川中丘陵春玉米適宜鉀肥用量研究

譚 杰， 孔凡磊， 曾 暉， 袁繼超*

(1四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，四川溫江 611130; 2農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川溫江 611130;3簡(jiǎn)陽(yáng)市農(nóng)業(yè)局，四川簡(jiǎn)陽(yáng) 641400)

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川中丘陵春玉米適宜鉀肥用量研究

譚 杰1, 2， 孔凡磊1, 2， 曾 暉3， 袁繼超1, 2*

(1四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，四川溫江 611130; 2農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川溫江 611130;3簡(jiǎn)陽(yáng)市農(nóng)業(yè)局，四川簡(jiǎn)陽(yáng) 641400)

【目的】采用兩年田間定位試驗(yàn)，探討施鉀量對(duì)川中丘陵春玉米產(chǎn)量、 鉀素吸收和利用特性的影響規(guī)律，以期為川中丘陵高產(chǎn)春玉米的鉀肥管理提供科學(xué)依據(jù)。【方法】以正紅505為試驗(yàn)材料，在施N 225 kg/hm2、 P2O590 kg/hm2的基礎(chǔ)上,設(shè)置5個(gè)施鉀量(K2O)處理，分別為0、 45、 90、 135、 180 kg/hm2，每個(gè)處理3次重復(fù)，完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。在玉米大喇叭口期、 吐絲期、 灌漿期(吐絲后21天)和成熟期采集植株樣品，測(cè)定干物質(zhì)積累量和器官含鉀量，并計(jì)算植株鉀積累量、 鉀素利用和轉(zhuǎn)運(yùn)，在玉米成熟期測(cè)定玉米產(chǎn)量。【結(jié)果】隨施鉀量的增加春玉米產(chǎn)量、 鉀素農(nóng)學(xué)利用率先升高后逐漸降低，鉀生理效率、 鉀素利用效率和鉀素當(dāng)季回收率隨施鉀量的增加呈降低趨勢(shì)，鉀素吸收效率、 鉀肥偏生產(chǎn)力隨施鉀量的增加顯著降低，增施鉀肥對(duì)鉀素收獲指數(shù)影響不顯著。通過(guò)二次曲線模擬，在施鉀量為K2O 96.1 kg/hm2時(shí)玉米產(chǎn)量最高，達(dá)到最高產(chǎn)量時(shí)，每生產(chǎn)100 kg玉米籽粒需吸收K2O 1.55 kg。玉米植株對(duì)鉀素的吸收主要在吐絲之前，其吸收量占全生育期總量的72.7%88.9%，灌漿初期也仍有較大量的吸收積累; 籽粒中的鉀素大部分來(lái)源于營(yíng)養(yǎng)器官的轉(zhuǎn)移，施用鉀肥促進(jìn)了鉀素向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)?！窘Y(jié)論】本試驗(yàn)條件下，川中丘陵春玉米施K2O為90 kg/hm2左右時(shí)，可獲得較高鉀肥利用率，并獲得高產(chǎn)。

川中丘陵; 春玉米; 施鉀量; 產(chǎn)量; 鉀素利用效率

鉀是玉米生長(zhǎng)發(fā)育必需的大量營(yíng)養(yǎng)元素之一，與氮、 磷等元素最大的不同在于鉀不參與植物體內(nèi)的組織構(gòu)成，但對(duì)酶的激活、 蛋白質(zhì)合成、 物質(zhì)運(yùn)輸、 滲透調(diào)節(jié)及抗逆等生理過(guò)程都有重要影響[1]，具有重要的生物物理和生物化學(xué)功能[2]。土壤中鉀素含量一般為1%3%，雖然顯著高于氮和磷，但絕大部分不能被當(dāng)季植物吸收利用，植物可吸收的有效鉀含量一般不超過(guò)全鉀量的2%[3-4]。隨著主要農(nóng)作物高產(chǎn)品種的應(yīng)用和多年來(lái)集約化種植使復(fù)種指數(shù)不斷提高，土壤供鉀量顯著降低，全國(guó)大約1/4 1/3的耕地缺鉀或嚴(yán)重缺鉀[5]，加上長(zhǎng)期以來(lái)生產(chǎn)中重施氮肥和磷肥、 少施或不施鉀肥，玉米栽種區(qū)缺鉀面積不斷擴(kuò)大; 另一方面，生產(chǎn)中又存在著鉀肥施用不平衡，肥料利用率較低的現(xiàn)象，引起鉀肥資源的浪費(fèi)[6]。因此提高鉀肥的吸收利用效率是緩解資源短缺、 節(jié)約資源的重要途徑[7]。因而，進(jìn)行鉀肥適宜用量研究，對(duì)實(shí)現(xiàn)玉米優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)具有重要意義。

有關(guān)施鉀對(duì)玉米產(chǎn)量， 鉀素積累、 運(yùn)轉(zhuǎn)及鉀肥利用率的影響雖有較多研究[8-14]，但絕大多數(shù)集中在北方地區(qū)，未見(jiàn)西南地區(qū)尤其是川中丘陵的相關(guān)報(bào)道。春玉米是川中丘陵主要的種植作物，近些年來(lái)由于品種改良和栽培技術(shù)改進(jìn)，產(chǎn)量雖有所提高，但該地區(qū)玉米施肥整體仍呈高氮低鉀的現(xiàn)狀[15]，限制了玉米產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。本研究通過(guò)設(shè)置不同的施鉀水平試驗(yàn)，研究了施鉀量對(duì)川中丘陵春玉米產(chǎn)量及鉀素吸收利用效率的影響，以期為川中丘陵高產(chǎn)春玉米的鉀肥管理提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2013年和2014年在簡(jiǎn)陽(yáng)市蘆葭鎮(zhèn)英明村進(jìn)行。土壤類(lèi)型為紫色土，0—20 cm土層兩年的土壤基礎(chǔ)肥力狀況分別為: 有機(jī)質(zhì)9.87 g/kg、 10.12 g/kg，全氮1.05 g/kg、 0.97 g/kg，堿解氮63.14 mg/kg、 67.42 mg/kg，速效磷9.13 mg/kg、 14.23 mg/kg，速效鉀50.37 mg/kg、 55.46 mg/kg，pH值7.92、 7.56，氮、 磷屬于中等水平，鉀屬于較低水平; 生長(zhǎng)期內(nèi)兩年的氣候條件分別為: 降水量649.80 mm、 612.47 mm，平均氣溫23.64 ℃、 24.16 ℃，日照時(shí)數(shù)487.00 h、 523.43 h。

