鉀硅肥配施對(duì)旱地胡麻干物質(zhì)積累及籽粒灌漿的影響

茍振宇，郭麗琢,2，高玉紅,2，夏張祥，王月萍，劉亞輝

（1甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，蘭州 730070；2甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730070）

0 引言

鉀是植物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素，參與諸多重要的生理生化過程，在酶活化、離子平衡、蛋白質(zhì)合成、滲透調(diào)節(jié)和維持細(xì)胞膨壓、氣孔運(yùn)動(dòng)、光合產(chǎn)物運(yùn)輸、抵御逆境脅迫等方面[1-4]，均有關(guān)鍵作用。缺鉀時(shí)，作物的新陳代謝受到嚴(yán)重影響，初期會(huì)引起碳水化合物大量積累，但隨著缺鉀脅迫時(shí)間延長，碳水化合物水平大幅下降[5]，并因干擾了水分代謝而引起庫活力降低，使碳同化物運(yùn)輸受阻，降低產(chǎn)量[6]。黃土高原農(nóng)區(qū)，長期受土壤“缺氮、少磷、富鉀”觀念[7-8]的影響，兼之鉀肥價(jià)格較高，不施或少施鉀肥成為習(xí)慣，致使全鉀和速效鉀在黃綿土剖面中處于虧缺狀態(tài)[8]，施用鉀肥成為該區(qū)保證土壤鉀素平衡和增產(chǎn)的關(guān)鍵措施，小麥、玉米、各種雜糧雜豆等主作物上施鉀增產(chǎn)的報(bào)道屢見不鮮[9-10]。

特色油料作物胡麻(Linum usitatissimumL.)主產(chǎn)于黃土高原地區(qū)，因其籽粒富含諸多對(duì)人體有益的營養(yǎng)物質(zhì)和功能性成分而極具高值化開發(fā)價(jià)值[11]，消費(fèi)需求持續(xù)增加。但較差的資源稟賦，使主產(chǎn)區(qū)的產(chǎn)量低而不穩(wěn)，國內(nèi)產(chǎn)需缺口不斷擴(kuò)大[12]。提升國內(nèi)的胡麻籽產(chǎn)量有助于就近滿足需求并帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。胡麻對(duì)鉀素的需求較高，單位產(chǎn)量的籽粒形成需要的鉀較禾本科作物高21%[13]，初步的施鉀試驗(yàn)已表明適宜施肥的顯著增產(chǎn)效果[14-15]。但施鉀對(duì)胡麻籽粒灌漿等產(chǎn)量形成的影響，鮮見報(bào)道。研究灌漿特性對(duì)鉀素營養(yǎng)的響應(yīng)有助于增產(chǎn)的肥料管理措施優(yōu)化。

硅雖未被證明是所有高等植物的必需營養(yǎng)元素，但它可提高作物抵御生物及環(huán)境脅迫的能力，影響其它營養(yǎng)元素的有效供給及吸收[16-17]。施硅能顯著增強(qiáng)高粱和大豆的耐缺鉀能力[18-19]，同時(shí)促進(jìn)玉米、小麥和豇豆對(duì)鉀素的吸收利用[20-22]。旱區(qū)胡麻對(duì)硅肥的響應(yīng)，以及低供鉀條件下是否存在硅鉀吸收之間的正交互作用，鮮有報(bào)道。探討鉀硅肥配施對(duì)旱區(qū)胡麻干物質(zhì)形成及籽粒充實(shí)的調(diào)控效應(yīng)，可為制定充分發(fā)揮養(yǎng)分耦合機(jī)制的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)養(yǎng)分管理體系奠定理論和實(shí)踐依據(jù)。

本研究通過田間試驗(yàn)，探討了鉀硅肥單施和配施下胡麻的干物質(zhì)積累及籽粒灌漿特性，以期為旱區(qū)胡麻生產(chǎn)的合理運(yùn)籌肥料提供依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2019年4—9月在定西市旱作農(nóng)業(yè)科研推廣中心西寨油料試驗(yàn)站進(jìn)行，該站位于35°48′N、104°49′E，海拔2050 m，年降水量390 mm，年平均氣溫6.3℃，日照時(shí)數(shù)2453 h，無霜期約213 天。試點(diǎn)屬于典型的黃土高原丘陵溝壑區(qū)。

