全 文 ：植物营养与肥料学报 ２０１５，２１（１）：１７１－１８０
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｄｏｉ牶１０１１６７４／ｚｗｙｆ．２０１５０１１９
收稿日期：２０１３－１０－１４　　　接受日期：２０１４－１０－１０
基金项目：国家自然科学基金项目（３１３７１５７７）；山东省薯类产业创新团队首席专家项目（ＳＤＡＩＴ１０－０１１－０１）资助。
作者简介：柳洪鹃（１９８５—），女，山东栖霞人，博士研究生，讲师，主要从事作物生理生态研究。Ｅｍａｉｌ：ｌｉｕｍｅｉ０５３５＠１２６ｃｏｍ
 通信作者 Ｔｅｌ：０５３８－８２４６２５９；Ｅｍａｉｌ：ｓｃｙｕ＠ｓｄａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
不同时期施钾对甘薯光合产物运转动力的调控
柳洪鹃１，史春余１，柴沙沙２，王翠娟１，任国博１，江 燕１，司成成１
（１山东农业大学农学院／作物生物学国家重点实验室，山东泰安 ２７１０１８；
２湖北省农业科学院粮食作物研究所，湖北武汉 ４３００６４）
摘要：【目的】通过甘薯不同时期施用钾肥的大田试验，探讨不同时期施用钾肥对甘薯光合产物运转动力的调控效
应。【方法】选用典型的食用型甘薯品种“北京５５３”，以硫酸钾（Ｋ２ＳＯ４）为供试肥料，于２０１１ ２０１２年２个生长季
在山东农业大学农学试验站进行大田试验。试验处理为：不施用钾肥（ＣＫ）、全部钾肥基施（ＪＳ）、全部钾肥封垄
期追施（ＦＳ）和全部钾肥高峰期追施（ＧＳ）。分析不同时期施用钾肥对功能叶光合产物的输出能力、运输茎的农艺
特性、源－库间光合产物运输的渗透动力（茎顶－基部间碳水化合物、氨基酸和Ｋ＋浓度梯度）及块根中光合产物
积累特性的影响。【结果】施用钾肥可显著提高块根鲜薯产量和干重，提高块根膨大速率，其中，基施和封垄期追施
钾肥处理增幅较大。基施钾肥显著降低生长前期（栽秧后５０ｄ左右）功能叶碳水化合物含量和蔗糖／淀粉比值，提
高生长中后期（栽秧后１１０ｄ、１７０ｄ左右）功能叶中蔗糖和蔗糖／淀粉比值，增幅分别为１００１％和２７１４％（２０１１），
１６１６％和６１５７％（２０１２），提高该时期功能叶蔗糖的输出能力。基施还提高生长前期基部茎粗，两年增幅均在
２０％以上，增大光合产物运输的横截面积；基施和封垄期追施钾肥处理提高生长中后期分枝数，基施处理两年增幅
的均值为３６５３％和４８４４％，封垄期追施的为１９６０％和４６１７％；同时，降低生长中后期源－库距离，提高有效距
离（５１—２００ｃｍ）所占比例。茎顶部到基部间氨基酸和Ｋ＋浓度逐渐降低，施用钾肥能提高该浓度梯度的降幅，提高
渗透动力，以基施和封垄期追施效果较好，其中，氨基酸浓度两处理的平均增幅分别为８７５８％和３９５６％，Ｋ＋浓度
的平均增幅分别为２７２８１％和７５５８％。基施钾肥显著降低生长前中期茎基部蔗糖和淀粉含量，基施和封垄期追
施钾肥可显著降低生长后期茎顶部和基部蔗糖含量，同时降低淀粉含量。【结论】施用钾肥可减少生长前期功能叶
中淀粉的合成，保证块根中光合产物的充足供应，扩大运输通道的横截面积，提高茎部运输的渗透动力促进茎基部
光合产物的卸载，及时形成较强的库，提高生长中后期功能叶蔗糖含量和可运输态（蔗糖）的比例，增加光合产物运
输通道数量，降低运输距离，提高运输有效性，并提高茎部运输的渗透动力，促进茎基部光合产物卸载，促进块根的
膨大，形成高产。在本试验条件下，基施钾肥处理最优。
关键词：甘薯；施钾时期；光合产物；源－库距离；运输活力
中图分类号：Ｓ５３１；Ｓ１４７２　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００８－５０５Ｘ（２０１５）０１－０１７１－１０
Ｅｆｅｃｔｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｐｏｔａｓｓｉｕｍａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｔｈｅｖｉｇｏｒ
ｏｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｓｏｆｅｄｉｂｌｅｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ（ＩｐｏｍｏｅａＢａｔａｔａＬ．）
ＬＩＵＨｏｎｇｊｕａｎ１，ＳＨＩＣｈｕｎｙｕ１，ＣＨＡＩＳｈａｓｈａ２，ＷＡＮＧＣｕｉｊｕａｎ１，ＲＥＮＧｕｏｂｏ１，ＪＩＡＮＧＹａｎ１，ＳＩＣｈｅｎｇｃｈｅｎｇ１
（１ＡｇｒｏｎｏｍｙＣｏｌｅｇｅ，ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ／ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｒｏｐＢｉｏｌｏｇｙ，Ｔａｉ’ａｎ２７１０１８，Ｃｈｉｎａ；
２ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＦｏｏｄＣｒｏｐｓ，ＨｕｂｅｉＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ４３００６４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ】Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｅｆｅｃｔｏｆｐｏｔａｓｓｉｕｍａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｖｉｇｏｒｏｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅｓ
ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｏｆｅｄｉｂｌｅｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ，ａｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃａｒｉｅｄｏｕｔｗｉｔｈｄｉｆｅｒｅｎｔｐｏｔａｓｓｉｕｍａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｉｍｅｓ．
【Ｍｅｔｈｏｄｓ】Ｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｉｎ２０１１ａｎｄ２０１２ａｔｔｈｅＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔＳｔａｔｉｏｎｏｆ
ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｕｓｉｎｇａｔｙｐｉｃａｌｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏｃｕｌｔｉｖａｒ（Ｂｅｉｊｉｎｇ５５３）ａｓｔｅｓｔｅｄｃｒｏｐａｎｄｐｏｔａｓｓｉｕｍ
ｓｕｌｐｈａｔｅ（Ｋ２ＳＯ４）ａｓＫｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ．ＴｈｅｆｏｕｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｉｎｃｌｕｄｅｄｎｏＫａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（ＣＫ），ａｌｐｏｔａｓｓｉｕｍａｐｐｌｉｅｄａｓ
ｂａｓａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ（ＪＳ），ａｌＫｔｏｐｄｒｅｓｓｅｄｗｈｅｎｔｈｅｆｉｅｌｄｗａｓｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｃｏｖｅｒｅｄｂｙｃｒｏｐ（ＦＳ，ａｂｏｕｔ５０ｄａｙｓａｆｔｅｒ
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
ｐｌａｎｔｉｎｇ）ａｎｄａｌＫｔｏｐｄｒｅｓｓｅｄａｔｐｅａｋｇｒｏｗｔｈｔｉｍｅ（ＧＳ，ａｂｏｕｔ１１０ｄａｙｓａｆｔｅｒｐｌａｎｔｉｎｇ）．Ｔｈｅｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅｓ
ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｂｉｌｉｔｉｅｓｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌｅａｖｅｓ，ａｇｒｏｎｏｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆｓｔｅｍｓ，ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎｐｏｗｅｒｏｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅｓ
ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｓｏｕｒｃｅａｎｄｓｉｎｋ（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｇｒａｄｉｅｎｔｏｆｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ，ａｍｉｎｏａｃｉｄａｎｄＫ＋ｆｒｏｍｓｔｅｍｔｏｐ
ｔｏｂａｓｅ）ａｎｄｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅｓａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｏｏｔｔｕｂｅｒｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．【Ｒｅｓｕｌｔｓ】Ｋａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｃｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｆｒｅｓｈｙｉｅｌｄ，ｄｒｙｗｅｉｇｈｔａｎｄｂｕｌｋｉｎｇｒａｔｅｏｆｒｏｏｔｔｕｂｅｒｓｏｆｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ，ａｎｄｔｈｅ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｏｆＪＳａｎｄＦＳｉｎｃｒｅａｓｅｄｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｙ．ＴｒｅａｔｍｅｎｔＪＳｄｅｃｒｅａｓｅｄｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｔｈｅｒａｔｉｏｏｆ
ｓｕｃｒｏｓｅｔｏｓｔａｒｃｈｃｏｎｔｅｎｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｔｅａｒｌｙｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅ（５０ｄａｆｔｅｒｐｌａｎｔｉｎｇ），ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｓｕｃｒｏｓｅｃｏｎｔｅｎｔａｎｄ
ｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｓｕｃｒｏｓｅｔｏｓｔａｒｃｈｃｏｎｔｅｎｔｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌｅａｖｅｓｎｏｔａｂｌｙｄｕｒｉｎｇｔｈｅｍｉｄｄｌｅａｎｄｌａｔｅｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅｓ（１１０ｄ
ａｎｄ１７０ｄａｆｔｅｒｐｌａｎｔｉｎｇ），ａｎｄｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｅｒｅ１００１％ ａｎｄ２７１４％ （２０１１），１６１６％ ａｎｄ６１５７％ （２０１２），
ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｏｕｔｐｕｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅｓｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌｅａｖｅｓａｔｔｈｉｓｔｉｍｅ．ＴｒｅａｔｍｅｎｔＪＳａｌｓｏｉｎｃｒｅａｓｅｄ
ｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｓｔｅｍｂａｓｅａｔｅａｒｌｙｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅ，ａｎｄｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｗａｓｏｖｅｒ２０％，ｗｈｉｃｈｉｎｃｒｅａｓｅｄｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎａｌ
ａｒｅａｏｆｔｒａｎｓｐｏｒｔｃｏｒｉｄｏｒｏｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅｓ．Ｄｕｒｉｎｇｍｉｄｄｌｅａｎｄｌａｔｅｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅｓ，ｔｒｅａｔｍｅｎｔＪＳａｎｄＦＳｉｍｐｒｏｖｅｄ
ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｂｒａｎｃｈｅｓ，ａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｏｆｔｒｅａｔｍｅｎｔＪＳｗｅｒｅ３６５３％ ａｎｄ４８４４％，ｗｈｉｌｅｔｒｅａｔｍｅｎｔＦＳ
ｗｅｒｅ１９６０％ ａｎｄ４６１７％；ｔｈｅｙａｌｓｏｄｅｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｍｅａｎｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｓｏｕｒｃｅａｎｄｓｉｎｋｂｕｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅ
ｐｅｒｃｅｎｔｏｆｅｆｅｃｔｉｖｅｄｉｓｔａｎｃｅ（５１－２００ｃｍ）．ＴｈｅｇｒａｄｉｅｎｔｉｎｃｏｎｔｅｎｔｏｆｆｒｅｅＡＡａｎｄＫ＋ｗａｓｏｂｓｅｒｖｅｄ；ｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔ
ｃｏｎｔｅｎｔｏｆＡＡａｎｄＫ＋ｏｃｃｕｒｅｄｎｅａｒｔｈｅｓｈｏｏｔａｐｅｘ，ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｔｏｗａｒｄｓｔｈｅｂａｓｅｏｆｔｈｅｓｔｅｍ．Ｐｏｔａｓｓｉｕｍａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｄｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅ，ａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔＪＳａｎｄＦＳｒｅａｃｈｅｄｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｅｖｅｌ，ａｎｄｔｈｅａｍｉｎｏａｃｉｄａｖｅｒａｇｅ
ｉｎｃｒｅａｓｅｓｏｆｔｒｅａｔｍｅｎｔＪＳｗｅｒｅ８７５８％ ａｎｄ３９５６％，ｗｈｉｌｅＫ＋ａｖｅｒａｇｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｅｒｅ２７２８１％ ａｎｄ７５５８％．ＪＳ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔａｌｓｏｒｅｄｕｃｅｄｓｕｃｒｏｓｅａｎｄｓｔａｒｃｈｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｔｅｍｂａｓｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｙｄｕｒｉｎｇｅａｒｌｙａｎｄｍｉｄｄｌｅｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅｓ．
Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ＪＳａｎｄＦＳｒｅｄｕｃｅｄｔｈｅｓｕｃｒｏｓｅｃｏｎｔｅｎｔｉｎｂｏｔｈｓｔｅｍｔｏｐａｎｄｓｔｅｍｂａｓｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｔｌａｔｅｇｒｏｗｔｈ