試驗(yàn)以四川省農(nóng)業(yè)廳推薦的主導(dǎo)品種正紅505為材料，設(shè)施鉀量(K2O)為0、 45、 90、 135、 180 kg/hm25個(gè)水平，分別用K0、 K45、 K90、 K135、 K180表示，所用鉀肥為氯化鉀(含K2O 60%)，每個(gè)處理氮、 磷用量相同，施N 225 kg/hm2、 P2O590 kg/hm2，磷肥在播種前全部施入，氮肥和鉀肥分別在播種和大喇叭口期按1 ∶1的比例在窄行中開(kāi)溝施入。種植密度為50000 plant/hm2，1.5 m + 0.5 m寬窄行種植，小區(qū)面積24 m2，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。2013年4月3日和2014年4月1日足墑播種，全生育期無(wú)灌溉，生育期內(nèi)田間管理按當(dāng)?shù)厣a(chǎn)習(xí)慣進(jìn)行，及時(shí)防治病蟲(chóng)、 草害，8月2日和7月29日收獲。

1.2測(cè)定項(xiàng)目和方法

每小區(qū)分別于大喇叭口期、 吐絲期、 灌漿期(吐絲后21天)和成熟期在取樣區(qū)采集長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的地上部整株，每次每個(gè)小區(qū)均重復(fù)取樣8株，于105℃殺青30 min，80℃烘干至恒重，稱重后用粉碎機(jī)粉碎混勻后密封保存待測(cè)。植株全鉀含量用H2SO4-H2O2消煮，火焰光度計(jì)法測(cè)定。

基礎(chǔ)土壤樣品經(jīng)自然風(fēng)干后，分別過(guò)20目和60目篩，充分混勻后待測(cè)。有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀氧化—外加熱法; 土壤全氮用開(kāi)氏法; 堿解氮用堿解擴(kuò)散法; 速效磷用0.5 mol/L NaHCO3浸提，鉬藍(lán)比色法; 速效鉀采用1 mol/L NH4OAc浸提—火焰光度計(jì)法測(cè)定[16]。

成熟時(shí)每小區(qū)選取生長(zhǎng)一致的20個(gè)果穗進(jìn)行考種，考察穗行數(shù)、 行粒數(shù)、 千粒重，其余果穗實(shí)收計(jì)產(chǎn)。

1.3相關(guān)參數(shù)計(jì)算[17-19]

植株鉀素積累量(KAA，kg/hm2)=單株干重(kg/plant)×種植密度(plant/hm2)×單株含鉀量(%);

鉀生理效率(KPE，kg/kg)=生物量(kg/hm2)/植株鉀素累積量(kg/hm2);

鉀素利用效率(KUTE，kg/kg)=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量(kg/hm2)/植株鉀素累積量(kg/hm2);

鉀收獲指數(shù) (KHI，%)=籽粒中鉀積累量(kg/hm2)/植株鉀素累積量(kg/hm2)×100;

鉀素吸收效率(KUPE，kg/kg)=植株鉀素累積量(kg/hm2)/施鉀量(kg/hm2);

鉀肥農(nóng)學(xué)利用率(KAE，kg/kg)=[施鉀區(qū)籽粒產(chǎn)量(kg/hm2)-不施鉀區(qū)籽粒產(chǎn)量(kg/hm2)]/施鉀量(kg/hm2);

鉀肥當(dāng)季回收率(KRE，%)=[施鉀處理成熟期植株鉀積累量(kg/hm2)-不施鉀處理成熟期植株鉀積累量(kg/hm2)]/施鉀量(kg/hm2)×100;

鉀肥偏生產(chǎn)力(KPFP，kg/kg)=施鉀區(qū)產(chǎn)量(kg/hm2)/施鉀量(kg/hm2);

營(yíng)養(yǎng)器官鉀素轉(zhuǎn)運(yùn)量(KTA，kg/hm2)=吐絲期營(yíng)養(yǎng)器官鉀素積累量(kg/hm2)-成熟期營(yíng)養(yǎng)器官鉀素積累量(kg/hm2);

鉀素轉(zhuǎn)運(yùn)率(KTE，%)=營(yíng)養(yǎng)器官鉀素轉(zhuǎn)運(yùn)量(kg/hm2)/吐絲期營(yíng)養(yǎng)器官鉀素積累量(kg/hm2)×100;

鉀素轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率(KCP，%)=營(yíng)養(yǎng)器官鉀素轉(zhuǎn)運(yùn)量(kg/hm2)/成熟期籽粒鉀素積累量(kg/hm2)×100;

百千克籽粒需鉀量(K absorption of 100 kg grain，kg)=植株總吸鉀量(kg/hm2)/玉米產(chǎn)量(kg/hm2)×100。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Microsoft Excel和SPSS 13.0軟件，將兩年的數(shù)據(jù)平均后采用LSD法(最小顯著差異法) 進(jìn)行多重比較。