1.1 試驗(yàn)材料

供試土壤為黃綿土，其耕層的基本理化性狀如下：容重1.21 g/cm3，有機(jī)質(zhì)9.44 g/kg，全氮0.83 g/kg，全磷0.82 g/kg，速效磷25.34 mg/kg，速效鉀83.25mg/kg，有效硅121.64 mg/kg，pH 8.11。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，以品種、鉀肥和硅肥施用量為試驗(yàn)因素。胡麻品種為主處理，包括V1（‘隴亞11號(hào)’）、V2（‘定亞23號(hào)’）兩個(gè)水平；鉀肥用量作為副處理，設(shè)K0（不施鉀）、K1（52.5 kg K2O/hm2）、K2（105 kg K2O/hm2）3個(gè)水平；硅肥用量作為副副處理，設(shè)Si0（不施硅）、Si1(90 kg SiO2/hm2)2 個(gè)水平。試驗(yàn)重復(fù)3 次。鉀肥和硅肥分別采用硫酸鉀和硅酸鈉。

各處理均施112.5 kg N/hm2和75 kg P2O5/hm2，氮、磷肥分別采用為尿素和過磷酸鈣。磷、硅肥均作為基肥施用；氮肥和鉀肥的2/3作為基肥，1/3作為追肥于現(xiàn)蕾初期追施。

計(jì)劃播種密度300萬株/hm2，條播，播深3 cm，行距為20 cm。試驗(yàn)地副副區(qū)長6.5 m、寬4 m，面積26 m2；副副區(qū)間隔30 cm，副區(qū)間隔40 cm，主區(qū)間隔50 cm，區(qū)組間隔50 cm；試驗(yàn)地四周設(shè)置1 m保護(hù)行。生長期間無灌溉，其余田間管理同當(dāng)?shù)卮筇镌耘喙芾怼?/p>

1.3 測定項(xiàng)目及相關(guān)計(jì)算方法

1.3.1 干物質(zhì)積累 烘干法，于出苗期、分莖期、現(xiàn)蕾期、開花期、青果期、成熟期采樣，分器官測定干物質(zhì)重。

1.3.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 收獲時(shí)每個(gè)副副區(qū)取樣20株，進(jìn)行室內(nèi)考種，包括單株蒴果數(shù)、蒴果籽粒數(shù)、千粒重、單株產(chǎn)量。

1.3.3 籽粒灌漿 在胡麻開花期前選擇長勢基本相同、無病蟲害的單株進(jìn)行掛牌標(biāo)記，從開花后5 天開始取樣50 個(gè)蒴果，每5 天取樣一次，直至成熟，80℃下烘至恒重。以開花后天數(shù)(t)為自變量，籽粒重(Y)為因變量，采用Logistic 方程y=K/(1+Ae-rt)對(duì)籽粒灌漿過程進(jìn)行擬合，其中K（理論最大粒重）、A（初級(jí)參數(shù)）、r（生長速率參數(shù)）均為方程擬合參數(shù)，并根據(jù)李朝蘇等[23]方法對(duì)擬合灌漿參數(shù)整理。

對(duì)灌漿速率方程一階求導(dǎo)，得出以下數(shù)據(jù)，計(jì)算公式如式(1)～(8)所示。

然后進(jìn)行二階求導(dǎo)，可得式(6)～(8)。

由上述結(jié)果可得漸增期持續(xù)期(T1=t1)、快增持續(xù)期(T2=t2-t1)、緩增持續(xù)期(T3=t3-t2)。其中：K代表理論最大粒重、A代表初級(jí)參數(shù)、r代表生長速率參數(shù)，t代表灌漿時(shí)間。

1.4 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2016 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理匯總，SPSS20.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鉀硅肥配施對(duì)干物質(zhì)積累的影響

