全 文 :剑麻(Agave sisalana1 Perr.ex Englem)是龙舌
兰科龙舌兰属多年生热带硬质叶纤维作物 [1], 其纤
维拉力强, 具耐磨、 耐酸碱、 耐腐蚀等特性, 广泛
用于制作绳缆、 钢索绳心、 剑麻地毯等, 是国防、
渔业、 航海、 石油、 工矿等领域的重要原料。 近十
年来世界剑麻的生产和进出口贸易大体上都有所增
长, 市场前景广阔 [2-4]。 钾素是植物生长发育所必
需的大量营养元素, 钾离子在植物细胞中含量丰
热带作物学报 2015, 36(2): 269-274
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2014-08-05 修回日期 2014-09-28
基金项目 国家麻类产业技术体系建设专项资金资助(No. CARS-19)。
作者简介 习金根(1966 年—), 硕士, 副研究员; 研究方向: 热带作物营养与施肥。 * 共同第一作者: 谭施北 (1988 年—), 硕士研究生;
研究方向: 热带作物栽培与耕作。 **通讯作者(Corresponding author): 易克贤(YI Kexian), E-mail: yikexian@21cn.com。
不同钾水平对剑麻生长和钾素
吸收利用特性的影响
习金根 1, 谭施北 2*, 贺春萍 1, 吴伟怀 1, 郑肖兰 1,
梁艳琼 1, 李 锐 1, 郑金龙 1, 易克贤 1**
1 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所, 海南海口 571101
2 海南大学农学院, 海南海口 570228
摘 要 采用盆栽试验, 研究 4 个不同钾(K2O)水平(0、 76.8、 84、 91.2 mg/kg 土)对剑麻幼苗生物学性状、 生物
量、 养分含量和钾肥吸收利用效率的影响 。 结果表明 , 施钾处理剑麻株高和叶片长度显著提高 , 平均提高
64.2%和 59.7%。 高钾处理 K3 地上部鲜重、 干重显著提高 23.2%、 11.4%。 根冠比随着钾水平的提高呈先增大
后减小的趋势。 施钾处理剑麻地上部、 根系全钾含量显著提高, 平均提高 60.2%和 158.7%。 剑麻地上部和根系
钾素吸收效率均随着钾水平的增加而增加, 氮素和磷素吸收效率则随着钾水平的增加呈先增大后减小的趋势。
而钾素利用效率则随着钾水平的增加而减小, 施钾处理植株钾素利用效率平均下降 31.0%。
关键词 剑麻; 钾水平; 生长; 钾素积累
中图分类号 S563.8 文献标识码 A
Effects of Different Potassium Levels on Growth and Potassium
Absorption and Utilization Efficiency of Sisal
XI Jingen1, TAN Shibei2*, HE Chunping1, WU Weihuai1, ZHENG Xiaolan1
LIANG Yanqiong1, LI Rui1, ZHENG Jinlong1, YI Kexian1**
1 Environment and Plant Protection Institute, CATAS, Haikou, Hainan 571101, China
2 The Agricultural College of Hainan University, Haikou, Hainan 570228, China
Abstract Pot exp eriments were used to explore the effects of different potassium (K) levels on the biological
character, biomass, potassium absorption and utilization efficiency of sisal seedling. Four levels of K fertilizer were:
none(0 mg/kg), low(76.8 mg/kg), medium(84 mg/kg), and high(91.2 mg/kg). The results showed that compared to the
none, using K fertilizer treatment, the plant height and leaf length increased significantly by 64.2% and 59.7%,
respectively. When the K fertilizer was on the level of 91.2 mg/kg, the fresh weigh and dry weigh of aboveground
were the largest, increased by 23.2% and 11.4%, respectively. The root: shoot ratio increased at first and then
decreased with the increasing of K fertilizer. When used the K fertilizer, the total potassium content of
aboveground and root increased significantly by 60.2% and 158.7%, respectively over the check. The K absorption
efficiency of aboveground and root increased with the increasing of K fertilizer. The utilization efficiency of K
absorbed into the sisal decreased with the increasing of K fertilizer. The utilization efficiency of N and P
increased at first and then decreased with the increasing of K fertilizer. Compared to the check, the K utilization
efficiency decreased by 31.0% as K fertilizer application increased.