2　結(jié)果與分析

2.1施鉀量對(duì)玉米干物質(zhì)積累的影響

適宜的鉀肥用量對(duì)玉米地上部干物質(zhì)積累具有重要的促進(jìn)作用(表1)，在大喇叭口期，玉米干物質(zhì)積累量隨施鉀量的增加而增加，但增幅逐漸縮小，以K180處理(180 kg/hm2)干物質(zhì)積累量最高，兩年趨勢(shì)一致。大喇叭口期，K45、 K90、 K135、 K180處理兩年平均，分別較對(duì)照(K0)增加10.1%、 26.9%、 33.8%和37.3%。吐絲以后，玉米地上部干重則隨施鉀量的增加而先增后降，以K90處理最高，吐絲期、 灌漿期和成熟期K90處理兩年平均，分別較對(duì)照(K0)增加17.1%、 32.4%和19.6%。施鉀量超過(guò)K90處理后干物質(zhì)積累量開(kāi)始下降，表明過(guò)多施用鉀肥并不能促進(jìn)玉米生育后期干物質(zhì)的積累，因此鉀肥用量要適宜。

表1　不同施鉀量對(duì)玉米植株地上干物重的影響 (t/hm2)

注(Note): 結(jié)果為兩年的平均值 The data is average of two years; 同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)5%顯著水平 Values followed by different small letters in the same column are significantly different at the 5% level．

2.2施鉀量對(duì)玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

鉀肥不僅影響玉米的干物質(zhì)積累，也影響最終的籽粒產(chǎn)量，處理間差異達(dá)到顯著水平(表2)。玉米籽粒產(chǎn)量與中后期的干物質(zhì)積累變化規(guī)律一樣，也隨施鉀量的增加而先增后降，以K90處理產(chǎn)量最高，2013年和2014年分別比對(duì)照(K0)增產(chǎn)737.3 kg/hm2和800.1 kg/hm2，增幅分別為8.4%和9.2%。過(guò)量施鉀產(chǎn)量并未隨之提高，反而有所下降，2013年和2014年的K180處理較最高產(chǎn)量(K90處理)分別下降了6.7%和6.8%。通過(guò)二次曲線(Y=a+bx-cx2)模擬產(chǎn)量和施鉀量的關(guān)系，得出2013年和2014年一元二次鉀肥效應(yīng)方程為Y=8691.9572+12.5575X-0.065303X2(R2=0.7410**)和Y=8690.7339+13.5201X-0.071116X2(R2=0.7516**)?？梢钥闯?，兩年的玉米產(chǎn)量均隨著鉀肥施用量的增加而呈開(kāi)口向下的拋物線變化規(guī)律增減，在施鉀量分別為96.2和95.1 kg/hm2時(shí)玉米達(dá)到最高產(chǎn)量9295.6和9333.3 kg/hm2。

式中：Q0為進(jìn)入汽輪機(jī)的總熱量，kJ/h；Pt為汽輪機(jī)的理想內(nèi)功率，kJ/h，表示蒸汽等熵膨脹時(shí)的理想焓降產(chǎn)生的功率；Pi為汽輪機(jī)的實(shí)際內(nèi)功率，kJ/h，表示蒸汽實(shí)際焓降全部轉(zhuǎn)換成的機(jī)械功；Pe為機(jī)組負(fù)荷，MW；Pm為汽輪機(jī)的軸端功率，MW。

適宜的鉀肥用量促進(jìn)了灌漿結(jié)實(shí)，增加了穗粒數(shù)，提高了千粒重，增加產(chǎn)量。K90處理穗粒數(shù)和千粒重兩年平均，分別較對(duì)照(K0)提高5.2%和5.6%。由此可見(jiàn)鉀肥對(duì)千粒重的影響較大，其次為穗粒數(shù)。就穗粒數(shù)的構(gòu)成而言，適宜的鉀肥既可以提高穗行數(shù)，也能提高行粒數(shù)，兩年試驗(yàn)結(jié)果一致。

表2　不同施鉀量玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

注(Note): 結(jié)果為兩年的平均值 The data is average of two years; 同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)5%顯著水平 Values followed by different small letters in the same column are significantly different at the 5% level．

2.3鉀肥水平對(duì)玉米植株含鉀量的影響

在玉米生長(zhǎng)的中后期，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，植株的鉀含量逐漸降低，兩年試驗(yàn)結(jié)果一致。在大喇叭口期、 吐絲期、 灌漿期和成熟期，所有處理兩年平均，全株(地上部)的 鉀含量分別為2.4%、 1.7%、 1.1%和0.8%，成熟期只有大喇叭口期的約1/3，吐絲期的約1/2。其中以生殖器官的含鉀量下降幅度最大，營(yíng)養(yǎng)器官下降幅度相對(duì)較小，成熟期雄穗、 雌穗、 葉片的鉀含量分別約是其吐絲期的1/7、 1/4和1/2，莖鞘成熟期的含鉀量與吐絲期差異不大，但較大喇叭口期降低了約50%。

鉀肥水平對(duì)各時(shí)期各器官的含鉀量均有不同程度影響(表3)?？傮w而言，各器官和全株的含鉀量均隨鉀肥水平的提高而增加，以K180處理最高，其中對(duì)營(yíng)養(yǎng)器官的影響較大，特別是莖鞘，對(duì)生殖器官的影響相對(duì)較小。成熟期K45、 K90、 K135、 K180

表3　不同施鉀量時(shí)玉米不同生育時(shí)期各器官含鉀量 (%)

注(Note): 結(jié)果為兩年的平均值 The data is average of two years; 同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)5%顯著水平 Values followed by different small letters in the same column are significantly different at the 5% level．

處理兩年平均，與對(duì)照(K0)相比，莖鞘的含鉀量分別提高24.5%、 29.7%、 27.4%、 43.5%，葉片的含鉀量分別提高9.2%、 24.1%、 19.7%、 29.0%，全株含鉀量相應(yīng)地分別提高12.4%、 15.9%、 19.1%、 25.4%。

2.4鉀肥水平對(duì)玉米植株鉀積累量的影響

由于鉀肥水平既影響玉米植株的含鉀量，也影響其干物質(zhì)積累，因而顯著影響各時(shí)期植株的鉀素積累量(表4)。在吐絲以前，植株的鉀積累量隨鉀肥水平的增加而提高，以K180處理最高，但吐絲以后則隨鉀肥水平的提高而先增加后略降低，以K90處理最高，這是因?yàn)橹仓牦w內(nèi)的含鉀量雖然隨施鉀量的增加而增加(表3)，但K90處理的干物質(zhì)積累量卻最高(表1)，表明鉀肥用量并不是越多越好。