2.1.1 鉀硅肥配施對(duì)干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)的影響 由表1可知，品種對(duì)干物質(zhì)積累的主效體現(xiàn)在開花期和成熟期，鉀肥對(duì)出苗期之外其他生育時(shí)期的干物質(zhì)積累主效顯著，施用硅肥不影響干物質(zhì)的積累。成熟期，品種、鉀肥的主效及3個(gè)試驗(yàn)因素間的交互作用顯著。

表1 鉀硅肥配施下干物質(zhì)積累量的方差分析

2個(gè)品種干物質(zhì)的積累動(dòng)態(tài)具有相似趨勢（圖1），品種間的干物質(zhì)積累量差異從營養(yǎng)生長后期期開始顯現(xiàn)，呈現(xiàn)V1＞V2的趨勢，開花期和成熟期V1較V2分別顯著提高了31.57%和25.56%。施用鉀肥顯著提高了出苗之后的干物質(zhì)積累量，分莖、現(xiàn)蕾、開花、青果和成熟 期，K1、K2平 均 較K0提 高 了19.94%、19.59%、20.49%、18.10%和11.85%，施用鉀肥具有顯著的促生作用。除了出苗期需要養(yǎng)分較少的階段之外，鉀素營養(yǎng)狀況改善帶來的生物量增加，為籽粒的充實(shí)奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。增加鉀肥用量具有提高促生效果的作用，分莖期—青果期的旺盛生長期間，K2較K1的干物質(zhì)積累量增加，現(xiàn)蕾期增幅高達(dá)13.19%，表明增施鉀肥利于營養(yǎng)生長與生殖生長并進(jìn)時(shí)期的干物質(zhì)的形成。硅肥施用與否，各時(shí)期的干物質(zhì)積累量無顯著差異。試區(qū)同等的土壤硅鉀含量下，鉀肥對(duì)胡麻干物質(zhì)形成的促控效應(yīng)優(yōu)于硅肥。

圖1 鉀硅肥配施下不同品種的干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)

品種、鉀肥和硅肥3個(gè)試驗(yàn)因素，對(duì)胡麻的干物質(zhì)積累具有一級(jí)和二級(jí)交互作用。在K0、K1條件下，施硅后分莖期—成熟期的干物質(zhì)積累量呈增加趨勢，分別較不施硅肥增加了4.26%～24.24%和1.79%～8.83%，且施硅帶來的干重增加呈現(xiàn)K0＞K1的趨勢；K2條件下，施用硅肥降低了干物質(zhì)積累量，降幅為1.14%～17.34%；表明高供鉀條件下施用硅肥不利于干物質(zhì)的積累，而低供鉀條件下配施硅肥的促生效果顯著。

2.1.2 鉀硅肥配施對(duì)干物質(zhì)積累速率的影響 由表2可知，試驗(yàn)因素對(duì)干物質(zhì)積累速率的影響具有與干物質(zhì)積累量一樣的趨勢，即：三因素中，鉀肥和硅肥主效顯著而硅肥對(duì)全生育期的影響差異不顯著；因素的主效及交互，出苗期均不顯著，而成熟期品種、鉀肥的主效及三因素間的一級(jí)交互作用均達(dá)到差異極顯著的水平。

表2 鉀硅肥配施對(duì)干物質(zhì)積累速率的影響 g/(株·d)

兩品種現(xiàn)蕾期、開花期和成熟期的干物質(zhì)積累速率差異顯著，生殖生長階段，V1較V2提高了4.60%～41.27%。分莖期、現(xiàn)蕾期、青果期和成熟期，施鉀較不施鉀的干物質(zhì)積累速率平均提高了14.10%～23.36%，而K1較K0提高了15.75%、15.41%、13.63%和20.61%，K2較K0分別提高了22.64%、29.77%、33.10%和7.59%；K2較K1分莖期、現(xiàn)蕾期和青果期顯著增加了5.95%、12.44%和17.13%；這表明不僅施用鉀肥顯著提高了出苗之后干物質(zhì)的積累速率，而且鉀肥用量的增加加速了旺盛生長時(shí)期的干物質(zhì)積累。