Key words Sisal; Potassium fertilizer; Growth; Potassium accumulation
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.02.009
第 36 卷热 带 作 物 学 报
富, 是植物生长发育所必需的唯一的一价阳离子,
在维持细胞膨压、 参与叶片及气孔的运动、 促进光
合产物和同化产物的输送、 脂肪合成、 氮的吸收和
蛋白质的合成等方面起重要作用 [5]。 近十年来, 有
关钾肥提高作物产量的报道越来越多。
前人在钾素对剑麻的作用方面已做过不少研
究, 但有关钾肥最佳施用水平和钾素吸收利用规
律的研究较少。 研究表明, K 主要累积在剑麻叶
片和茎中, 每生产 1 t 高产剑麻叶片对 K2O 的吸收
量为 3.26 kg, 每收获 1 t 剑麻叶片被带走的 KO2
为 2.14 kg[6]。 阮沂泗 [7]研究发现, 施钾肥后剑麻抗
逆性强, 病虫害少, 增产效果明显, 且纤维拉力
强, 质量好。 GWCock[8]也通过砂培盆栽试验发现,
在营养液中加钾, 地上部分干重增加半倍。 许能琨
等 [9]研究结果表明, K 肥对剑麻的鲜叶产量和出麻
率有极显著的增产效应, K 的肥料效应仅次于 Ca。
可见, 钾对剑麻产量和品质的形成具有重要作用,
而中国广东、 广西和海南等剑麻主产区钾营养均偏
低[10-11], 有必要进一步增施钾肥, 挖掘剑麻产量潜
力。 但钾肥施用过量也会带来负面效应。 郑超等[11]
研究发现增施 K 导致纤维率的显著下降, 而黄标
等[12]也发现, 剑麻叶片 K含量与公顷产纤维重呈显
著负相关。 可见, 科学合理地施用钾肥在剑麻生产
中意义重大, 为此, 笔者以龙舌兰 H.11648 幼苗为
材料, 进行盆栽试验, 参考当地剑麻生产钾肥用
量, 设置不施钾、 低钾、 中钾、 高钾 4个不同钾水
平, 观察测定不同钾水平对剑麻生物学性状、 生物
量以及养分吸收利用特性的影响, 以期为剑麻生产
提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验用剑麻(Agave sisalana)幼苗均为龙舌兰
H.11648 品种吸芽苗, 大小为(0.35±0.05)kg, 2012
年 8 月中旬于广西山圩农场高产剑麻园采集 。
供试 土壤为沙壤 土 , 有 机 质 含 量 9.20 g/kg,
pH4.7, 碱解氮 24.77 mg/kg, 速效磷 11.18 mg/kg,
速效钾42.04 mg/kg。 市售黑色环保塑料袋及盆口径
为 23cm, 高 30 cm 的塑料盆。 供试肥料为尿素(含
N 46%), 过磷酸钙(含 P2O5 16%), 氯化钾(含 K2O
60%), 均为市售化肥。
1.2 试验设计
试验于海南儋州市中国热带农业科学院环植所
基地大棚进行。 选取长势正常一致的剑麻幼苗进行
盆栽试验。 每盆装土 5 kg, 每盆 1 株。 2012 年 8
月 31 日种下, 每隔 10 d 浇 1 次水, 每次 200 mL。
以剑麻生产钾肥施用量为中等水平, 设置 4个不同
钾水平处理(以 K2O 计), 分别为不施钾: 0 mg/kg
土、 低钾: 76.8 mg/kg 土、 中钾: 84 mg/kg 土、 高
钾: 91.2 mg/kg 土, 4 次重复。 不同处理氮、 磷水
平一致, 分别为尿素(以N计)41.4 mg/kg 土, 过磷
酸钙 (以 P2O5 计 )6.3 mg/kg 土 。 2012 年 10 月 15
日, 于盆中挖两小沟, 将过磷酸钙、 尿素和氯化钾
一次性施入, 覆土, 施肥后正常管理。
1.3 测定项目与方法