表4　不同施鉀量玉米植株鉀積累量 (kg/hm2)

注(Note): 結(jié)果為兩年的平均值 The data is average of two years; 同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)5%顯著水平 Values followed by different small letters in the same column are significantly different at the 5% level．

2.5施鉀量對(duì)鉀素利用率的影響

鉀素利用率可用鉀生理效率(反映作物吸收鉀量對(duì)生物量的貢獻(xiàn))、 鉀素利用效率(反映作物吸收鉀量對(duì)籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn))和鉀收獲指數(shù)(反映鉀素在植株?duì)I養(yǎng)器官與生殖器官間的分配)等指標(biāo)表征[20]。從表5可以看出，隨施鉀量的增加，鉀生理效率、 鉀素利用效率和鉀肥當(dāng)季回收率呈降低趨勢(shì)，而對(duì)鉀素收獲指數(shù)影響不顯著。鉀素吸收效率、 鉀肥偏生產(chǎn)力均隨施鉀量的增加顯著降低，K45處理顯著高于其他處理。鉀素農(nóng)學(xué)利用率隨施鉀量的增加呈先升高后逐漸降低的趨勢(shì)，以K90處理鉀素農(nóng)學(xué)利用率最高，2013年和2014年分別約是K180處理的7倍和10倍。并且，鉀素農(nóng)學(xué)利用率在K180出現(xiàn)了近零值，表明過(guò)量施鉀降低花后鉀素從營(yíng)養(yǎng)器官向籽粒的轉(zhuǎn)移。綜上說(shuō)明適量施鉀有助于植株對(duì)鉀素的吸收(表5)。

2.6施鉀量對(duì)鉀素轉(zhuǎn)運(yùn)的影響

吐絲前營(yíng)養(yǎng)器官鉀素轉(zhuǎn)運(yùn)量、 鉀素轉(zhuǎn)運(yùn)率、 鉀素轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率均隨施鉀量的增加呈降低的趨勢(shì)，兩年試驗(yàn)結(jié)果基本一致(表6)。K180處理兩年平均，營(yíng)養(yǎng)器官鉀素轉(zhuǎn)運(yùn)量、 鉀素轉(zhuǎn)運(yùn)率和鉀素轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率較出現(xiàn)最大值的處理K45分別下降88.4%、 88.1%和88.0%。籽粒吸鉀量隨施鉀量的增加小幅提高，但增幅隨鉀肥使用量增加而逐漸減小，說(shuō)明籽粒吸鉀量達(dá)到一定程度后，鉀素供應(yīng)的增加不會(huì)進(jìn)一步提高玉米籽粒對(duì)鉀的吸收(表6)。以上表明，適量施用鉀肥能促進(jìn)各營(yíng)養(yǎng)器官鉀素的轉(zhuǎn)運(yùn)量及轉(zhuǎn)運(yùn)率，滿足了鉀循環(huán)的需要，這將使植株獲得充足的鉀素營(yíng)養(yǎng)，有益于葉片的光合作用和滲透勢(shì)的調(diào)節(jié)，且顯著提高了對(duì)玉米籽粒鉀素的貢獻(xiàn)率，從而提高了產(chǎn)量。

表5　施鉀量對(duì)玉米鉀素利用的影響

注(Note): KPE—K physiological efficiency; KUTE—K utilization efficiency; KHI—K harvest index; KUPE—K uptake efficiency; KAE—K agronomy efficiency; KRE—K recovery efficiency; KPFP—K partial factor productivity．結(jié)果為兩年的平均值 The data is average of two years; 同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)5%顯著水平 Values followed by different small letters in the same column are significantly different at the 5% level．

表6　不同施鉀量玉米營(yíng)養(yǎng)器官鉀素向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)及對(duì)籽粒鉀的貢獻(xiàn)率

注(Note): 結(jié)果為兩年的平均值 The data is average of two years. 同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)5%顯著水平 Values followed by different small letters in the same column are significantly different at the 5% level．