肥料和品種對(duì)干物質(zhì)積累速率具有一定的交互作用，且鉀肥帶來的交互大于硅肥。分莖期和青果期，V1K2較V1K0分別提高了45.19%和41.49%；成熟期，V2K1較V2K0提 高 了48.86%，V1Si1較V2Si0提 高 了23.64%；表明鉀硅肥的促生效果具有一定的種間差異。施鉀和施硅后的植株干重增速，分莖期K2Si0較K0Si0提 高了54.05%，成熟期K1Si1較K0Si0提高了41.77%；生殖生長中期到后期，K0Si1、K1Si1分別較K0Si0、K1Si0增加了5.39%～18.25%和0.56%～16.72%；全生育期內(nèi)，K2Si1較K2Si0降低了1.12%～18.45%。以上表明，低供鉀條件下配施硅肥加速了干物質(zhì)的積累，高供鉀條件配施硅肥反之，這與干物質(zhì)積累量的鉀硅互作效果相似。青果期，V1K2Si0較V1K0Si0提高了72.33%，V2K2Si1較V2K1Si1提高了37.89%，表明高鉀利于提高生殖生長關(guān)鍵時(shí)期的干物質(zhì)積累速率。

2.2 鉀硅肥配施對(duì)籽粒灌漿特性的影響

2.2.1 鉀硅肥配施下籽粒灌漿速率的動(dòng)態(tài)變化 由圖2可知，不同鉀硅肥施用水平下，籽粒灌漿速率均隨灌漿進(jìn)程的推進(jìn)呈現(xiàn)先增后減的變化趨勢。開花后10～20天，籽粒灌漿速率快速上升；花后15～20天左右達(dá)到最大值；花后20～30天開始呈下降趨勢。

圖2 籽粒灌漿速率

由表3 可知，鉀硅肥配施下籽粒灌漿速率品種的主效在T4和T7時(shí)段差異極顯著，V2較V1灌漿速率分別提高了11.43%和154.24%。鉀硅肥的主效主要體現(xiàn)在花后20 天之前。施鉀后T1 時(shí)段差異顯著，施鉀較不施鉀提高了10.65%；T3、T4時(shí)段差異極顯著，T3時(shí)段K2、K1分別較K0提高了44.37%和64.39%，T4時(shí)段施鉀較不施鉀降低了10.80%，表明花后0～5、10～15 天，籽粒灌漿速率隨施鉀量的增加而增大，而15～20 天時(shí)段內(nèi)隨施鉀量的增加而減小。施硅后，T2、T4時(shí)段內(nèi)Si0較Si1籽粒灌漿速率分別高41.67%、10.74%，T3時(shí)段Si1較Si0高31.04%，表明施硅降低花后5～10、15～20 天而加快花后10～15天的籽粒灌漿速度。

表3 鉀硅肥配施下籽粒灌漿速率動(dòng)態(tài)變化的方差分析

灌漿速率鉀硅肥的交互作用在T3、T4和T7時(shí)段差異顯著極顯著。K0Si1較K0Si0，花后10～20 天增加了4.63%～5.68%，30～35 天降低了68.59%；K1Si1較K1Si0，10～15、30～35 天分別增加了99.51%、347.26%，15～20天降低了28.28%；K2Si1較K2Si0，10～20、30～35 天分別降低了2.69%-7.18%、55.27%。花后10～15 天左右，籽粒灌漿進(jìn)入快增持續(xù)期，低供鉀條件下配施硅肥增加了灌漿速率；花后15～20天，K0條件配施硅肥能夠繼續(xù)增大，而K1條件減小，高供鉀條件配施硅肥降低了10～20、30～35天時(shí)段的灌漿速率。

