鉀肥施用量對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量形成的影響探究報(bào)告目錄TOC\o"1-3"\h\u1320鉀肥施用量對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量形成的影響探究報(bào)告 1285701.1籽粒灌漿動(dòng)態(tài) 1262111.2籽粒灌漿參數(shù) 2318351.3非結(jié)構(gòu)性碳水化合物積累及轉(zhuǎn)運(yùn) 3136781.4穗頸維管束結(jié)構(gòu) 770291.5產(chǎn)量 10284321.6產(chǎn)量構(gòu)成因子 10304281.7莖葉NSC轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)水稻產(chǎn)量的影響 121.1籽粒灌漿動(dòng)態(tài)水稻籽粒灌漿過(guò)程中籽粒粒重變化及籽粒灌漿速率如圖4-1-1所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，不同水稻品種粒重增加均呈現(xiàn)慢-快-慢的增長(zhǎng)趨勢(shì)，開(kāi)花后0-21天籽粒粒重增加較快，21天以后粒重稍有增加，但變化幅度較小。施鉀會(huì)影響籽粒灌漿過(guò)程，與不施鉀相比，施鉀顯著增加花后14天至收獲期的籽粒粒重，對(duì)0-14天籽粒重的影響相對(duì)較小。水稻籽粒灌漿速率隨花后時(shí)間延長(zhǎng)呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，施鉀對(duì)花后0-7天的籽粒灌漿速率無(wú)顯著影響，而從花后7天開(kāi)始，施鉀處理籽粒灌漿速率高于不施鉀處理，說(shuō)明施鉀主要影響的是后期籽粒灌漿。從不同品種來(lái)看，蝦稻1號(hào)對(duì)施鉀的響應(yīng)大于深兩優(yōu)5814，說(shuō)明蝦稻1號(hào)對(duì)缺鉀較為敏感。圖4-1-1鉀肥施用量對(duì)水稻籽粒增重動(dòng)態(tài)及籽粒灌漿速率的影響Fig.4-1-1EffectofKapplicationratesongrainweightandgrainfillingratesofrice1.2籽粒灌漿參數(shù)不同施鉀量下水稻籽粒灌漿過(guò)程中粒重增加符合Logistic模型，其方程決定系數(shù)大于0.957（表4-1-1）。與不施鉀相比，蝦稻1號(hào)和深兩優(yōu)5814各施鉀處理籽粒理論最大質(zhì)量分別提高9.4%-11.3%、1.7%-7.1%，但不同施鉀量間相差不大（表4-1-2）。施鉀對(duì)不同水稻品種的籽粒灌漿參數(shù)的影響存在一定差異。與不施鉀相比，施鉀后蝦稻1號(hào)有效灌漿期延長(zhǎng)1.4-2.6d，增幅為5.6%-10.1%，漸增期和緩增期灌漿速率分別增加0.04-0.12mggrain-1d-1和0.01-0.04mggrain-1d-1，增幅分別為4.3%-14.7%和3.9%-18.6%。施鉀對(duì)蝦稻1號(hào)其他灌漿參數(shù)無(wú)顯著影響，說(shuō)明蝦稻1號(hào)主要通過(guò)延長(zhǎng)有效灌漿期、增加漸增期和緩增期灌漿速率來(lái)增加粒重。與不施鉀相比，施鉀后深兩優(yōu)5814最大灌漿速率、平均灌漿速率、快增期灌漿速率分別增加0.10-0.32、0.04-0.14、0.10-0.27mggrain-1d-1，增幅分別為5.4%-20.2%、4.1%-16.0%、6.9%-19.3%，從而增加粒重。蝦稻1號(hào)最大灌漿速率出現(xiàn)時(shí)間比深兩優(yōu)5814稍晚，有效灌漿期也比深兩優(yōu)5814長(zhǎng)。表4-1-1不同鉀肥施用量下籽粒灌漿過(guò)程的Logistic方程Table4-1-1LogisticequationforgrainfillingofriceunderdifferentKapplicationrates品種Varieties施鉀量K2Orates(kg/hm2)Logistic方程Logisticequation方程決定系數(shù)R2蝦稻1號(hào)XDNo.10y=22.3/(1+18.4e-0.29t)0.99960y=24.4/(1+16.9e-0.26t)0.999120y=24.4/(1+17.9e-0.28t）0.999180y=24.7/(1+15.0e-0.26t)0.999240y=24.8/(1+15.3e-0.26t)0.999深兩優(yōu)5814SLY58140y=21.2/(1+16.2e-0.30t）0.95760y=21.9/(1+18.8e-0.31t）0.991120y=21.7/(1+21.4e-0.34t）0.995180y=22.7/(1+16.3e-0.30t)0.993240y=21.6/(1+21.5e-0.35t)0.998表4-1-2不同鉀肥施用量下水稻籽粒灌漿參數(shù)Table4-1-2Grain-fillingparametersofriceunderdifferentKapplicationrates品種Varieties施鉀量K2Orates