不同施鉀量對(duì)滴灌花生光合特性及產(chǎn)量的影響

摘 要：【目的】研究不同施鉀量對(duì)滴灌花生光合特性及產(chǎn)量的影響，為篩選新疆滴灌花生鉀肥最佳施肥量提供依據(jù)。

【方法】采用花育9610和黑花5號(hào)為材料，設(shè)置4個(gè)施鉀處理：0 kg/hm2（K0）、150 kg/hm2（K1）、225 kg/hm2（K2）和300 kg/hm2（K3），比較不同施鉀量對(duì)花生光合參數(shù)、葉綠素含量及熒光參數(shù)的影響，分析不同施鉀量對(duì)滴灌花生光合特性及產(chǎn)量的影響。

【結(jié)果】花育9610和黑花5號(hào)在K2處理下提高了凈光合率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度與K0相比分別提高了9.67%、60.49%和13.53%，降低了胞間CO2濃度，分別降低了14.25%、55.97%和15.14%；于出苗后80 d，K2處理葉綠素含量、施鉀量達(dá)到峰值，分別為2.92和3.01 mg/g；花育9610和黑花5號(hào)在整個(gè)生育期中ETR、PSⅡ最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、PSⅡ潛在光化學(xué)活性（Fv/Fo）均在出苗80 d K2處理達(dá)到最大值，分別為98.34、0.84；4.24，98.57、0.85和4.32，較K0處理有顯著提高；花育9610和黑花5號(hào)不同施鉀肥較不施鉀肥在單株結(jié)果數(shù)、百果重、百仁重、出仁率均有所增加，不同施鉀處理所表現(xiàn)的產(chǎn)量差異為K2gt;K3gt;K1gt;K0，花育9610和黑花5號(hào)以K2處理產(chǎn)量最高，分別為9 428.71 和9 968.35 kg/hm2，較不施肥增產(chǎn)33.66%和35.26%。

【結(jié)論】花育9610和黑花5號(hào)在出苗80 d的功能葉葉綠素a/b、光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、電子傳遞速率（ETR）、PSⅡ最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、PSⅡ潛在光化學(xué)活性（Fv/F0）均在K2處理量下達(dá)到最大值。不同施鉀處理產(chǎn)量表現(xiàn)為T2K2gt;T1K2gt;T2K3gt;T1K3gt;T2K1gt;T1K1gt;T2K0gt;T1K0，花育9610和黑花5號(hào)產(chǎn)量均為K2處理達(dá)到最高，分別為 9 428和9 968 kg/hm2，并且各施肥處理黑花5號(hào)單產(chǎn)均高于花育9610，增施鉀肥對(duì)花生增產(chǎn)效果顯著。

關(guān)鍵詞：花生；鉀肥；光合特性；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S565.2 ""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ""文章編號(hào)：1001-4330（2024）08-1926-11

收稿日期（Received）：2024-01-08

基金項(xiàng)目：新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第二師鐵門關(guān)科技攻關(guān)項(xiàng)目“塔里木盆地東南緣花生綠色豐產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”（2019NYGG13）；花生國(guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系新疆綜合試驗(yàn)站（CARS-13）

作者簡(jiǎn)介：李鎖丞（1997-），男，河南南陽人，碩士研究生，研究方向?yàn)橥寥婪柿希‥-mail）M15810730018@163.com

通訊作者：柳延濤（1979-），男，新疆石河子人，研究員，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榛ㄉ耘嗌砑翱鼓?，（E-mail）zibeng1979@126.com

王開勇（1978-），男，新疆石河子人，教授，碩士生/博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)橥寥拉h(huán)境與生態(tài)安全，（E-mail）wky20@ 163.com