试验期间记录剑麻植株的生长情况, 于 2013
年 6 月 13 日采集植株, 测量地上部以及根系相关
指标: 株鲜重、 株干重、 叶片数、 株高、 叶片长
度、 叶片宽度、 叶片厚度以及根数、 根长、 根粗、
根鲜重, 根干重。 并测定剑麻植株地上部和根系
N、 P、 K含量, 测定方法 [13]: 样品经过 H2SO4-H2O2
消化后, N 用奈氏比色法测定, P 用钼锑抗比色
法, K用火焰光度法。
国内外有多种表征肥料利用效率的参数 ,如作
物的生产系数(PI)、 偏生产率、 生产效率等, 这些
参数均为不同目的而设定, 并不统一[14]。 本研究只
考察剑麻植株对钾素的吸收和利用效率 , 按照
Morris 等 [15]提出的资源捕获量和利用效率的关系,
用植株的养分吸收量表示植株对该养分的吸收效
率, 用单位吸收的养分所产生的干物质量表示植株
体内养分的利用效率, 计算方法如下:
剑麻各器官钾素吸收量/(mg/株)=各器官干重×
各器官钾素含量;
剑麻植株钾素吸收量/(mg/株)=地上部钾素吸
收量+根系钾素吸收量;
剑麻各器官钾素利用效率/(mg/mg)=剑麻各器
官干重/剑麻各器官钾素吸收量;
剑麻植株钾素利用效率/(mg/mg)=剑麻植株干
重/剑麻植株钾素吸收量。
1.4 数据统计与分析
采用 Excel 2007、 SAS 9.0 软件统计数据, 进
行方差分析并作显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同钾水平对剑麻生物学性状的影响
从表 1 可以看出, 施 K 处理剑麻株高和叶长
有所增加 , 平均比不施 K 处理 K0 高 7.6%和
8.3%。 其中, 处理 K2、 K3株高和叶长显著高于处
理 K0, 但处理 K1和 K0, 以及施钾处理间差异不显
著。 不同处理间叶数、 叶宽和叶厚差异不明显。 施
270- -
第 2 期
处理 叶数 株高/cm 叶长/cm 叶宽/cm 叶厚/cm 根数 根长/cm 根粗/cm
K0 (15.3±1.2)a (59.6±2.9)b (55.2±2.9)b (3.1±0.2)a (4.38±0.24)a (29±4.9)a (39.0±8.6)ab (1.70±0.1)a
K1 (14.0±1.4)a (62.1±2.3)ab (57.9±2.9)ab (3.2±0.2)a (4.53±0.81)a (33±0.5)a (34.8±4.7)b (1.46±0.1)a
K2 (14.3±1.3)a (65.5±0.2)a (61.6±0.5)a (3.3±0.2)a (3.98±0.19)a (35±4.3)a (48.2±11.7)a (1.60±0.1)a
K3 (15.3±0.5)a (64.9±2.3)a (59.7±2.5)a (3.2±0.0)a (4.55±0.33)a (31±6.2)a (39.2±2.6)ab (1.62±0.3)a
施 K 平均 14.5 64.2 59.7 3.2 4.35 32.8 40.8 1.56
施 K 增加量 -0.8 4.5 4.6 0.1 -0.03 3.8 1.7 -0.14
施 K 增加率/% -5.3 7.6 8.3 2.8 -0.63 13.0 4.4 -8.43
表 1 不同钾水平对剑麻生物学性状的影响
Table 1 Effect of different K levels on the biological character of sisal
说明: 小写字母不同表示差异显著(p<0.05)。 下同。
Note: Different small letters mean significant different at 0.05 level. The same as below.