(kg/hm2)W0vmaxvmeantmaxT99t1t2v1v2v3(mggrain-1)(mggrain-1d-1)———(d)———(mggrain-1d-1)蝦稻1號(hào)XDNo.1022.31.630.8710.025.75.514.50.851.420.196024.41.600.8610.828.35.815.80.891.390.2212024.41.680.9010.527.15.715.20.921.490.2018024.71.620.8910.327.95.315.30.971.410.2224024.81.640.9010.327.75.315.30.961.420.23深兩優(yōu)5814SLY5814021.21.590.869.324.54.913.60.911.390.176021.91.690.909.524.55.313.80.891.490.1712021.71.850.979.022.45.112.80.891.620.1718022.71.680.919.525.05.013.90.981.490.1724021.61.911.008.721.64.912.40.911.660.171.3非結(jié)構(gòu)性碳水化合物積累及轉(zhuǎn)運(yùn)不同施鉀量下水稻完熟期的植株和稻穗形態(tài)如圖4-1-2所示。不施鉀處理植株較綠，但稻穗已經(jīng)枯萎，籽粒變褐或變黑。猜想可能是缺鉀條件下?tīng)I(yíng)養(yǎng)器官產(chǎn)生的碳水化合物轉(zhuǎn)運(yùn)受阻，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)器官中碳水化合物積累植株仍呈現(xiàn)綠色，而稻穗因灌漿物質(zhì)供應(yīng)不足早衰枯萎。圖4-1-2鉀肥施用量對(duì)水稻完熟期植株和稻穗形態(tài)的影響Fig.4-1-2EffectsofKapplicationrateonplantandpaniclemorphologyofriceatmaturity不同鉀肥施用量下水稻葉片和莖鞘的可溶性糖和淀粉含量如圖4-1-3所示。與抽穗期相比，兩個(gè)品種成熟期葉片可溶性糖、淀粉均降低；莖鞘中可溶性糖在低鉀時(shí)（0、60kgK2Ohm2）出現(xiàn)增加，在適宜或高施鉀量下（120、180和240kgK2Ohm2）保持不變，但淀粉含量顯著降低，導(dǎo)致莖鞘中NSC含量降低。施鉀對(duì)抽穗期葉片、莖鞘可溶性糖、淀粉及NSC含量無(wú)顯著影響，但顯著降低成熟期莖鞘可溶性糖、淀粉和NSC含量，且降低幅度隨施鉀量增加而增大。圖4-1-3鉀肥施用量對(duì)水稻葉片、莖鞘可溶性糖和淀粉含量的影響Fig.4-1-3EffectofKapplicationratesonsolublesugarandstarchcontentsinriceleaves,stemsandsheaths不同鉀肥施用量下水稻抽穗期和成熟期葉片和莖鞘可溶性糖、淀粉及NSC積累量如圖4-1-4所示。與抽穗期相比，成熟期葉片、莖鞘NSC積累量均降低，蝦稻1號(hào)降低幅度分別為47.2%-64.1%、20.0%-59.1%，深兩優(yōu)5814分別降低54.7%-62.7%、53.0%-77.7%。施鉀影響抽穗期葉片、莖鞘NSC積累量，隨著施鉀量增加，抽穗期葉片、莖鞘NSC積累量均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，與不施鉀相比，蝦稻1號(hào)和深兩優(yōu)5814施鉀處理葉片和莖鞘NSC總積累分別增加18.7%-84.9%和18.3%-38.8%。成熟期葉片NSC積累量隨施鉀量增加有增加趨勢(shì)，但莖鞘NSC積累量無(wú)顯著差異。圖4-1-4鉀肥施用量對(duì)水稻葉片、莖鞘可溶性糖和淀粉積累量的影響Fig.4-1-4EffectofKapplicationratesonsolublesugarandstarchaccumulationinriceleaves,stemsandsheaths不同鉀肥施用量下水稻葉片和莖鞘中NSC轉(zhuǎn)運(yùn)及其對(duì)籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率如圖4-1-5所示。隨著施鉀量增加，水稻NSC轉(zhuǎn)運(yùn)量、NSC轉(zhuǎn)運(yùn)率及NSC轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。與不施鉀相比，蝦稻1號(hào)各施鉀處理莖鞘和葉片NSC轉(zhuǎn)運(yùn)量、NSC轉(zhuǎn)運(yùn)率及NSC轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率分別提高32.1%-230.0%、11.2%-77.8%、0.0%-108.8%，且在施鉀量為180kgK2Ohm2各指標(biāo)達(dá)到最大；深兩優(yōu)5814各施鉀處理莖鞘和葉片NSC轉(zhuǎn)運(yùn)量、NSC轉(zhuǎn)運(yùn)率及NSC轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率分別提高35.8%-89.0%、14.5%-35.9%、10.6%-33.7%，且在施鉀量為120kgK2Ohm2各指標(biāo)達(dá)到最大。