0 引 言

【研究意義】花生是我國(guó)重要的油料作物，油分含量為50%～60%（僅次于芝麻），花生可榨油，可鮮食，有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值［1］。2020年新疆花生種植面積1 800 hm2，雖占全疆油料播種面積1.64%，但單產(chǎn)以4 936 kg/hm2的居全國(guó)第二，在新疆發(fā)展花生產(chǎn)業(yè)有較大優(yōu)勢(shì)［2］。新疆土壤富鉀，土壤中速效鉀含量可達(dá)到315 mg/kg［3］，由于新疆獨(dú)特的氣候特征及豐厚的光熱資源相互作用下，土壤中的鉀未被作物很好的吸收利用，仍需要施用鉀肥保證作物產(chǎn)量提升。因此合理的鉀肥施用量與施用時(shí)期是提升花生產(chǎn)量的關(guān)鍵?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】鉀是植物體內(nèi)不可缺少的元素［4］，是植物體內(nèi)僅次于氮，生長(zhǎng)發(fā)育所必需的第二大礦質(zhì)元素［5］，在應(yīng)對(duì)生物和非生物脅迫、調(diào)節(jié)酶活性、參與同化產(chǎn)物的運(yùn)輸?shù)壬泶x方面起著重要作用。K+在維持葉片氣孔開閉及葉綠體有關(guān)的生理活動(dòng)中有重要意義［6，7］。陶仁［3］認(rèn)為K+缺乏下光合速率降低可能是由于與葉肉導(dǎo)度降低相關(guān)的葉片解剖結(jié)構(gòu)發(fā)生改變導(dǎo)致單位葉面積的葉綠體表面積減少、氣孔導(dǎo)度降低所導(dǎo)致的?？涤駶嵉龋?］在施鉀量影響花生衰老程度研究中認(rèn)為當(dāng)花生施鉀量在0～150 kg/hm2，可明顯降低葉片MDA的量，增加SOD、POD、CAT等多種酶的活性，從而延緩花生衰敗。李忠等［9］以栽培種和野生種為試驗(yàn)材料研究表明，施用鉀肥對(duì)栽培種的光合速率和葉綠素的含量較野生種的影響大，隨著花生葉片中K+濃度的升高，使氣孔運(yùn)動(dòng)的速率增強(qiáng)，隨之使氣孔導(dǎo)度增大，從而提升水分和CO2進(jìn)出氣孔的速率，促進(jìn)凈光和速率和蒸騰速率的快速進(jìn)行，提高花生的凈同化效率，增加干物質(zhì)積累量。目前有關(guān)花生鉀肥方面的研究主要集中在河南、山東、沈陽等地，結(jié)果表明在花針期和結(jié)莢期之后，花生對(duì)鉀的吸收急劇減弱，花生對(duì)養(yǎng)分的需求主要靠結(jié)莢期之前所形成葉片光合產(chǎn)物來滿足，適宜鉀肥用量有利于花生產(chǎn)量提升［10-12］。【本研究切入點(diǎn)】關(guān)于鉀肥施用量對(duì)新疆花生的研究開展的較少，不同地區(qū)富鉀程度不同，施鉀量亦不十分明確。前人的研究對(duì)于新疆花生鉀肥施用量尚缺乏實(shí)際參考。需研究不同施鉀量對(duì)滴灌花生光合特性及產(chǎn)量的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以花育9610和黑花5號(hào)為材料，分析鉀肥施用量對(duì)花生光合特性及產(chǎn)量的影響，研究鉀肥施用量對(duì)光合生理特性的影響機(jī)制，為新疆高產(chǎn)花生最佳施肥方案提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)于2021～2022在新疆塔城地區(qū)沙灣市烏蘭烏蘇農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站（44°17′N，85°49′E，海拔468.2 m）試驗(yàn)田進(jìn)行，氣候?yàn)闇貛Т箨懶詺夂?，年平均溫?.2～8.0℃，年平均日照約2 700～2 900 h，無霜期約155～175 d，年降水量235～275 mm。試驗(yàn)田土壤類型為壤土，0～30 cm土層堿解氮含量46.5 mg/kg，速效磷含量18.1 mg/kg，速效鉀含量146.87 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量15.90 g/kg，pH值7.67。

供試花生品種花育9610由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物所提供，黑花5號(hào)由河南鄭州穗開顏農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。供試肥料硫酸鉀為國(guó)投新疆羅布泊鉀鹽有限公司生產(chǎn)（K2O≥51%）。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

花生品種花育9610和黑花5號(hào)分別用T1和T2表示。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)施鉀量（K2O）處理：0 kg/hm2（K0）、150 kg/hm2（K1）、225 kg/hm2（K2）和300 kg/hm2（K3），小區(qū)長(zhǎng)5 m，寬4 m，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共8個(gè)處理，每處理重復(fù)3次。密度13.5×104～16.5×104株/hm2，氮肥和磷肥分別為尿素588.1 kg/hm2，磷酸一銨（N- P2O5：12-61）：245.9 kg/hm2，氮磷肥隨水滴施。

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)

1.2.2.1 氣體交換參數(shù)

于花生出苗后40、60、80、100和120 d，用LI-6400型便攜式光合測(cè)定儀，在晴朗無風(fēng)天氣上午10：00～12：00選擇有代表性植株功能葉，測(cè)定葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和蒸騰速率。

1.2.2.2 葉綠素

花生出苗后40、60、80、100和120 d，取花生中上部功能葉片3～5片，除去表面污漬后剪碎混勻，稱取0.2 g，放入研體中，放入少許碳酸鈣粉及石英砂，加入10 mL 95%乙醇研磨直至組織變白，靜止5 min后過濾至25 mL容量瓶，以95%乙醇定容，避光處理。用UV-1750型分光光度計(jì)測(cè)量665、649及470 nm波長(zhǎng)下的吸光度（A1）值，根據(jù)公式計(jì)算葉綠素a （Chla）、葉綠素b（Chlb）和總?cè)~綠素含量（mg/g）。

Chl a=13.95·A665-6.88·A649.