3　討論

3.1施鉀量對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

玉米施肥要能夠滿足玉米植株生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量形成對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)的需求，使玉米植株健壯生長(zhǎng)，達(dá)到高產(chǎn)。研究[20-23]表明，施肥量和產(chǎn)量之間并不是完全呈正比關(guān)系，超量施肥和施肥不足均不能獲得最佳產(chǎn)量。譚德水等[21]研究指出，連續(xù)13年的長(zhǎng)期施鉀可以提高東北地區(qū)黑土、 草甸土上的玉米產(chǎn)量。本試驗(yàn)條件下，施鉀使玉米產(chǎn)量增加了1.2%9.2%，較前人研究結(jié)果[20, 22]稍低。王宜倫等[20]在河南潮土上的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，施肥具有增產(chǎn)效應(yīng)，增產(chǎn)幅度為4.68%14.35%，佟玉欣等[22]在黑龍江黑鈣土上得到的增產(chǎn)幅度為7.0%14.0%，這可能是受南北地域環(huán)境、 土壤肥力、 土壤類(lèi)型、 氣候及品種等因素的影響。左啟華等[23]研究結(jié)果表明，鉀肥還可以顯著提高飼用玉米的生物學(xué)產(chǎn)量，增產(chǎn)5.3%27.7%，本研究結(jié)果與之基本一致。本研究還表明，玉米干物質(zhì)積累量和籽粒產(chǎn)量隨施鉀量的增加并未持續(xù)增加，而表現(xiàn)為先增后減的變化趨勢(shì)，這與前人研究結(jié)果[9, 24-25]基本相符。相關(guān)研究表明，葉片光合作用是作物干物質(zhì)形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，可以認(rèn)為玉米的干物質(zhì)積累全部來(lái)自于葉片[26]。適量施用鉀肥可促進(jìn)葉片葉綠素的合成和穩(wěn)定[27]，有利于葉綠體中類(lèi)囊體的形成[28]，改善葉綠體結(jié)構(gòu)及功能，提高葉綠素a，葉綠素b及葉綠素總量，延緩葉綠體降解與破壞，顯著提高葉綠體的Hill反應(yīng)及光合磷酸化活力，促進(jìn)二氧化碳在低濃度、 弱光條件下進(jìn)行光合作用，使作物更有效地利用太陽(yáng)能[29-30]，K+的存在還有利于保持光照下葉綠體及類(lèi)囊體的跨膜質(zhì)子梯度，并使葉綠體基質(zhì)保持CO2同化所需的較高的pH值，促進(jìn)了光合磷酸化及CO2的同化[31]，從而提高玉米干物質(zhì)積累量。適量施用鉀肥還可通過(guò)增加穗行數(shù)、 行粒數(shù)和穗粒重從而使穗粒數(shù)和千粒重增加[5, 11, 20, 25]，進(jìn)而提高玉米籽粒產(chǎn)量。但施用鉀肥也并非越多越好，施鉀過(guò)量會(huì)造成葉片的葉綠素含量下降[32]，葉片的光合持續(xù)期縮短[33]，光合效率降低[34-35]，還會(huì)降低作物對(duì)氮磷元素的吸收量[36-38]，阻礙作物的生長(zhǎng)發(fā)育，而且過(guò)量施用鉀肥可能影響土壤中交換性K+/(Ca2++Mg2+)的正常比值，造成玉米吸鉀過(guò)多，使玉米吸收K+和Ca2++Mg2+的比例失調(diào)，影響玉米灌漿過(guò)程[39]，最終導(dǎo)致干物質(zhì)積累量和籽粒產(chǎn)量下降。

3.2施鉀量對(duì)玉米鉀素利用的影響

玉米鉀素利用效率的高低對(duì)玉米植株生長(zhǎng)發(fā)育及高效株型的形成具有重要的影響。鉀吸收利用效率的提高有利于形成合理的生育群體和高效株型，為玉米的高效生產(chǎn)奠定結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，另一方面則有利于玉米養(yǎng)分運(yùn)轉(zhuǎn)和協(xié)調(diào)分配，從而為玉米產(chǎn)量的提高奠定生理基礎(chǔ)。農(nóng)學(xué)利用率、 吸收效率和肥料的偏生產(chǎn)力都是表示養(yǎng)分利用率的常用定量指標(biāo)，可以從不同的側(cè)面描述作物對(duì)肥料的利用率[40]。本研究表明，鉀肥偏生產(chǎn)力隨施鉀量的增加而顯著下降，在施鉀肥量為90 kg/hm2時(shí)，玉米產(chǎn)量達(dá)到最高水平，鉀肥農(nóng)學(xué)利用率也最高。

籽粒中的養(yǎng)分，一部分源于根系直接吸收，一部分源于營(yíng)養(yǎng)器官的養(yǎng)分再轉(zhuǎn)移。何萍等[12]研究發(fā)現(xiàn)，玉米鉀素與氮、 磷的積累不同，其吸收主要在生育進(jìn)程的中前期進(jìn)行，到灌漿期已積累了總量的82.8%95.5%，此后僅有少量吸收。李颯等[41]也指出，玉米對(duì)鉀素的吸收主要在吐絲前完成，吐絲后鉀素累積速率明顯下降。李文娟等[9]的研究結(jié)果顯示，籽粒中52.4%100%的鉀依賴于營(yíng)養(yǎng)體的轉(zhuǎn)運(yùn)。本研究結(jié)果表明，川中丘陵春玉米吐絲前吸收鉀素量占全生育期總量的72.7%88.9%，鉀素的吸收主要在吐絲前，灌漿初期也仍有較大量的吸收積累，而成熟籽粒中的鉀素主要來(lái)源于營(yíng)養(yǎng)器官的轉(zhuǎn)移。

3.3施鉀量對(duì)籽粒鉀素吸收量的影響

隨著生產(chǎn)水平的提高，玉米植株對(duì)養(yǎng)分的吸收利用和分配會(huì)發(fā)生較大的變化，以往的研究多集中在氮素的需求上[14]，缺乏對(duì)鉀素的深入研究。人們通常認(rèn)為，每生產(chǎn)100 kg玉米籽粒，需要的N ∶P2O5∶K2O為3 ∶1 ∶3[42]，而何萍和金繼運(yùn)[12]研究指出，玉米每生產(chǎn)100 kg籽粒需要N 1.954 kg、 P 0.376 kg、 K 1.390 kg。本研究中就2013年和2014年的春玉米最高產(chǎn)量而言，每生產(chǎn)100 kg玉米籽粒需吸收K2O 分別為1.460 kg和1.638 kg。

本研究所用品種“正紅505”為四川省農(nóng)業(yè)廳推薦的目前川中丘陵應(yīng)用面積最大的品種之一，在同一地點(diǎn)進(jìn)行了兩年定位試驗(yàn)，所得結(jié)果對(duì)指導(dǎo)該品種在類(lèi)似氣候土壤生態(tài)區(qū)的高產(chǎn)栽培有重要意義。該品種在其他生態(tài)區(qū)和其他品種在本生態(tài)區(qū)的鉀肥利用特性尚需進(jìn)一步研究。

4　結(jié)論

本研究表明，合理施用鉀肥能有效促進(jìn)玉米植株對(duì)鉀素的吸收，增加花前各營(yíng)養(yǎng)器官貯存的鉀素向籽粒的再轉(zhuǎn)運(yùn)，提高轉(zhuǎn)運(yùn)量、 轉(zhuǎn)運(yùn)率、 轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率及鉀利用效率，從而提高玉米產(chǎn)量。綜合考慮玉米籽粒產(chǎn)量、 鉀吸收利用特性、 生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益等因素，本試驗(yàn)條件下川中丘陵春玉米推薦的鉀肥施用量應(yīng)該在90 kg/hm2左右。

[1]Epstein E, Bloom A J. Mineral nutrition of plants: Principles and perspectives[M]. Sunderland, United States: Sinauer Associates, Incorporated, 2005.