2.2.2 鉀硅肥配施對(duì)不同胡麻品種籽粒灌漿參數(shù)的影響 由表4可知，Logistic方程決定系數(shù)(R2)均在0.97以上，說明擬合方程對(duì)籽粒灌漿進(jìn)程的模擬較為理想。兩品種間，V1的平均有效灌漿期較V2長6.74%，而最大灌漿速率V2要高出V116.11%；兩品種的灌漿平均速率接近，V2比V1提高了4.53%。灌漿速率最大時(shí)的生物量V2較V1提高了4.53%。施鉀后，有效灌漿期K2和K1分別較K0長3.94%和5.75%，灌漿速率最大時(shí)的生物量施鉀較不施鉀提高了4.04%，平均速率施鉀較不施鉀提高了4.04%，而最大灌漿速率施鉀后呈降低趨勢，K1、K2分別較K0降低了11.65%、6.43%，達(dá)到最大灌漿速率的時(shí)間3個(gè)鉀水平間差異較小。施用鉀肥能夠延長有效灌漿期，提高灌漿的平均速率和灌漿速率最大時(shí)的生物量，雖不影響最大灌漿速率的時(shí)間，但顯著降低了最大灌漿速率。施用硅肥后有效灌漿期及達(dá)到最大灌漿速率的時(shí)間無顯著變化，但最大灌漿速率及平均速率提高了7.33%和5.60%，表明施硅對(duì)籽粒產(chǎn)量的影響主要通過調(diào)控灌漿速率而非改變有效灌漿時(shí)間。

表4 鉀硅肥配施對(duì)不同胡麻品種籽粒灌漿參數(shù)的影響

2.2.3 鉀硅肥配施對(duì)籽粒灌漿時(shí)期的影響 由表5可以看出，品種間存在灌漿過程的顯著差異。V1較V2，漸增持續(xù)期縮短了4.05%，該期的平均速率和對(duì)最終籽粒形成的貢獻(xiàn)率分別降低了4.26%和4.27%；快增持續(xù)期、緩增持續(xù)期分別延長了13.35%、13.36%，期間的平均速率分別降低了2.45%、17.84%，對(duì)最終籽粒形成的貢獻(xiàn)率分別增加和降低了14.20%、5.77%；灌漿活躍期延長了13.12%。兩品種間的差異主要來源于灌漿過程的中后期。

表5 鉀硅肥配施下灌漿各階段持續(xù)時(shí)間、平均灌漿速率及貢獻(xiàn)率

施鉀較不施鉀縮短了漸增持續(xù)期，延長了快增持續(xù)期、緩增持續(xù)期和灌漿活躍期。漸增持續(xù)期，K1和K2分別較K0縮短了8.96%和3.98%；快增持續(xù)期、緩增持續(xù)期和灌漿活躍期，K1較K0分別延長了15.13%、15.09%和15.13%，K2較K0分別延長了9.00%、8.95%和8.99%。施用鉀肥能夠快速提高灌漿速率、延長灌漿活躍期，使灌漿進(jìn)程更為協(xié)調(diào)，但增施鉀肥的效果呈現(xiàn)報(bào)酬遞減效應(yīng)。施鉀對(duì)最終籽粒形成的貢獻(xiàn)率快增持續(xù)期增加了4.30%，漸增持續(xù)期和緩增持續(xù)期分別降低了18.13%和5.33%；施鉀降低了漸增持續(xù)期、快增持續(xù)期、緩增持續(xù)期的平均灌漿速率，分別降低了7.27%、2.12%和12.64%；表明快增持續(xù)期的灌漿時(shí)間延長彌補(bǔ)了灌漿平均速率的減小，對(duì)籽粒灌漿的貢獻(xiàn)總體表現(xiàn)為增加的趨勢，緩增持續(xù)期則相反。施用硅肥增加了漸增持續(xù)期的時(shí)間、平均速率和貢獻(xiàn)度，但顯著降低了快增持續(xù)期、緩增持續(xù)期的時(shí)間、平均速率和貢獻(xiàn)度。硅肥對(duì)灌漿進(jìn)程的影響程度小于鉀肥。

綜上，施鉀能夠延長快增期時(shí)間，但降低了期間的平均速率；而施硅能夠增加快增期的平均速率，但縮短了快增期的持續(xù)時(shí)間。

2.3 籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素對(duì)鉀硅肥配施的響應(yīng)

由表6 可知，硅肥對(duì)籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素?zé)o主效，且3個(gè)試驗(yàn)因素間無任何的交互作用，故僅對(duì)品種和鉀肥的產(chǎn)量效應(yīng)進(jìn)行分析（表7）。