Chl b=24.96·A649-7.32·A665.

1.2.2.3 葉綠素?zé)晒鈪?shù)

使用PAM-2500便攜式葉綠素?zé)晒鈨x（WALA，德國(guó)）在花生出苗后40、60、80、100和120 d測(cè)量葉綠素?zé)晒鈪?shù)（ETR、Fv/Fm、Fv/Fo）。測(cè)定前對(duì)葉片進(jìn)行預(yù)處理，從每小區(qū)選取5片長(zhǎng)勢(shì)完好的功能葉進(jìn)行標(biāo)記，用暗室葉夾夾在花生葉片遮蔽環(huán)境光20～30 min，熒光參數(shù)的測(cè)定。

1.2.2.4 莢果干重

每小區(qū)選擇時(shí)期相同、長(zhǎng)勢(shì)一致的花生植株10株，將莢果摘下分別裝入紙袋，采用常壓直接烘干法，先用烘箱在105℃下殺青30 min（從溫度升至105℃開始計(jì)時(shí)）后，在85℃下直至烘至恒重，稱重記錄數(shù)據(jù)。

1.2.2.5 產(chǎn)量構(gòu)成因素

從植株收獲的莢果調(diào)查結(jié)果數(shù)、百果重、百仁重、出仁率。

出仁率=脫殼后的籽仁/未脫殼莢果×100%。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用Excel 2016軟件和Origin2022軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和整理及方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施鉀量對(duì)滴灌花生功能葉光合速率的影響

研究表明，在花生出苗后40～120 d生育進(jìn)程中呈拋物線的變化趨勢(shì)?；ㄓ?610和黑花5號(hào)葉片的光合速率隨著花生生長(zhǎng)發(fā)育，不同處理之間變化規(guī)律基本一致，花生出苗后40～80 d，光合速率隨著生育時(shí)期不斷增大，在80 d附近光合速率達(dá)到最大值，隨后光合速率呈下降趨勢(shì)?；ㄓ?610和黑花5號(hào)以K2處理的光合速率最高分別為28.69和29.44 μmol CO2/（m2·s），與不施鉀肥相比光合速率分別提高了9.67%和14.25%；K3處理葉片的光合速率較K2處理明顯降低但仍高于K0和K1處理；各施肥處理間葉片光合速率總體表現(xiàn)為K2gt;K3gt;K1gt;K0。增施鉀肥明顯提高了花生的光合速率，在花育9610和黑花5號(hào)出苗80 d前施用鉀肥對(duì)光合速率作用較大，K2處理對(duì)提高花生葉片光合速率優(yōu)勢(shì)最明顯。圖1

2.2 不同施鉀量對(duì)滴灌花生功能葉氣孔導(dǎo)度的影響

研究表明，花育9610和黑花5號(hào)出苗后隨著生育時(shí)期推進(jìn)葉片氣孔導(dǎo)度呈開口朝下拋物線型?；ㄓ?610和黑花5號(hào)在出苗后80 d葉片氣孔導(dǎo)度達(dá)到最大分別為0.976、0.948 mol H2O/（m2·s），顯著高于K3、K1和K0處理，K3和K1處理之間葉片氣孔導(dǎo)度無顯著差異且高于K0處理；其中花育9610和黑花5號(hào)K2、K3和K1處理分別較不施肥處理分別提升17.28%和18.14%、6.28%和9.88%、6.58%和5.46%；出苗40～60 d不同處理對(duì)花生葉片氣孔導(dǎo)度影響不大，但不同施鉀處理的花生葉片氣孔導(dǎo)度表現(xiàn)為K2gt;K3gt;K1；出苗120 d花育9610和黑花5號(hào)各處理葉片氣孔導(dǎo)度較出苗80 d顯著降低，K0處理顯著低于其他處理，K3和K1處理之間無顯著差異，K2葉片氣孔導(dǎo)度降低最少，分別為0.581和0.549 mol H2O/（m2·s），較K0提高60.49%和55.97%。K2處理在花生生育前期顯著提高葉片氣孔導(dǎo)度，同時(shí)在花生生育后期可顯著延緩葉片氣孔導(dǎo)度的降低速度，維持氣孔導(dǎo)度在相同條件下的較高水平。圖2