[2]Ghana K. Genotypic differences in potassium response and praline accumulation in maize during wilting[J]. Plant & Cell Physiology,1980, 21(1): 197-200.

[3]李慶逵, 朱兆良, 于天仁. 中國(guó)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展中的肥料問(wèn)題[M]. 南昌: 江西科學(xué)技術(shù)出版社, 1998. 69-85.

Li Q K, Zhu Z L, Yu T R. Fertilizer questions in sustainable development of agriculture in China[M]. Nanchang: Jiangxi Science and Technology Press, 1998. 69-85.

[4]汪霄, 張過(guò)師, 陳防. 不同基因型作物及其根際鉀素高效利用機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011, 50(4): 600-604.

Wang X, Zhang G S, Chen F. Research advances on the mechanism of high potassium use efficiency of varied genotypes crops and their rhizospheres[J]. Hubei Agricultural Sciences, 2011, 50(4): 600-604.

[5]王秀芳, 張寬, 王立春, 等. 鉀肥施用對(duì)玉米干物質(zhì)生產(chǎn)及籽粒產(chǎn)量影響研究[J]. 玉米科學(xué), 2004, 12(3): 92-95.

Wang X F, Zhang K, Wang L C,etal. Study on the effect of potassium fertilizer application on dry matter production and main yield components of maize[J]. Journal of Maize Sciences, 2004,12(3): 92-95.

[6]謝建昌, 周健民, Hardter R. 鉀與中國(guó)農(nóng)業(yè)[M]. 南京: 河海大學(xué)出版社, 2000.142-155.

Xie J C, Zhou J M, Hardter R. Potassium and Chinese agriculture[M]. Nanjing: Hohai University Press, 2000. 142-155.

[7]王強(qiáng)盛, 甄若宏, 丁艷峰, 等. 鉀肥用量對(duì)優(yōu)質(zhì)粳稻鉀素積累利用及稻米品質(zhì)的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2004, 37(10): 1444-1450.

Wang Q S, Zhen R H, Ding Y F,etal. Effects of potassium fertilizer application rates on plant potassium accumulation and grain quality of Japonica rice[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2004, 37(10): 1444-1450.

[8]譚德水, 金繼運(yùn), 黃紹文, 等. 灌淤土區(qū)長(zhǎng)期施鉀對(duì)作物產(chǎn)量與養(yǎng)分及土壤鉀素的長(zhǎng)期效應(yīng)研究[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)報(bào), 2009, 17(4): 625-629.

Tan D S, Jin J Y, Huang S W,etal. Effect of long-term potassium application on irrigated soil potassium and on the yield and nutrient of crops[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2009,17(4): 625-629.

[9]李文娟, 何萍, 金繼運(yùn). 鉀素營(yíng)養(yǎng)對(duì)玉米生育后期干物質(zhì)和養(yǎng)分積累與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2009, 15(4): 799-807.

Li W J, He P, Jin J Y. K nutrition on dry matter and nutrients accumulation and translocation at reproductive stage of maize[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2009, 15(4): 799-807.

[10]張玉芹, 楊恒山, 高聚林, 等. 施鉀方式對(duì)高產(chǎn)春玉米鉀素養(yǎng)分吸收、 積累與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào), 2014, 29(3): 193-198.

Zhang Y Q, Yang H S, Gao J L,etal. Effects of potassium fertilization methods on potassium absorption and translocation of high yield spring maize[J]. Acta Agriculturae Boreali-Sinica, 2014, 29(3): 193-198.

[11]郭中義, 孟祥峰, 張明, 等. 施用氮磷鉀肥對(duì)夏玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 土壤肥料, 2004, (1): 25-26.

Guo Z Y, Meng X F, Zhang M,etal. Effect of nitrogenous,phosphate and potash fertilizer on yield and quality of summer maize[J]. Soil and Fertilizer, 2004, (1): 25-26.

[12]何萍, 金繼運(yùn). 氮鉀互作對(duì)春玉米養(yǎng)分吸收動(dòng)態(tài)及模式的影響[J]. 玉米科學(xué), 1999, 7(3): 68-72.

He P, Jin J Y. Dynamics and models of N, P and K absorption by spring maize as influenced by nitrogen and potassium interaction[J]. Journal of Maize Sciences, 1999, 7(3): 68-72.

[13]何萍, 金繼運(yùn), 李文娟, 等. 施鉀對(duì)高油玉米和普通玉米吸鉀特性及子粒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2005, 11(5): 620-626.

He P, Jin J Y, Li W J,etal. Comparison of potassium absorption,yield and quality between high-oil and commom corn affected by potassium application[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2005, 11(5): 620-626.

[14]張福鎖, 王激清, 張衛(wèi)峰, 等. 中國(guó)主要糧食作物肥料利用率現(xiàn)狀與提高途徑[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2008, 45(5): 915-924.

Zhang F S, Wang J Q, Zhang W F,etal. Nutrient use efficiencies of major cereal crops in China and measures for improvement[J]. Acta Pedologica Sinica, 2008, 45(5): 915-924.

[15]張文婧, 王昌全, 袁大剛, 等. 四川省主要作物施肥現(xiàn)狀、 問(wèn)題與對(duì)策[J]. 土壤通報(bào), 2014, 45(3): 697-703.

Zhang W J, Wang C Q, Yuan D G,etal. Status, problems and contermeasures of main crops’ fertilizer application in Sichuan province[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2014, 45(3): 697-703.

[16]鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析(第三版)[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2010.

Bao S D. Soil agro-chemistrical analysis (3rd edition)[M]. Beijing: China Agriculture Press, 2010.