表明施用鉀肥能夠促進(jìn)花前儲(chǔ)存在營(yíng)養(yǎng)器官（即葉片和莖鞘）中的同化產(chǎn)物向籽粒運(yùn)轉(zhuǎn)，增加NSC轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)。此外，不同水稻品種的NSC轉(zhuǎn)運(yùn)存在一定差異，在相同鉀肥施用量下，深兩優(yōu)5814葉片和莖鞘NSC轉(zhuǎn)運(yùn)量、NSC轉(zhuǎn)運(yùn)率及NSC轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率均高于蝦稻1號(hào)。圖4-1-5鉀肥施用量對(duì)水稻非結(jié)構(gòu)性碳水化合物轉(zhuǎn)運(yùn)的影響Fig.4-1-5EffectofKapplicationratesontranslocationofnon-structuralcarbohydratesofrice注：不同小寫字母表示不同鉀肥施用量之間達(dá)到顯著性差異（P<0.05），下同。Note:DifferentsmalllettersindicatedsignificantdifferencesamongKapplicationrates,thesameasbelow.1.4穗頸維管束結(jié)構(gòu)不同鉀肥施用量下穗頸大、小維管束形態(tài)如圖4-1-6所示。蝦稻1號(hào)各處理穗頸大、小維管束個(gè)數(shù)分別在15.7-22.3個(gè)/莖、15.0-20.3個(gè)/莖，深兩優(yōu)5814各處理穗頸大、小維管束個(gè)數(shù)分別在16.3-20.0個(gè)/莖、22.3-26.0個(gè)/莖（表4-1-3）?？梢?jiàn)，兩個(gè)品種的穗頸大維管束個(gè)數(shù)相差不大，但深兩優(yōu)5814穗頸小維管束個(gè)數(shù)要高于蝦稻1號(hào)。施鉀能顯著增加穗頸大、小維管束個(gè)數(shù)，與不施鉀相比，蝦稻1號(hào)各施鉀處理單莖大、小維管束個(gè)數(shù)分別增加1.0-6.7個(gè)、1.7-5.3個(gè)，增幅分別為6.4%-42.6%、11.1%-35.6%；深兩優(yōu)5814各施鉀處理單莖大、小維管束個(gè)數(shù)分別增加1.0-3.7個(gè)、1.7-3.7個(gè)，增幅分別為6.1%-22.5%、7.5%-16.4%。蝦稻1號(hào)穗頸大、小維管束個(gè)數(shù)分別在施鉀量為240kgK2Ohm2、120kgK2Ohm2達(dá)到最大，深兩優(yōu)5814穗頸大、小維管束個(gè)數(shù)分別在施鉀量為120kgK2Ohm2、60kgK2Ohm2達(dá)到最大。施鉀能顯著增加穗頸總維管束個(gè)數(shù)，但對(duì)大/小維管束個(gè)數(shù)占總維管束個(gè)數(shù)的比例無(wú)顯著影響。圖4-1-6不同施鉀量下水稻穗頸維管束形態(tài)Fig.4-1-6MorphologyofpanicleneckvascularbundleinricewithdifferentKapplicationrates表4-1-3施鉀量對(duì)穗頸維管束個(gè)數(shù)的影響Table4-1-3EffectofKapplicationratesonnumbersofvascularbundlesofpanicleneckinrice品種Varieties施鉀量

K2Orates

(kg/hm2)大維管束個(gè)數(shù)Numberoflargevascularbundles(個(gè)/莖)小維管束個(gè)數(shù)Numberofsmallvascularbundles(個(gè)/莖)總維管束個(gè)數(shù)Numberoftotalvascularbundles(個(gè)/莖)蝦稻1號(hào)XDNo.1015.7c15.0b30.7c6016.7bc16.7b33.3c12018.0bc17.3ab35.3bc18018.3b19.7ab38.0b24022.3a20.3a42.7a深兩優(yōu)5814SLY5814016.3b22.3b38.7c6017.3b24.0ab41.3b12019.7ab24.7ab44.3a18019.3ab25.0a44.3a24020.0a26.0a46.0a方差分析ANOVAK******Vns****K*Vnsnsns注：**、*和ns分別代表P<0.01、P<0.05和P>0.05，下同。Note:**,*andnsindicatedP<0.01,P<0.05,andP>0.05,respectively.Thesameasbelow.分析了水稻穗頸維管束個(gè)數(shù)與莖葉NSC轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)系（圖4-1-7），結(jié)果表明，兩個(gè)品種穗頸大、小維管束個(gè)數(shù)、總維管束個(gè)數(shù)均與莖葉NSC轉(zhuǎn)運(yùn)量、NSC轉(zhuǎn)運(yùn)率呈顯著或極顯著正相關(guān)，說(shuō)明較多的維管束個(gè)數(shù)有利于非結(jié)構(gòu)性碳水化合物從莖鞘、葉片等源器官向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)。