2.3 不同施鉀量對(duì)滴灌花生功能葉胞間CO2濃度的影響

研究表明，滴灌花生在不同施鉀量條件對(duì)功能葉胞間CO2濃度產(chǎn)生不同程度的影響，花育9610和黑花5號(hào)隨著生育時(shí)期推進(jìn)呈先降低后增加的趨勢(shì)。不同施鉀量對(duì)花生葉片Ci的影響效果均以K2處理最顯著，花育9610葉片Ci的值表現(xiàn)為K1gt;K3處理，黑花5號(hào)葉片Ci的值K3gt;K1處理，但兩花生品種K3和K1處理差異不顯著，且均小于K0處理。花育9610和黑花5號(hào)各處理葉片Ci最小值均出現(xiàn)在出苗80 d，最小值分別為287.66和285.15 μmol CO2/mol，較不施鉀肥處理分別降低12.31%和11.02%。出苗40～80 d，不同處理葉片Ci均呈降低的趨勢(shì)，K2處理降低的Ci值均顯著高于其他處理；出苗80～120 d，各處理葉片Ci值增長(zhǎng)顯著，K2處理仍顯著低于其他處理，且K2處理增長(zhǎng)速率最快。增施鉀肥均可明顯使葉片胞間CO2濃度降低，促進(jìn)葉片光合作用的進(jìn)行。K2處理更有利于花育9610和黑花5號(hào)葉肉細(xì)胞對(duì)CO2的吸收，相同條件下維持葉片在最有利于光合作用的狀態(tài)。圖3

2.4 不同施鉀量對(duì)滴灌花生功能葉蒸騰速率的影響

研究表明，滴灌花生不同施鉀量對(duì)功能葉蒸騰速率影響各異，總體表現(xiàn)為隨生育時(shí)期推進(jìn)呈先增加后降低的趨勢(shì)。其中生育期內(nèi)出苗80 d的葉片蒸騰速率達(dá)到最大值，花育9610和黑花5號(hào)不同施鉀量相對(duì)于K0處理葉片蒸騰速率分別提高4.42%和2.04%、13.53%和15.14%、3.55%和6.79%?；ㄓ?610全生育期均以K2處理葉片蒸騰速率最高，最大值為11.41 mmol H2O/（m2·s），黑花5號(hào)在K2處理的葉片蒸騰速率最大值11.16 mmol H2O/（m2·s）；兩花生品種K3與K1處理對(duì)葉片蒸騰速率的影響不顯著，雖然比K0處理高，但與K2處理對(duì)葉片蒸騰速率的影響相比達(dá)到極顯著水平。隨著生育期的推進(jìn)，出苗80 d以后各處理促進(jìn)葉片蒸騰速率的優(yōu)勢(shì)明顯減弱，出苗120 d，花育9610和黑花5號(hào)K2處理葉片蒸騰速率仍最高，分別為6.04 和6.09 mmol H2O/（m2·s），相比不施肥處理提升了11.69%和19.37%。相同條件下，K2處理明顯提高了花育9610和黑花5號(hào)葉片蒸騰速率，促進(jìn)了光合作用的進(jìn)行，且黑花5號(hào)的葉片蒸騰速率低于花育9610。在生育后期K2處理的葉片蒸騰速率降低程度最小，蒸騰速率明顯高于其他處理，更有利于促進(jìn)光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化。圖4

2.5 不同施鉀量對(duì)滴灌花生葉綠素含量的影響

研究表明，花育9610和黑花5號(hào)葉片葉綠素a/b變化趨勢(shì)相同，兩品種隨生育時(shí)期推進(jìn)呈先升高再降低的趨勢(shì)，即在出苗40～80 d呈上升趨勢(shì)，出苗80 d以后花育9610和黑花5號(hào)葉綠素a/b比值逐漸降低。在不同處理?xiàng)l件下，花育9610和黑花5號(hào)均以K2處理葉片葉綠素a/b數(shù)值最低；不同施鉀量對(duì)滴灌花生葉片葉綠素a/b較不施鉀肥差異顯著，其中相比K0處理不同生育時(shí)期花育9610分別降低12.62%、9.34%、10.01%、12.16%和13.62%，黑花5號(hào)分別降低16.33%、9.29%、14.51%、17.35%和21.22%。K2處理降低花育9610和黑花5號(hào)葉片葉綠素a與葉綠素b的比值，有利于對(duì)光的捕捉能力，提高光合效率。圖5