ｓｔａｇｅ，ｍｅａｎｗｈｉｌｅｄｅｃｌｉｎｅｄｔｈｅｓｔａｒｃｈｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈｐｏｔａｓｓｉｕｍａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｄｄｅｄｔｈｅｄｒｙｍａｔｅｒｗｅｉｇｈｔｏｆ
ｒｏｏｔｔｕｂｅｒｓ，ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｂｕｌｋｉｎｇｒａｔｅｏｆｒｏｏｔｔｕｂｅｒｓａｓｗｅｌ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｒｅａｔｍｅｎｔｓＪＳａｎｄＦＳｈａｄｌａｒｇｅｉｎｃｒｅａｓｅ．
【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ】Ａｔｅａｒｌｙｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅ，ｐｏｔａｓｓｉｕｍａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｅｄｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｓｔａｒｃｈｉｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌｅａｖｅｓａｎｄ
ｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅａｂｕｎｄａｎｔｓｕｐｐｌｙｏｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅｓｆｏｒｇｒｏｗｔｈｏｆｒｏｏｔｔｕｂｅｒｓ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｐｏｔａｓｓｉｕｍａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｅｎｌａｒｇｅｓｔｈｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎａｌａｒｅａｏｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅｓｔｒａｎｓｐｏｒｔｃｏｒｉｄｏｒａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｓｏｓｍｏｔｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅｓ
ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎａｌｏｎｇｔｈｅｓｔｅｍ．Ａｌａｂｏｖｅａｃｃｅｌｅｒａｔｅｓｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅｓｕｎｌｏａｄｉｎｇｆｒｏｍ ｓｔｅｍ ｂａｓｅａｎｄｈｅｌｐｓｔｈｅ
ｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｏｎｇｓｉｎｋｉｎｔｉｍｅ．Ｄｕｒｉｎｇｍｉｄｄｌｅａｎｄｌａｔｅｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅｓ，ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｗｉｌｉｍｐｒｏｖｅ
ｐｈｏｔｏａｙｎｔｈａｔｅｓｕｎｌｏａｄｉｎｇｂｙｍｅａｎｓｏｆｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｓｕｃｒｏｓｅｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｔｒａｎｓｐｏｒｔａｂｌｅｓｕｃｒｏｓｅ，ａｄｄｉｎｇ
ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔｒａｎｓｐｏｒｔｃｏｒｉｄｏｒｓ，ｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇｔｈｅｔｒａｎｓｐｏｒｔｄｉｓｔａｎｃｅｓ，ｒａｉｓｉｎｇｔｈｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎａｎｄ
ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｏｓｍｏｔｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅｓｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎａｌｏｎｇｔｈｅｓｔｅｍ．Ｔｈｅｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｐｏｔａｓｓｉｕｍ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｒｅｉｎｆａｖｏｒｏｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅｓｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｆｒｏｍｓｔｅｍｂａｓｅｔｏｒｏｏｔｔｕｂｅｒｓ，ｆｏｒｍｉｎｇｍｏｒｅｒｏｏｔｔｕｂｅｒｓａｎｄ