表6 鉀硅肥配施對(duì)籽粒產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的方差分析

由表7 可知，籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均表現(xiàn)為V2＞V1，其中單果籽粒數(shù)、千粒重和單株產(chǎn)量V2較V1分別顯著提高了10.28%、14.65%和9.85%。施鉀增加了籽粒產(chǎn)量，K1、K2分別較K0增產(chǎn)10.79%、19.51%，有效蒴果數(shù)、單果籽粒數(shù)、千粒重和單株產(chǎn)量施鉀較不施鉀分別增加了5.59%、3.48%、2.98%和17.43%，鉀肥的增產(chǎn)效應(yīng)呈現(xiàn)報(bào)酬遞增；單果籽粒數(shù)和產(chǎn)量K1較K2降低了1.06%、7.30%，而有效蒴果數(shù)、千粒重增加了12.94%、12.95%，表明單果籽粒數(shù)對(duì)籽粒產(chǎn)量的影響大于有效蒴果數(shù)和千粒重。

表7 鉀肥對(duì)不同品種籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

3 結(jié)論

施鉀顯著提高了胡麻出苗之后的干物質(zhì)積累量和生殖生長中后期的干物質(zhì)積累速率，縮短了籽粒達(dá)到最大灌漿速率的時(shí)間，提高了灌漿平均速率，延長了快增持續(xù)期、緩增持續(xù)期、灌漿活躍期，最終達(dá)到增產(chǎn)效果；施用硅肥雖對(duì)干物質(zhì)積累和籽粒灌漿無顯著影響，但能夠促進(jìn)干物質(zhì)向籽粒中分配，提高籽粒灌漿平均速率和最大灌漿速率，對(duì)增產(chǎn)有一定的促進(jìn)作用。

4 討論

4.1 鉀硅肥施用對(duì)作物干物質(zhì)積累的影響

充足的鉀能夠促進(jìn)作物生長發(fā)育，增加地上部干物質(zhì)積累，促進(jìn)干物質(zhì)由營養(yǎng)器官向籽粒轉(zhuǎn)移的能力增強(qiáng)，為作物高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)[24]。適宜施鉀顯著提高小麥[25]、玉米[26]、油菜[27]、大豆[28]等大宗糧油作物的報(bào)道較多，小宗特色油料作物胡麻對(duì)鉀肥的響應(yīng)正處于日漸加深的研究之中。河北張家口[14]和內(nèi)蒙古鄂爾多斯[15,29]等地的試驗(yàn)分別表明，適宜施鉀可使干物質(zhì)的積累量增加10.41%～42.93%和18.21%～53.69%，適宜的水平因土壤肥力而異，約為37.5～45 kg K2O/hm2。本研究也表明，52.5 kg K2O/hm2的鉀肥顯著提高了甘肅定西胡麻出苗之后的干物質(zhì)積累量和生殖生長中后期的干物質(zhì)積累速率，繼續(xù)增加鉀肥用量有利于營養(yǎng)生長和生殖生長過渡期干物質(zhì)的積累，研究結(jié)果與其它胡麻產(chǎn)區(qū)的趨勢一致。胡麻對(duì)鉀的需求較高，施鉀后干物質(zhì)積累量的增加，和施肥促進(jìn)了鉀素的吸收累積進(jìn)而改善了植株體的鉀素營養(yǎng)狀況密切相關(guān)[14-15,29]。劉俊[30]等研究表明，隨著施鉀量的增大，能有效的提前快速增長時(shí)期、提高平均灌漿速率、延長快增期持續(xù)時(shí)間，且在中鉀水平下表現(xiàn)最佳。本研究條件下，施鉀縮短了籽粒達(dá)到最大灌漿速率的時(shí)間，提高了灌漿平均速率，延長了快增持續(xù)期、緩增持續(xù)期和灌漿活躍期。