处理
鲜重/g 干重/g 含水量/%
根冠比
地上部 地上部 地上部
K0 (525.5±48.1)b (7.0±2.1)b (65.78±6.2)b (3.44±0.9)b (87.5±0.0)c (48.1±4.0)ab (0.050±0.004)b
K1 (505.4±47.6)b (6.5±1.6)b (58.87±3.7)c (3.71±1.0)ab (88.3±0.4)b (42.8±3.9)b (0.063±0.009)b
K2 (548.8±33.2)b (10.8±2.0)a (58.61±4.4)c (4.82±0.7)a (89.3±0.7)a (54.9±4.6)a (0.085±0.085)a
K3 (647.4±35.0)a (8.5±0.9)ab (73.31±4.3)a (4.36±0.2)ab (88.7±0.1)b (48.3±4.7)ab (0.059±0.059)b
施 K 平均 567.2 8.6 63.6 4.3 88.8 48.7 0.069
施 K 增加量 41.7 2.3 -2.2 1.0 1.3 0.6 0.019
施 K 增加率/% 7.9 37.2 -3.3 31.7 1.5 1.1 39.300
根系 根系 根系
表 2 不同钾水平对剑麻生物量的影响
Table 2 Effect of different K levels on the biomass of sisal
钾处理根数有所增加, 平均比处理 K0 高 13.0%,
而施钾处理根粗总体上比处理 K0小, 平均比处理
K0 小 8.43%, 但根数和根粗不同处理间差异不显
著。 剑麻最长根长不同处理间有所差异, 但变化规
律不明显。
2.2 不同钾水平对剑麻生物量的影响
从表 2可以看出, 不同钾水平处理剑麻地上部
鲜重和干重有明显差异。 其中高钾处理 K3 地上部
鲜重和干重最大, 分别为 647.4 g、 73.31 g, 比不
施钾处理 K0提高 23.2%、 11.4%。 值得注意的是,
除处理 K3 外, 处理 K1、 K2 地上部鲜重与处理 K0
差异不显著, 其地上部干重则均显著小于处理 K0。
剑麻根系鲜重和干重总体上随着钾水平的增加呈现
增大后减小的趋势。 其中, 处理 K2根系鲜重和根
干重最大, 分别为 10.8 g、 4.82 g, 比处理 K0显著
提高 72.9%、 47.8%。 与不施钾处理相比, 施钾处
理剑麻地上部生物量增加幅度较小, 其中, 地上部
鲜重平均提高 7.9%, 而干重则降低 3.3%。 根系生
物量增加幅度较大, 根系鲜重、 干重平均分别提高
37.2%、 31.7%。 剑麻根冠比总体上随着施钾水平
的增加呈先增大后减小的趋势。 其中, 处理 K2最
大, 为 0.085, 显著大于其它处理。 处理 K0 最小,
为 0.050。 同钾水平处理剑麻地上部和根系含水量
也有一定的差异。 剑麻地上部含水量总体上呈现增
大后减小的趋势, 其中, 处理 K2最大, 处理 K0最
小, 分别为 89.3%、 87.5%。 而根系含水量变化趋
势与地上部有所不同, 不同施钾处理间的变化规律
不明显, 同一处理的不同重复间的差异较大。 其
中, 处理 K2最大, 处理 K1 最小, 分别为 54.9%、
42.8%。
2.3 不同钾水平对剑麻地上部和根系养分含量的
影响
养分含量测定结果表明(见表 3), 不同钾水平
处理剑麻地上部和根系养分含量有所不同。 地上部
全氮含量变化范围为 9.06~12.06 g/kg, 施钾处理间
总体上随着施钾水平的增加呈增加趋势, 但与处理
K0 差异不显著。 根系全氮含量变化范围为 9.16~
11.62 g/kg, 处理 K0最小, 施钾处理间总体上随着
施钾水平的增加呈下降趋势。 地上部全磷含量变化
范围为 0.96~1.16 g/kg, 总体上随着施钾水平的增
习金根等: 不同钾水平对剑麻生长和钾素吸收利用特性的影响 271- -
第 36 卷热 带 作 物 学 报
处理
全氮/(g/kg) 全磷/(g/kg) 全钾/(g/kg)
地上部 地上部 地上部 根
K0 (10.73±1.54)ab (9.16±1.20)c (0.96±0.06)c (0.95±0.33)a (16.12±3.58)b (2.14±0.83)b