[17]Fageria N K, de Morais O P, dos Santos A B. Nitogen use efficiency in upland rice genotypes[J]. Journal of Plant Nutrition, 2010, 33: 1696-1711.

[18]易鎮(zhèn)邪, 王璞, 陳平平, 等. 氮肥類(lèi)型對(duì)夏玉米氮素吸收和利用的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2008, 14(3): 472-478.

Yi Z X, Wang P, Chen P P,etal. Effect of different types of nitrogen fertilizer on nitrogen absorption and utilization of summer maize[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2008, 14(3): 472-478.

[19]Baligar V C, Fageria N K, He Z L. Nutrient use efficiency in plants[J]. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 2001, 32: 921-950.

[20]王宜倫, 譚金芳, 韓燕來(lái), 等. 不同施鉀量對(duì)潮土夏玉米產(chǎn)量、 鉀素積累及鉀肥效率的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2009, 22(1): 110-114.

Wang Y L, Tan J F, Han Y L,etal. Effects of different potassium fertilizer application rates on yield, plant potassium accumulation of summer maize and potassium efficiency in alluvial soil[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 2009, 22(1): 110-114.

[21]譚德水, 金繼運(yùn), 黃紹文. 東北地區(qū)黑土、 草甸土長(zhǎng)期施鉀對(duì)玉米產(chǎn)量及耕層土鉀素形態(tài)的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2007, 15(4): 850-855.

Tan D S, Jin J Y, Huang S W. Effect of long-term potassium application on corn yield and potassium forms in plough layer of black soil and meadow soil in northeast of China[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2007, 15(4): 850-855.

[22]佟玉欣, 李玉影, 劉雙全, 等. 鉀肥不同施用量對(duì)玉米產(chǎn)量和效益及鉀素平衡的影響[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, (11): 45-48.

Tong Y X, Li Y Y, Liu S Q,etal. Effect of potassium fertilizer on yield, benefit of maize and potassium balance of soil-crop system[J]. Heilongjiang Agricultural Sciences, 2010, (11): 45-48.

[23]左啟華, 張立峰, 李會(huì)彬, 等. 施鉀對(duì)高寒區(qū)飼用玉米產(chǎn)量與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)以及傷流液的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2011, 20(1): 65-69.

Zuo Q H, Zhang L F, Li H B,etal. Effect of potassium application on biomass, nutritional quality and bleeding sap of forage maize in cold plateau[J]. Acta Agriculturae Boreali-Occidentalis Sinica, 2011, 20(1): 65-69.

[24]劉淑霞, 吳海燕, 趙蘭波, 等. 不同施鉀量對(duì)玉米鉀素吸收利用的影響研究[J]. 玉米科學(xué), 2008, 16(4): 172-175.

Liu S X, Wu H Y, Zhao L B,etal. Effects of different potassium rates on potassium absorption and utilization by maize plant[J]. Journal of Maize Sciences, 2008, 16(4): 172-175.

[25]包巖, 王震, 呂艷杰, 等. 鄭單958玉米品種在吉林省西部地區(qū)施用鉀肥效應(yīng)研究[J]. 農(nóng)業(yè)與技術(shù), 2012, 32(10): 10-11.

Bao Y, Wang Z, Lü Y J,etal. Effect of potassium fertilizer on Zhengdan 958 in the western area of Jilin provience[J]. Agriculture & Technology, 2012, 32(10): 10-11.

[26]鄭丕堯. 作物生理學(xué)導(dǎo)論[M]. 北京: 北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 1992.

Zheng P Y. Introduction to crop physiology[M]. Beijing: Beijing Agriculture University Press, 1992.

[27]陳建忠, 肖荷霞, 毛彩云, 等. 鉀肥對(duì)玉米子粒灌漿的影響研究[J]. 玉米科學(xué), 2008, 16(6): 146-148.

Chen J Z, Xiao H X, Mao C Y,etal. Study on grouting of corn seeds in the condition of fertilizing K2O[J]. Journal of Maize Sciences, 2008,16(6): 146-148.

[28]Taiji I, Susumu T. Studies on ultrustructure and function of photosynthetic apparatus in rice cells i. effects of light intensity and temperature on plastid development of oryza sativa[J]. Japanese Journal of Crop Science, 1987, 56(1): 85-91.

[29]饒立華, 薛建明, 蔣德安, 等. 鉀營(yíng)養(yǎng)對(duì)雜交稻光合作用動(dòng)態(tài)及產(chǎn)量形成的效應(yīng)[J]. 中國(guó)水稻科學(xué), 1990, 4(3): 106-112.

Rao L H,Xue J M,Jiang D A,etal.Effect of potassium on dynamic aspects of photosynthesis and yield formation of hybrid rice plants[J].Chinese Journal of Rice Science,1990,4(3): 106-112.

[30]趙永志, 王俊英, 王義忠, 等. 鉀素對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育及籽粒產(chǎn)量的影響[J]. 洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào), 1999, 19(2): 8-10.

Zhao Y Z, Wang J Y, Wang Y Z,etal. Effect of potassium on growth and grain production of winter wheat[J]. Journal of Luoyang Agricultural College, 1999, 19(2): 8-10.

[31]Huber S C. Role of potassium in photosynthesis and respiration[A]. Muson R D. Potassium in agriculture[C]. Madison, Wisconsin: Soil Science Society of America, 1985. 369-396.

[32]王俊俠, 范惠菊. 水分和鉀肥對(duì)冬小麥旗葉光合特性的影響[J]. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2006, 10(3): 43-45.

Wang J X, Fan H J. The effect of irrigation times and potash fertilizer on the photosynthetic characteristics of flag leaf on winter wheat[J]. Journal of Hebei Agricultural Sciences, 2006, 10(3): 43-45.

[33]王帥, 楊勁峰, 韓曉日, 等. 不同施肥處理對(duì)旱作春玉米光合特性的影響[J]. 中國(guó)土壤與肥料, 2008, (6): 23-27.