2.6 不同施鉀量對(duì)滴灌花生熒光參數(shù)的影響

2.6.1 不同施鉀量對(duì)滴灌花生光合電子傳遞速率的影響

研究表明，隨著花生生育時(shí)期的推進(jìn)，花育9610和黑花5號(hào)的光合電子傳遞速率（ETR），呈先升高后降低的變化趨勢(shì)。在相同生育期中K2處理ETR值最大，并與各處理達(dá)到差異顯著水平?；ㄓ?610和黑花5號(hào)在整個(gè)生育期中ETR均在出苗80 d K2處理時(shí)達(dá)到最大值分別為98.34和98.57。在出苗40、60和80 d，K2處理下的花育9610和黑花5號(hào)ETR相較K0處理顯著提高了8.42%、8.54%、6.52%、8.34%、10.91%和6.34%；出苗100和120 d兩花生品種各處理ETR均逐漸降低，但K2處理仍顯著高于K1、K3處理，其中花育9610分別提高3.29%、7.26%和3.35%、5.15%，黑花5號(hào)分別提高了2.90%、8.56%、3.72%和6.78%。圖6

2.6.2 不同施鉀量對(duì)滴灌花生PSⅡ最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）的影響

研究表明，在相同生育期隨鉀肥施入量的增加，花育9610和黑花5號(hào)的Fv/Fm值表現(xiàn)為先增大后降低的趨勢(shì)（Plt;0.05）?；ㄓ?610和黑花5號(hào)K2處理均在出苗80 d時(shí)達(dá)到最大值分別為0.84和0.85?；ㄓ?610和黑花5號(hào)不同生育時(shí)期K2處理Fv/Fm比K0處理增加了4.83%、9.14%、13.44%、9.62%、17.74%和6.61%、8.92%、13.27%、12.38%和12.53%，且在花育9610在40～80 d K1與K3處理差異不顯著，黑花5號(hào)在40～60 d K1與K3處理差異不顯著。圖7

2.6.3 不同施鉀量對(duì)滴灌花生PSⅡ潛在光化學(xué)活性（Fv/Fo）的影響

研究表明，隨著花生生育進(jìn)程的推進(jìn)，花育9610和黑花5號(hào)隨鉀肥施用量增加Fv/Fo呈先增大再降低的趨勢(shì)。不同施肥處理下，花育9610和黑花5號(hào)Fv/Fo均差異達(dá)到顯著水平，K0、K1、K3處理下不同生育時(shí)期Fv/Fo均顯著低于K2處理下不同生育時(shí)期Fv/Fo，K2處理可顯著提高花生的Fv/Fo?；ㄓ?610在出苗后80 d時(shí)，K2處理Fv/Fo達(dá)到全生育期最大值4.24，與K0處理相比，F(xiàn)v/Fo 提高了19.76%。黑花5號(hào)在出苗40 d之前不同鉀肥處理無顯著差異，出苗80 d時(shí)，K2處理下Fv/Fo也達(dá)到最大值4.32。出苗100 d以后K2與K3處理對(duì)花育9610影響差異顯著，而對(duì)黑花5號(hào)影響差異不顯著，與花生的品種特性及生育進(jìn)程存在關(guān)聯(lián)。圖8

2.7 不同施鉀量對(duì)花生產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

研究表明，不同鉀肥量施用對(duì)滴灌花生產(chǎn)量產(chǎn)生顯著影響。花育9610和黑花5號(hào)不同施鉀肥較不施鉀肥在單株結(jié)果數(shù)、百果重、百仁重、出仁率均有所增加，并在K2處理下單株結(jié)果數(shù)、百果重及百仁重均達(dá)最大值分別為29.10和29.87個(gè)/株、206.94和214.55 g、97.48和100.99 g，較不施肥處理分別提高18.15%和19.38%、37.72%和15.78%、23.13%和38.82%。在不同施鉀處理所表現(xiàn)的產(chǎn)量差異為K2gt;K3gt;K1gt;K0，施鉀肥可有效提高花育9610和黑花5號(hào)產(chǎn)量，黑花5號(hào)產(chǎn)量?jī)?yōu)于花育9610，且在K2處理花育9610和黑花5號(hào)產(chǎn)量達(dá)到最大值分別為9 428.71 和9 968.35 kg/hm2，較不施鉀肥K0處理分別增加了33.66%和35.26%。不同施鉀量對(duì)花生單株結(jié)果數(shù)和出仁率的影響，最終轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)花育9610和黑花5號(hào)產(chǎn)量的影響，所有處理中K2處理花生產(chǎn)量均達(dá)到最高，增產(chǎn)效果最佳。表1

