理之間差異達顯著水平。

表1　供試土壤理化性狀

圖1　不同施鉀處理對小麥植株地上部分鉀素積累影響　

圖2　不同施鉀水平對小麥植株干物質積累量影響

表2　不同施鉀處理對弱筋小麥產量及其構成因素的影響

2.3不同施鉀處理對弱筋小麥品質的影響

分析表3，不同施鉀水平下，籽粒蛋白質含量處理2﹑3﹑4﹑5比處理1增加4.6%﹑13.5%﹑24.2%﹑22.3%；濕面筋含量增加1.1%﹑2.2%﹑3.0%﹑2.8%，沉降值增加0.9ml﹑1.5ml﹑2ml﹑1.7ml，穩定時間增加0.21min﹑0.31min﹑0.37min﹑0.35min，以處理4（12kg/666.7m2）對品質影響較明顯，籽粒蛋白質含量和沉降值與其他處理之間差異達顯著水平。說明處理4的鉀肥施用量能滿足弱筋小麥一生對鉀素的需求和利用。

3　結論

（1）小麥在其整個生育期中，對鉀素的需求和利用，可通過小麥植株體內鉀素積累的動態變化看出：在小麥生長前期（出苗-起身）是緩慢上升的，中期（起身-拔節-灌漿初）隨著小麥營養生長的旺盛，對鉀素的需求和利用急劇增加，灌漿初期達到高峰，后期（灌漿初-收獲）又呈下降趨勢，因而，適當施用鉀肥可以促進植株對鉀素的吸收和利用，有利于植株生長。

此外，由于鉀素在植株體內還可重復利用，因而，適量施用鉀肥不僅促進生長，還可抑制植株體內鉀素外排[5]，增加植株體內鉀素積累量，干物質積累量，從而達到高產目的。但過多施用鉀肥，則會帶來鉀素過剩，影響小麥生長。

（2）通過分析不同施鉀處理對小麥干物質和產量的影響，一方面，在適宜的鉀肥施用量下，鉀肥能明顯地促進弱筋小麥的生長發育，特別是拔節-灌漿初之前，鉀素的積累是急劇增加的，這有利于小麥莖稈的增粗[6]，為高產奠定基礎，若在前期鉀肥施用量不足的情況下，可在孕穗開花期之前補施鉀肥。另一方面，施鉀肥也可明顯提高弱筋小麥的分蘗率，增加畝穗數和千粒重，從而提高產量。

（3）分析不同施鉀處理對弱筋小麥品質的影響，可以看出，鉀素對于弱筋小麥籽粒蛋白質含量﹑濕面筋含量﹑沉降值都有影響，可提高蛋白質含量和沉降值[7]，對弱筋小麥的品質有一定的調節效應。

[1]中國農科院土肥所．中國化肥區劃．北京:中國農業科技出版社，1986

[2]李冬花，郭瑞林．鉀對小麥產量及營養品質的影響研究．河南農業大學學報，1997，31（4）：357～361

[3]鄭偉．小麥品質性狀及其調優技術研究進展．耕作與栽培，2001（1）：10～12

[4]中國科學院上海植物生理研究所，上海市植物生理學會編．現代植物生理學實驗指南．北京：科學出版社，1999

[5]于振文，張煒，余松烈．鉀營養對冬小麥養分吸收分配﹑產量形成和品質的影響．作物學報，1996，22（4）：442～447

[6]張國平．鉀素對小麥氮素代謝與產量的影響．浙江農業大學學報，1985，11（4）：463～472

[7]鄒鐵祥，戴廷波，姜東，等．鉀素水平對小麥氮素積累和運轉及籽粒蛋白質形成的影響．中國農業科學，2006，39（4）：686～692

表3　不同施鉀處理對弱筋小麥品質的影響

2016年河南省科技攻關項目“豫南稻田微生物肥配施化肥減肥增效生產技術體系研究”（162102110025）