K1 (9.06±0.40)b (11.62±1.31)a (0.97±0.02)bc (1.06±0.13)a (18.10±1.62)b (3.42±1.74)ab
K2 (11.36±2.21)ab (10.64±0.08)ab (1.27±0.24)a (1.14±0.19)a (25.45±2.47)a (3.46±0.23)ab
K3 (12.06±1.60)a (9.63±0.27)bc (1.16±0.03)ab (1.11±0.11)a (28.63±2.55)a (4.05±0.57)a
施 K 平均 10.82 10.63 1.14 1.10 24.06 3.64
施 K 增加量 0.09 1.47 0.18 0.15 7.94 1.50
施 K 增加率/% 0.88 16.10 18.67 15.96 49.23 70.25
根 根
表 3 不同钾水平对剑麻地上部和根系养分含量的影响
Table 3 Effect of different K levels on the total nitrogen of sisal
处理
地上部 根
吸N量/(mg/株) 吸P量/(mg/株) 吸N量/(mg/株) 吸P量/(mg/株) 吸K量/(mg/株)
K0 (706.67±123.60)b (63.20±10.03)b (1 065.9±274.51)c (29.81±8.04)b (3.24±1.69)b (6.6±2.07)b
K1 (552.92±41.89)c (57.08±3.25)b (1 061.5±47.18)c (42.71±9.96)a (3.85±0.71)ab (16.3±1.08)a
K2 (704.32±58.73)b (81.71±5.31)a (1 488.5±115.29)b (51.34±8.14)a (5.49±1.29)a (16.6±1.69)a
K3 (882.43±114.73)a (85.21±3.59)a (1 956.1±36.87)a (41.97±2.62)a (4.84±0.38)ab (17.6±1.90)a
施 K 平均 713.22 74.67 1502.02 45.34 4.73 16.82
施 K 增加量 6.55 11.47 436.10 15.53 1.49 10.20
施 K 增加率/% 0.93 18.14 40.91 52.11 46.06 154.30
吸K量/(mg/株)
表 4 不同钾水平对剑麻 N、 P、 K 素吸收量的影响
Table 4 Effect of different potassium levels on the absorption of nitrogen, phosphorus and potassium
加呈先增大后减小的趋势。 根系全磷含量变化范围
为 0.95~1.14 g/kg, 不同处理间差异不明显。 地上部
和根系全钾含量变化范围分别为 16.12~28.63 g/kg、
2.14~4.05 g/kg, 总体上随着钾水平的增加而增加,
其中, 处理 K3地上部和根系全钾含量均最大, 分
别比处理 K0 提高 77.6%、 89.3%。 与不施钾处理
K0 相比, 施钾处理地上部全氮含量差异不明显,
而根系全氮含量、 地上部和根系全磷含量均有所提
高, 地上部和根系全钾含量则大幅提高。 可见, 不
同钾水平条件下, 剑麻地上部和根系 N、 P、 K 含
量有一定差异, 施钾可显著提高剑麻地上部和根系
全钾含量。
2.4 不同钾水平对剑麻 N、 P、 K素吸收效率的影响
养分吸收量即植株体内的养分总量, 是衡量养
分吸收效率的指标。 由表 4可见, 不同钾水平条件
下剑麻地上部和根系 N、 P、 K 吸收量有一定差异。
剑麻地上部吸 N 量处理 K3最大, 为 882.43 mg/株,
显著大于处理 K0; 处理 K1最小, 为 552.92 mg/株,
显著小于处理其它处理; 而 K0 和 K2 差异不明显。
可见, 剑麻地上部吸 N 量随着钾水平的增加变化
规律不明显。 地上部吸 P 量总体上随着钾水平的
增加呈增加趋势, 但处理 K0 和 K1、 处理 K2 和 K3
之间差异不显著。 地上部吸 K 量随着钾水平的增