3 討 論

3.1 不同施鉀量對(duì)滴灌花生葉片光合作用過程影響

葉片胞間CO2濃度（Ci）是衡量光合作用的重要參數(shù)之一，功能葉胞間CO2濃度變化是影響光合作用的主要因素，與凈光和速率存在負(fù)相關(guān)關(guān)系［13］。蒸騰作用是反應(yīng)作物光合作用的重要因素，與光合速率之比是評(píng)價(jià)作物抗旱能力的重要指標(biāo)之一［14］。ETR是表示葉片單位時(shí)間內(nèi)光合電子傳遞內(nèi)的電子傳遞速度，是表征作物光合能力的重要參數(shù)之一［15］。Fv/Fm是指光系統(tǒng)II的最大光化學(xué)效率，是反映植物光合機(jī)構(gòu)是否被破壞和光能轉(zhuǎn)化效率的重要指標(biāo)［16］。Fv/Fo是指光系統(tǒng)II（PSⅡ）潛在的光化學(xué)活性，潛在光化學(xué)活性越大，則表明光合機(jī)構(gòu)內(nèi)有活性的反應(yīng)中心的數(shù)量越豐富［17］。

在作物的全部干物質(zhì)中，約95%來自光合作用，提高作物的光合作用，將對(duì)作物產(chǎn)量的提高起到關(guān)鍵作用［1］。鉀離子是植物體內(nèi)通過K+-H+泵進(jìn)出保衛(wèi)細(xì)胞，參與保衛(wèi)細(xì)胞的滲透系統(tǒng)調(diào)節(jié)氣孔開閉從而影響花生的光合作用的重要離子［18］。花生出苗40～80 d即由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)逐漸轉(zhuǎn)為生殖生長(zhǎng)階段，在增施鉀肥情況下顯著促進(jìn)了花生光合作用，與K0處理差異顯著，其中以K2處理的影響情況最佳，顯著提升花生葉片凈光和速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、蒸騰速率（Tr）、電子傳遞效率（ETR）、PSⅡ最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、PSⅡ潛在光化學(xué)活性（Fv/Fo），降低葉片胞間CO2濃度（Ci）。是由于K2處理的施鉀量施入土壤被花生吸收后，使花生葉片中的K+濃度達(dá)到了最適值，滿足了保衛(wèi)細(xì)胞正常的功能需要，提高了葉片的Gs；當(dāng)葉片中得到了足夠的K+后促使葉肉細(xì)胞中葉綠體數(shù)量的增加，使葉肉細(xì)胞吸收CO2的阻力減小［13，19］，從而使葉片Ci降低；隨著葉片Gs增大，葉肉細(xì)胞吸收利用CO2的能力增強(qiáng)，提高了花生葉片的Tr和Pn，促進(jìn)花生生長(zhǎng)，提高鉀肥利用率［18，20］?；ㄓ?610和黑花5號(hào)Pn、Gs、Tr等光合指標(biāo)均在K2處理達(dá)到最高值，Ci均在K2處理達(dá)到最低值，就花生生育前期而言，K2處理最有利于花生各光合指標(biāo)的形成，促進(jìn)花生的光合作用。

宋述銳等［21］研究認(rèn)為合理施鉀可提高花生葉片葉綠素含量，降低光合原件損失，調(diào)節(jié)光合系統(tǒng)。研究結(jié)果表明，隨鉀肥施用量增加，花生葉片葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量均明顯增加，與光合速率變化趨勢(shì)相近，而葉綠素a/b 值與其他處理相比顯著降低。與田鈺君等［22］關(guān)于鉀肥葉面噴施對(duì)光合及葉綠素?zé)晒庥绊懙难芯拷Y(jié)果類似。作物葉片耐陰性與葉片葉綠素a/b密切相關(guān)，數(shù)值越低耐陰性越強(qiáng)［23］，李卓蔚等［24］在研究鉀肥施用對(duì)滇重樓生長(zhǎng)影響研究中表明，隨鉀肥占比增加，葉片葉綠素a/b明顯下降，可以提高作物耐陰性。試驗(yàn)研究中各生育時(shí)期K2處理葉片葉綠素a/b值顯著低于其他處理，合理的鉀肥施用量可以提高花生的耐陰性，增強(qiáng)葉片弱光下光合速率。