硅肥施用可提高玉米[20]、水稻[31]等作物的干物質(zhì)積累量，其促生效果與硅素增強(qiáng)了作物對(duì)氮磷鉀及鐵等元素的虧缺耐受性、有效調(diào)節(jié)了氣孔開閉和提高了葉綠素含量等而促進(jìn)了光合產(chǎn)物的積累密不可分[16-17]。國內(nèi)胡麻上的硅肥效果鮮有報(bào)道，本研究的結(jié)果表明，硅肥對(duì)胡麻的干物質(zhì)積累無顯著的主效，但不施鉀或施低鉀條件下，硅肥能有效促進(jìn)生殖生長中后期干物質(zhì)積累。在玉米上也得出類似結(jié)論，即當(dāng)鉀肥以常規(guī)用量或減施比例小于20%時(shí)，增施硅肥，拔節(jié)期、成熟期的干物質(zhì)積累量顯著增加[20]。作物種間對(duì)硅肥響應(yīng)的差異，可能與作物對(duì)硅的需求類型密切相關(guān)[16]。

4.2 鉀硅肥施用對(duì)籽粒灌漿的影響

現(xiàn)有研究表明，灌漿進(jìn)程呈“S”型，大多采用Logistic方程、Richards方程和多項(xiàng)式回歸方程對(duì)該曲線進(jìn)行模擬，且過程中的漸增期、快增期和緩增期，對(duì)籽粒干物質(zhì)積累的貢獻(xiàn)至關(guān)重要[32-33]。本研究采用Logistic 方程進(jìn)行擬合，結(jié)果顯示，施用鉀肥能夠增加胡麻的籽粒灌漿速率，與小麥[22]上的研究結(jié)果一致。鉀肥能夠提高粳稻不同穗位籽粒中、后期灌漿的產(chǎn)量貢獻(xiàn)率，最終使不同穗位產(chǎn)量均衡，達(dá)到高產(chǎn)[34]。施用鉀肥能夠延長胡麻有效灌漿期的時(shí)間，提高灌漿平均速率，縮短達(dá)到最大灌漿速率時(shí)間，苦蕎[35]中也得出了類似結(jié)論。胡麻灌漿的快增持續(xù)期、緩增持續(xù)期、灌漿活躍期時(shí)間隨施鉀量的增加而增幅減小，與周良[36]在蕎麥上的研究結(jié)果一致。

硅對(duì)籽粒灌漿影響的報(bào)道較少，且主要集中于需硅作物。施硅顯著增加了自然溫度和高溫下水稻楊花灌漿期的庫容量和千粒重，特別是顯著提高了高溫逆境下葉片干物質(zhì)的輸出量及輸出率，輸出轉(zhuǎn)化效率的增加有效彌補(bǔ)了高溫下的產(chǎn)量損失[30]。本研究初步探明了施硅主要調(diào)控了胡麻的灌漿速率而非改變有效灌漿時(shí)間的長短，相關(guān)研究有待后續(xù)的深入進(jìn)行。

4.3 鉀硅肥施用對(duì)籽粒產(chǎn)量形成的影響

適宜施鉀，可減少春小麥的無效小穗數(shù)[34]，平衡水稻不同穗位籽粒的灌漿強(qiáng)度及提高其中后期灌漿的產(chǎn)量貢獻(xiàn)率等[30]，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量[9-10,30,34]。胡麻適宜施鉀，增產(chǎn)幅度可達(dá)14.90%～44.32%[14-15,29]；本研究的肥力條件下，施鉀后增產(chǎn)10%～20%。施鉀的增產(chǎn)效應(yīng)既來自于施鉀后鉀素營養(yǎng)狀況改善帶來的干物質(zhì)積累增加、轉(zhuǎn)運(yùn)效率提高[14-15,29]，也和灌漿過程的優(yōu)化密不可分[30]。

施用硅肥能夠改善群體結(jié)構(gòu)，提高光能利用效率，并有利于營養(yǎng)物質(zhì)向上輸入，提高有效結(jié)實(shí)率和籽粒充實(shí)度，進(jìn)而增產(chǎn)[16-17,38-40]。施硅對(duì)需硅的禾本科作物增產(chǎn)顯著[38-39]，也可提高大豆的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量[40]。但本研究中，施用硅肥對(duì)胡麻的籽粒產(chǎn)量無顯著的主效，雖然硅肥優(yōu)化了灌漿進(jìn)程。胡麻對(duì)硅肥的響應(yīng)有待從土壤肥力水平、肥料用量、施用方式等方面系統(tǒng)研究。