Wang S, Yang J F, Han X R,etal. Effect of fertilizer application on photosynthetic traits of spring maize[J]. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2008, (6): 23-27.

[34]張銘. 鉀肥不同施用量對(duì)玉米主要生理、 生化指標(biāo)的影響研究[D]. 吉林: 吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2009.

Zhang M. Study on the effect of potassium fertilizer on the indexes of physiological and biochemical of maize[D]. Jilin: MS Thesis of Jilin University, 2009.

[35]于振文, 張煒, 岳壽松, 等. 鉀營(yíng)養(yǎng)對(duì)冬小麥光合作用和衰老的影響[J]. 作物學(xué)報(bào), 1996, 22(3): 305-312.

Yu Z W, Zhang W, Yue S S,etal. Effect of potassium on photosynthesis and senescence in winter wheat[J]. Acta Agronomica Sinica,1996, 22(3): 305-312.

[36]鄭福麗, 劉兆輝, 張文君, 等. 不同鉀肥用量對(duì)玉米產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分的影響[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2006, (6): 50-52.

Zheng F L, Liu Z H, Zhang W J,etal. Effect of different potassium application rates on maize yield and soil nutrient[J]. Shandong Agricultural Sciences, 2006, (6): 50-52.

[37]鄒國(guó)元, 李曉林, 楊志福. 不同溫度下施用鉀肥對(duì)玉米生長(zhǎng)及磷鉀養(yǎng)分吸收的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào), 1998, 13(4): 51-55.

Zou G Y, Li X L, Yang Z F. Effect of potassium fertilizers on growth and nutrient uptake of maize plants at low temperature[J]. Acta Agriculturae Boreali-Sinica,1998,13(4): 51-55.

[38]王學(xué)忠. 2012年覆膜玉米鉀肥施用量試驗(yàn)研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技, 2013, (4): 12-13.

Wang X Z. Study on the potassium fertilizer application on plastic film mulching maize in 2012[J]. Modern Agricultural Scinece and Technology, 2013, (4): 12-13.

[39]張會(huì)軍, 劉婧, 卞曉麗, 等. 鉀肥對(duì)墾單5號(hào)玉米產(chǎn)量的影響[J]. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè), 2011, (12): 24-25.

Zhang H J, Liu J, Bian X L,etal. Effect of potassium fertilizer on yield benefit of Kendan No.5 maize[J]. Modernizing Agriculture, 2011, (12): 24-25.

[40]李波, 張吉旺, 靳立斌, 等. 施鉀量對(duì)高產(chǎn)夏玉米產(chǎn)量和鉀素利用的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2012, 18(4): 832-838.

Li B, Zhang J W, Jin L B,etal. Effects of potassium fertilization on yield, potassium use efficiency of summer maize under high yield conditions[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2012, 18(4): 832-838.

[41]李颯, 彭云峰, 于鵬, 等. 不同年代玉米品種干物質(zhì)積累與鉀素吸收及其分配[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2011, 17(2): 325-332.

Li S, Peng Y F, Yu P,etal. Accumulation and distribution of dry matter and potassium in maize varieties released in different years[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2011, 17(2): 325-332.

[42]于振文, 趙明, 王伯倫, 等. 作物栽培學(xué)各論(北方本)[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2003. 117.

Yu Z W, Zhao M, Wang B L,etal. Crop cultivation science[M]. Beijing: China Agriculture Press, 2003. 117.

The suitable potassium fertilizer rate in spring maize in hilly area of central Sichuan Basin, China

TAN Jie1, 2， KONG Fan-lei1, 2， ZENG Hui3， YUAN Ji-chao1, 2*

(1CollegeofAgronomy,SichuanAgriculturalUniversity,Wenjiang611130,China;2KeyLaboratoryofCropPhisiology,EcologyandFarmingSysteminSouthwestChina,MinistryofAgricultureofChina,Wenjiang611130,China; 3JianyangMunicipalBureauofAgriculture,Jianyang,Sichuan641400,China)

【Objectives】 A field experiment was conducted for two consecutive years (2013 and 2014) to study the suitable potassium application rate for high grain yield and potassium (K) use efficiency, to provide a scientific basis for K management in spring maize production in the hilly area of central Sichuan Basin, China. 【Methods】 A spring maize cultivar Zhenghong 505 was used, and a randomized complete block experiment was conducted with five K2O application rates of 0, 45, 90, 135 and 180 kg/hm2, in the base of application of N 225 kg/hm2and P2O590 kg/hm2, respectively. Plant samples were collected in big trumpet period, silking stage, filling stage, mature stage for the determination of plant dry weight and K contents. The plant K accumulation, K translocation and use efficiency were calculated.【Results】As applied K increasing from 0 to 180 kg/hm2, the grain yield and the agronomic efficiency of K increased first, then gradually decreased; the K physiological efficiency and K recovery efficiency decreased. The K uptake efficiency, K fertilizer efficiency and partial factor productivity reduced significantly except K harvest index. According to the simulated results, the maximum grain yield of maize would be obtained in K2O application rate of 96.1 kg/hm2. For production of 100-kilogram grain, it needs to absorb K2O of 1.55 kg. K was mainly absorbed before silking stage, the percentage was 72.7%-88.9% of total K uptake, in early filling stage there was still a relatively high absorption and accumulation. Most K in grains came from transfer from nutritive organ, and higher application of potassium fertilizer resulted in higher potassium transfer to grains.【Conclusions】 Under the experimental condition, the optimal K fertilizer rate was K2O 90 kg/hm2for high yield and high K use efficiency.

hilly area of central Sichuan Basin; spring maize; K application rate; grain yield; K use efficiency

2014-10-13接受日期: 2015-03-12

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD04B13-2)資助。

譚杰(1990—)， 男， 重慶萬(wàn)州人， 碩士研究生， 主要從事作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效栽培理論與技術(shù)研究。 E-mail: tanjie8986@163.com

E-mail: yuanjichao5@163.com

S513.062

A

1008-505X(2016)03-0838-09