3.2 不同施鉀量對(duì)延長(zhǎng)滴灌花生光合作用時(shí)間

作物生育后期是果實(shí)成熟及物質(zhì)積累的關(guān)鍵時(shí)期，延長(zhǎng)作物光合作用的時(shí)間，對(duì)提高作物產(chǎn)量有積極影響［8］?；ㄉ笃?，即出苗80～120 d，生殖生長(zhǎng)逐漸結(jié)束，果實(shí)開始成熟，此階段花育9610和黑花5號(hào)各處理葉片光合指標(biāo)Pn、Gs、Tr、ETR、Fv/Fm和Fv/Fo均呈降低趨勢(shì)，光合指標(biāo)Ci呈上升趨勢(shì)，增施鉀肥達(dá)K2施鉀量，補(bǔ)充了葉片中K+的濃度，一定程度上延緩了葉片衰老的速度，使光合作用盡可能高水平下維持較長(zhǎng)時(shí)間［8］。與其他處理相比花育9610和黑花5號(hào)光合指標(biāo)Pn、Gs和Tr及熒光參數(shù)ETR、Fv/Fm和Fv/Fo K2處理下降程度均最小，顯著低于其他處理。這是因?yàn)樯笃?，各器官?duì)鉀肥的吸收率降低，K2處理的鉀肥施用量，滿足了此時(shí)期保衛(wèi)細(xì)胞中膨壓變化所需的K+濃度，降低了氣孔閉合的數(shù)量；葉肉細(xì)胞內(nèi)K+濃度的升高降低了光氧化物酶（POD）的含量，降低了葉綠體的降解速度［4，8］，從而降低了生育后期Pn的降低速度和Ci的升高速度，相同條件下提高了葉片Pn，且維持葉片較長(zhǎng)時(shí)間的光合作用，提高了花生光合產(chǎn)物的積累，提高了肥料利用率［25，26］。

3.3 不同施鉀量條件下滴灌花生產(chǎn)量構(gòu)成因素影響分析

花生實(shí)際生產(chǎn)中若達(dá)到高產(chǎn)，增加結(jié)果數(shù)是關(guān)鍵，而達(dá)到超高產(chǎn)則需要進(jìn)一步提高單果重［1］。研究結(jié)果表明，在K2O施用量在0～225 kg/hm2時(shí)，花生產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素均與施鉀量呈正相關(guān)，超過這一施鉀量，對(duì)提高產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。同等試驗(yàn)條件下施鉀量為225 kg/hm2時(shí)花生單株結(jié)果數(shù)、百仁重、百果重及出仁率均達(dá)到最高，產(chǎn)量也達(dá)到最高為9 428和9 968 kg/hm2，K2處理與其他處理均達(dá)到顯著水平。是因?yàn)殁浄实氖┯么龠M(jìn)了營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)，提高了植株對(duì)土壤N、P、K的吸收利用，促進(jìn)了養(yǎng)分向生殖器官的轉(zhuǎn)移分配［27，28］。施鉀量達(dá)到K3處理，花生單株結(jié)果數(shù)、百果重、百仁重均低于K2處理，是因?yàn)檫^量施入鉀肥會(huì)導(dǎo)致土壤中鹽濃度的增加，超出花生根系的耐受度，抑制植株對(duì)養(yǎng)分的吸收利用，影響光合器官的生長(zhǎng)，降低光合產(chǎn)物積累量，影響花生產(chǎn)量進(jìn)一步提高［29，30］。產(chǎn)量構(gòu)成因素隨施鉀量的變化趨勢(shì)與Pn、Gs、Tr、ETR、Fv/Fm和Fv/Fo的變化趨勢(shì)相同，與其他處理相比，K2處理對(duì)花生光合指標(biāo)、熒光指標(biāo)和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響均達(dá)到最佳水平，K2處理對(duì)維持花生葉片光合作用在同時(shí)期保持較高水平，且維持較長(zhǎng)時(shí)間，有顯著優(yōu)勢(shì)，因此同時(shí)期光合積累產(chǎn)物、單株結(jié)果數(shù)、百果重及產(chǎn)量較其他處理顯著增加［12］。

4 結(jié) 論

施用鉀肥可顯著提高花生產(chǎn)量。作物體內(nèi)干物質(zhì)含量絕大部分均來自于光合產(chǎn)物的積累，而鉀元素在光合作用中起著重要作用。作物體內(nèi)適宜鉀離子水平，將維持高水平葉綠素含量，保持較高光合速率運(yùn)行，有利于作物干物質(zhì)積累。降低花生施鉀量，花育9610和黑花5號(hào)葉片凈光和速率均顯著降低，抑制花生的生長(zhǎng)。適量增施鉀肥促進(jìn)葉片更早達(dá)到光合作用最佳狀態(tài)，且較晚進(jìn)入光合作用衰敗期，延長(zhǎng)了光合作用的時(shí)間，促進(jìn)光合產(chǎn)物的高效積累，增加花生單株的莢果數(shù)和飽果率。150、225和300 kg/hm2鉀肥施用處理的黑花5號(hào)產(chǎn)量分別較不施鉀肥處理增加16.14%、35.26%和27.24%，花育9610產(chǎn)量較對(duì)照分別增加16.00%、33.67%和25.14%。黑花5號(hào)和花育9610施用鉀肥225 kg/hm2后花生產(chǎn)量達(dá)到最高，且黑花5號(hào)產(chǎn)量高于花育9610。新疆滴灌區(qū)種植花生鉀肥施用量在225 kg/hm2。