圖4-1-7水稻穗頸維管束個(gè)數(shù)與莖葉NSC轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)系Fig.4-1-7RelationshipbetweenthenumbersofvascularbundlesofpeduncleinriceandNSCtranslocation1.5產(chǎn)量不同鉀肥施用量下水稻產(chǎn)量如圖4-1-8所示。鉀肥施用顯著提高水稻產(chǎn)量，與不施鉀相比，蝦稻1號(hào)各施鉀處理水稻產(chǎn)量在2019年和2020年分別增加1.16-3.75t/hm-2和1.67-2.79t/hm-2，增幅為30.7%-88.4%和35.7%-59.5%；深兩優(yōu)5814各施鉀處理水稻產(chǎn)量在2019年和2020年分別增加2.12-3.92t/hm-2和1.59-2.59t/hm-2，增幅為14.0%-44.2%和21.6%-40.9%。隨著鉀肥施用量提高，兩個(gè)水稻品種的產(chǎn)量均呈現(xiàn)先增加后平穩(wěn)的趨勢(shì)，因此，利用線性加平臺(tái)模型擬合了2019年和2020年鉀肥施用量與水稻產(chǎn)量間的效應(yīng)方程，通過(guò)模型計(jì)算出蝦稻1號(hào)和深兩優(yōu)5814達(dá)到最佳產(chǎn)量的鉀肥用量分別為145.4-158.5kgK2Ohm-2和154.6-156.0kgK2Ohm-2。圖4-1-8鉀肥施用量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響Fig.4-1-8EffectofKapplicationratesongrainyieldofrice1.6產(chǎn)量構(gòu)成因子鉀肥施用量影響水稻的產(chǎn)量構(gòu)成因子，且兩個(gè)品種的產(chǎn)量構(gòu)成因子存在顯著差異（表4-1-3）。與不施鉀處理相比，蝦稻1號(hào)各施鉀處理單位面積有效穗數(shù)在2019年和2020年分別提高了5.4%-11.4%和1.2%-5.9%，每穗粒數(shù)分別提高了4.4%-46.5%和2.6%-34.8%，結(jié)實(shí)率分別提高了5.3%-10.9%和12.2%-14.7%，千粒重分別提高了10.3%-18.4%和6.9%-13.2%；同樣地，在2019年和2020年，深兩優(yōu)5814各施鉀處理單位面積有效穗數(shù)分別平均提高了2.6%-13.6%和3.4%-12.3%，每穗粒數(shù)分別提高了0.0%-16.3%和13.7%-48.6%，結(jié)實(shí)率分別提高了11.2%-14.3%和5.5%-9.5%，千粒重分別提高了4.7%-10.0%和5.1%-6.7%。說(shuō)明鉀肥施用能夠改善水稻各個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因子，從而提高水稻產(chǎn)量。產(chǎn)量構(gòu)成因子和產(chǎn)量的相關(guān)性分析表明（圖4-1-9），結(jié)實(shí)率、每穗粒數(shù)和千粒重均與水稻產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.76、0.53和0.43，而有效穗數(shù)與產(chǎn)量不相關(guān)。表4-1-3不同鉀肥施用量對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響Table4-1-3EffectsofKapplicationratesonyieldcomponentsofrice年份Year品種Varieties施鉀量K2Orates(kg/hm2)有效穗數(shù)Panicle(No.m-2)每穗粒數(shù)Spikelets(No.panicle-1)結(jié)實(shí)率Filledgrainrates(%)千粒重1000Grainweight(g)2019蝦稻1號(hào)XDNo.10303.0b93.9b82.1c23.2c60319.5ab98.0b86.4b25.6b120337.5a104.8b85.1b26.1b180331.5ab127.9a89.2a26.6ab240331.5ab137.6a91.0a27.5a深兩優(yōu)5814SLY58140231.0b134.0b82.2b23.3c60237.0b134.2b91.4a24.4b120252.0a157.1a93.0a24.4b180262.5a153.1a94.0a25.1ab240253.5a151.0ab92.2a25.6a2020蝦稻1號(hào)XDNo.10253.5a92.2c79.9c24.8b60256.5a94.6c90.3b26.5ab120261.0a107.8b90.1b27.5a180268.5a111.7ab91.6a27.3a240267.0a124.4a89.7b28.2a深兩優(yōu)5814SLY58140219.0b124.2d83.5b22.6b60226.5ab141.2c88.1