加而增加, 其中, 处理 K3最大, 为 1 956.1 mg, 为
处理 K0 的 183.5%, 而施钾处理平均比处理 K0 增
加 40.19%。
剑麻根吸 N 量总体上随着钾水平的增加呈先
增大后减小的趋势, 施钾处理根系吸 N 量均显著
大于处理 K0, 但处理间差异不显著。 其中, 处理
K2 最大, 为处理 K0 的 172.2%, 施钾处理平均比
处理 K0 增加 52.11%。 根系吸 P 量处理 K2 最大,
显著大于处理 K0, 施钾处理平均比处理 K0 增加
46.06%, 总体上随着钾水平的增加呈先增大后减
小的趋势。 根系吸 K 量随着钾水平的增加呈增加
趋势, 但施钾处理间差异不显著。 其中, 处理 K3
最大, 为处理 K0的 265.7%, 而施钾处理平均比处
理 K0 增加 154.30%。 可见, 施钾显著促进 N、 P、
K 素在剑麻地上部和根系的吸收, 尤其是促进 K
素的吸收。
2.5 不同钾水平对剑麻 N、 P、 K 平衡的影响
图 1显示, 剑麻地上部 K/P随着钾水平的增加
呈增加趋势, 由不施钾处理 K0 的 16.86 增加到高
272- -
第 2 期
30
25
20
15
10
5
0
N/P
N/K
K/Pb
a
ab
c
b b
a ab
a b b
图 1 不同钾水平对剑麻 N、 P、 K 养分比值的影响
Fig. 1 Effect of different potassium levels
on the ratio of N, P and K
0 128 140 152
K 水平/(mg/kg)
地
上
部
N
、
P、
K
比
值
处理 K水平/(mg/kg) 地上部钾素利用效率/(mg/mg) 根钾素利用效率/(mg/mg) 植株钾素利用效率/(mg/mg)
K0 0 (64.8±17.0)a (413.8±66.9)a (67.6±17.7)a
K1 128 (55.6±5.3)a (226.3±48.5)b (58.2±5.3)a
K2 140 (39.6±3.8)b (292.7±18.9)b (42.4±4.1)b
K3 152 (37.5±2.3)b (257.7±36.5)b (39.4±2.2)b
施 K 平均 44.2 258.9 46.6
施 K 增加量 -20.6 -154.9 -20.9
施 K 增加率/% -31.8 -37.4 -31.0
表 5 不同钾水平对剑麻钾素利用效率的影响
Table 5 Effect of different potassium levels on the potassium utilization efficiency of sisal
钾水平的 K3的 22.99。 其中, 处理 K3 显著大于其
余处理, 但处理 K0、 K1和 K2之间差异不显著。 N/
P 处理 K2最小, 为 8.68, 处理 K0最大, 为 10.37,
不同施钾处理间变化规律不明显。 而 N/K 总体上
随着钾水平的增加呈下降趋势, 由处理 K0的 0.64
下降到 K3的 0.42, 但下降幅度较小。 说明钾水平
的增加有效促进剑麻地上部对 K 素的吸收, 但对
氮磷营养的的平衡影响不明显。
2.6 不同钾水平对剑麻钾素利用效率的影响
钾素利用效率即钾素的干物质生产效率, 定义
为植物吸收到体内的单位钾素所产生的干物量, 表
征植株吸收钾后转化为生产量的效率, 反映作物吸
收的钾对作物产量的贡献。 从表 5可见, 剑麻地上
部、 根系和植株钾素利用效率总体上随着钾水平的
增加呈下降趋势。 其中, 处理 K2、 K3地上部钾素
利用效率显著低于处理 K0、 K1, 施钾处理平均比
处理 K0下降 31.8%。 根系钾素利用效率处理 K0显
著大于所有施钾处理, 但施钾处理间差异不显著,
平均比处理 K0下降 37.4%。 植株钾素利用效率与
地上部变化规律一致, 施钾处理平均比处理 K0下
降 31.0%。 值得注意的是, 剑麻根系钾素利用效率
明显比地上部高。
3 讨论与结论
3.1 钾对剑麻生长和产量的影响
本试验条件下, 施钾明显提高剑麻株高和叶
长, 对剑麻根长也有一定影响, 但对叶数、 叶宽、
叶厚、 根数和根粗影响不明显。 叶片数量是剑麻产
量构成的重要指标, 但本试验中, 不同处理剑麻长