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Effects of potassium nutrition on photosynthetic characteristics

and yield of peanut

LI Suocheng1， LIU Yantao2， DONG Hongye2， SUN Zhenbo1， LI Ziwei1， ZHANG Chunyuan1，

WANG Kaiyong1， LI Qiang3， YANG Mingfeng4

（1.Agricultural College of Shihezi University， Shihezi Xinjiang 832003，China; 2.Crop Research Institute of Xinjiang Academy of Agricultural Reclamation Sciences， Shihezi Xinjiang 832000， China; 3. Institute of Economic Crops， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi 830091， China; 4.Wulanwusu Agrometeorological Experimental Station， Shihezi Xinjiang 832000， China）

Abstract：【Objective】 To study the effects of different potassium application rates on photosynthetic characteristics and yield of peanut under drip irrigation in the hope of providing a basis for peanut planting in Xinjiang.

【Methods】 Huayu 9610 and Heihua 5 were used as experimental materials， and four potassium application treatments were set： 0 kg/hm2 （K0）， 150 kg/hm2 （K1）， 225 kg/hm2 （K2） and 300 kg/hm2 （K3）. The effects of different potassium application rates on photosynthetic parameters， chlorophyll content and fluorescence parameters of peanut were compared， and the effects of different potassium application rates on photosynthetic characteristics and yield of peanut under drip irrigation were explored.

【Results】 The net photosynthetic rate， transpiration rate and stomatal conductance of Huayu 9610 and Heihua 5 were significantly increased under K2 application， and the intercellular CO2 concentration was decreased. Compared with K0， they were increased by 9.67%， 60.49% and 13.53%， 14.25%， 55.97% and 15.14%， respectively. The chlorophyll content in leaves reached the peak of 2.92 mg/g and 3.01 mg/g on the 80th days after emergence， respectively. During the whole growth period， ETR， PSⅡ maximum photochemical efficiency （Fv/Fm） and PSⅡ potential photochemical activity （Fv/Fo） of Huayu 9610 and Heihua 5 reached the maximum values of 98.34，0.84 and 4.24，98.57，0.85 and 4.32 at 80 d K2， respectively， which were significantly higher than those of K0. The number of pods per plant， 100-pod weight， 100-kernel weight and kernel rate of Huayu 9610 and Heihua 5 were higher than those without potassium fertilizer. The yield difference of different potassium treatments was K2gt;K3gt;K1gt;K0. In the experiment， the highest yield of Huayu 9，610 and Heihua 5 was 9，428.71 kg/hm2 and 9，968.35 kg/hm2， respectively， which was 33.66 % and 35.26% higher than those without fertilizer.

【Conclusion】 The chlorophyll a/b， photosynthetic rate， stomatal conductance， transpiration rate， electron transport rate （ETR）， maximum photochemical efficiency of PSⅡ （Fv/Fm） and potential photochemical activity of PSⅡ （Fv/Fo） of functional leaves of Yuhuayu 9610 and Heihua 5 on the 80 th days after emergence reach the maximum under K2 application rate. The yields of different potassium treatments are T2K2gt;T1K2gt;T2K3gt;T1K3gt;T2K1gt; T1K1gt;T2K0gt;T1K0. The yield of Huayu 9610 and Heihua 5 reach the highest under K2 treatment， reaching 9，428 kg/hm2 and 9，968 kg/hm2， respectively. The yield of Heihua 5 is higher than that of Huayu 9610， indicating that the increase of potassium fertilizer in Xinjiang has obvious effect on peanut yield.

Key words：peanut； potassium fertilizer; photosynthetic characteristics; production

Fund projects：The Scientific R amp; D Project of Tiemenguan City of the Second Division of XPCC \"Research and Demonstration of Key Technology of Green and High-yield Peanut Peanut in Southeast Margin of Tarim Basin\" （2019NYGG13） ；China Agriculture Research System （CARS-13）

Correspondence author： LIU Yantao（1979-）， male， from Shihezi Xinjiang，researcher， research direction： peanut high yield cultivation technology research and promotion work， （E-mail）zibeng1979@126.com

WANG Kaiyong（1978-）， male， from Shihezi Xinjiang，professor， research direction： soil environment and ecological security research， （E-mail）wky20@163.com