叶量差异并不明显, 说明影响剑麻长叶量的因素较
多, 还有待进一步研究。 施钾明显提高剑麻根系鲜
重、 干重, 地上部鲜重也有所增加。 根冠比总体上
随施钾水平的增加呈先增大后减小的趋势, 说明钾
水平在某个范围时, 施钾对剑麻根系干物质积累的
促进作用大于地上部; 但相反, 当钾水平高于一定
量后, 钾肥对剑麻地上部干物质积累的促进作用则
比根系强。 一般来说, 矿质养分的供应除了影响植
物生物量的大小, 还与生物量的分配有关, 矿质养
分受限时, 光合物质的分配有利于地下生长 [16]。 但
本试验中, 不施钾处理 K0根系鲜重、 干重和根冠
比并没有增大, 反而明显低于施钾处理, 说明低钾
条件不利于剑麻根系生长。 本试验中, 施钾处理剑
麻地上部含水量有所提高, 这从侧面反映了施钾可
提高剑麻抗旱能力。 其中, 在中钾水平条件下, 剑
麻抗旱能力最强; 在不施钾条件下, 剑麻抗旱能力
最弱。 但高钾水平条件下, 剑麻地上部含水量反而
有所减小, 可见, 并非施钾越多, 其抗旱能力就越
强。 而影响根系含水量的因素较多, 不同钾水平处
理间根系含水量没有明显的变化规律。
剑麻株高、 叶片长度各施钾处理间差异不显
著, 地上部鲜重、 干重低钾和中钾处理间差异也不
显著, 说明试验设置肥料梯度相差不够大, 导致不
同施肥水平处理间剑麻生长差异不明显。 此外, 也
可能与本试验周期较短有关。 剑麻为多年生经济作
习金根等: 不同钾水平对剑麻生长和钾素吸收利用特性的影响 273- -
第 36 卷热 带 作 物 学 报
物, 生命周期达 6~7 a, 割叶生产期为 4~5 a, 而在
较短的试验周期内, 钾肥效应还未能完全体现。 加
上试验用剑麻幼苗虽已经过挑选, 但仍无法达到完
全一致, 随机选取种植后, 各处理剑麻幼苗长势和
重量已有所差异, 这对试验结果造成较大误差, 造
成数据分析结果差异不显著。 因此, 在今后的研究
中, 还需改进不同处理间的肥料梯度, 并增加不同
钾水平处理数量, 使不同处理钾水平形成从缺乏到
过量的浓度梯度。
3.2 剑麻养分吸收和利用效率
不同钾水平除影响剑麻生物学性状和生物积
累量, 还影响剑麻养分含量进而影响剑麻养分吸
收和利用效率。 本研究中, 施钾显著提高剑麻地
上部和根系全钾含量 、 吸 K 量 , 而根系全氮含
量、 吸 N 量, 以及地上部和根系全磷含量、 吸 P
量均有所提高。 因此可以认为, 施钾显著提高剑
麻地上部和根系的钾素吸收效率, 而地上部和根
系的磷素吸收效率、 根系氮素收效率均有所增加。
这与氮、 磷、 钾营养之间的互作效应有关, 一定
条件下, 施钾可以提高作物对氮、 磷元素的吸收,
前人在研究甘蔗、 水稻、 巴西橡胶树时也有类似
发现[17-19]。
剑麻地上部和根系和植株钾素利用效率则随着
钾水平的增加而减小 , 施钾处理平均分别下降
31.8%、 37.4%、 31.0%。 可见, 随着钾肥施用量
的增加, 剑麻对钾素的吸收效率逐渐提高, 但对钾
素的利用效率则逐渐下降。 说明不同钾水平处理剑
麻单位吸收的钾素对自身生物量形成的贡献率并非
一样, 也不是随着吸收的钾素总量的增加而增加,
而是随着吸收的钾素总量的增加而减小, 这反映了
作物的钾素营养与生物量形成的相关性。 可见, 作
物对某营养元素的吸收量一般与该营养元素的供应
水平呈正相关, 但相反, 作物对该营养元素的利用
效率则与该营养元素的供应水平呈负相关, 侯迷红
等 [20]、 万书波等 [21]、 何鹏等 [22]在研究甜荞麦的钾素
利用效率、 花生的氮素利用效率以及橡胶树幼苗的
磷素吸收利用特性时均有类似发现。
本试验是在剑麻幼苗期初步考察了不同钾水平
对剑麻生长和钾肥利用效率的影响, 而剑麻割叶投
产期钾肥用量和施肥时期、 剑麻钾素转运和分配动
态、 钾胁迫条件下剑麻响应机理以及剑麻生产中最
佳钾肥基追比等一系列问题还有待进一步研究。 本
试验通过盆栽进行试验, 与实际生产还有一定差
距, 不同地区进行剑麻田间生产过程中, 应视当地
具体情况施用适量钾肥。
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责任编辑: 张海东
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