ｈｉｇｈｆｒｅｓｈｙｉｅｌｄａｓａｒｅｓｕｌｔ．Ｕｎｄｅｒａｂｏｖｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｌｐｏｔａｓｓｉｕｍｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒａｐｐｌｉｅｄａｓｂａｓａｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
ｇｉｖｅｓｔｈｅｂｅｓｔｒｅｓｕｌｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ牶 ｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ牷 ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ牷 ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅｓ牷 ｄｉｓｔａｎｃｅ ｏｆｓｏｕｒｃｅ ｔｏ ｓｉｎｋ牷
ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｖｉｇｏｒ
　　随着人们生活水平的提高，人们更加重视膳食
营养，甘薯尤其是食用型甘薯，因其良好的营养保健
功能日益受到消费者的青睐［１－２］。巨大的市场需求
对食用型甘薯高产栽培提出了更高的要求。作物的
产量是源、库、流互相平衡的结果，源、库质量水平
上的协调发展是作物高产的基础［３］。流指源与库
之间同化物的运输渠道，反映了植株体内疏导系统
的发育状况及其运输能力［４］，对作物产量的形成极
为重要。韧皮部横截面积、源－库间的距离［５］及源
－库间膨压差是同化物运输能力的主要决定因子。
甘薯是典型的喜钾作物，增施钾肥能够提高“源”端
光合产物的制造能力［６－８］，提高干物质在块根中的
分配率，增加干物质生产量和块根产量［９－１３］。而钾
肥对甘薯光合产物运转动力影响的研究较少，且以
往的研究多是在钾肥基施的基础上进行的，对于其
他时期施钾的作用效果研究更少。而不同生长时期
２７１
１期　　　 柳洪鹃，等：不同时期施钾对甘薯光合产物运转动力的调控
甘薯的需钾量是不同的［１４］。因此，根据甘薯的需钾
特点，研究不同时期供钾对甘薯光合产物运输活力
的影响具有重要的理论意义和实践价值。本试验在
前人研究的基础上，选用栽插、封垄期（栽秧后５０
ｄ）和高峰期（栽秧后１１０ｄ）三个钾肥施用时期，主
要从功能叶光合产物供应能力、平均源 －库距离、
有效源库距离比例及茎顶部 －基部间 Ｋ＋、氨态氮
和糖类等渗透物质浓度梯度等方面研究不同时期施
钾对食用型甘薯光合产物运转动力的影响，旨在为
食用型甘薯高产栽培提供理论依据和技术支持。
１　材料与方法
１１　试验设计
本试验为大田试验，于２０１１ ２０１２年在山东
农业大学农学实验站进行。氮肥（Ｎ）和磷肥
（Ｐ２Ｏ５）施用量分别为１２ｇ／ｍ
２和９ｇ／ｍ２，氮、磷肥
全部做基肥在起垄前一次性施入垄底。钾肥（Ｋ２Ｏ）
用量为２４ｇ／ｍ２，分为以下施用时期：不施用钾肥
（ＣＫ）；全部钾肥做基肥施用（ＪＳ）；全部钾肥在封
垄期（栽植后５０ｄ）施用（ＦＳ）；全部钾肥在茎叶生
长高峰期（栽植后１１０ｄ）施用（ＧＳ）。小区面积１５
ｍ２，重复４次，随机区组排列。５月１日、４月３０日
栽植，１０月２１日、１０月２０日收获，行距７５ｃｍ，株
距２５ｃｍ。
１２　试验材料
供试品种北京５５３为典型食用型品种；供试肥
料为硫酸钾（Ｋ２Ｏ含量５０％）、磷酸二铵（Ｐ２Ｏ５含量
４５％、Ｎ含量１８％）和尿素（Ｎ含量４６％）；供试土
壤质地为砂壤土，２０１１年０—２０ｃｍ土层土壤有机
质含量１４０％、碱解氮含量８９７ｍｇ／ｋｇ、速效磷含
量３２９ｍｇ／ｋｇ、速效钾含量 ７３４ｍｇ／ｋｇ；２０１２年
０—２０ｃｍ土层土壤有机质含量为１４３％、碱解氮
含量９１９ｍｇ／ｋｇ、速效磷含量３８９ｍｇ／ｋｇ、速效钾
含量６８６ｍｇ／ｋｇ。
１３　取样方法
ＣＫ和ＪＳ处理从栽植后５０ｄ开始取样，ＦＳ处理
从栽植后７０ｄ开始取样，ＧＳ处理从栽植后１３０ｄ开
始取样，之后每隔２０ｄ取样一次，直到收获。每次
每处理取样５株，用游标卡尺量取基部茎粗；数取距
离茎基部 ３０ｃｍ范围内长度 ＞１０ｃｍ的所有分枝
数；确定主茎、主茎功能叶（顶４ ５叶）留作干样，
用于碳水化合物含量的测定；主茎功能叶所在位置
到茎基部的距离，记为主茎的源－库距离，然后量取
剩余分枝的源－库距离，并计算所有源 －库距离的
平均值为平均源－库距离；将主茎自功能叶所在位
置至茎基部等分为三段，取上、下两端记做茎顶部
和茎基部，留作干样，用于测定碳水化合物、Ｋ＋和
游离氨基酸含量；将所有块根挖出，称鲜重、切片，
留作干样，用于测定碳水化合物含量等，计算烘干率
和块根干物质积累量等。所有留作干样的样品，
１０５℃杀青后，６０℃烘干、称重、磨碎，干燥器内
保存。
收获期测定单株结薯数、单薯重、鲜薯产量和
出干率（块根干重占块根鲜重的百分率）。
１４　测定方法
蒽酮比色法［１５］测定蔗糖、可溶性总糖和总淀
粉含量。茚三酮法测定游离氨基酸含量。Ｋ＋采用
０１５ｍｏｌ／Ｌ盐酸浸提法提取，火焰光度法测定［１６］。
１５　数据分析
试验数据采用 ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ（２００３）和 ＤＰＳ
７０５统计软件进行统计分析，新复极差法检验差异
显著性。
２　结果与分析
２１　收获期产量、产量构成因素及干率
由表１可知，不同时期施钾均可提高甘薯的鲜
薯产量，其中基施和封垄期追施处理增幅较大，封垄
期追施处理两年均达到显著水平，基施处理２０１２年
达显著水平，而高峰期追施钾肥增产不显著。基施
和封垄期追施钾肥既可提高单薯重又可提高单株结
薯数，高峰期追施钾肥只可提高单株结薯数。追施
钾肥处理降低块根干率，封垄期追施钾肥处理块根
干率最低。
２２　块根干物质积累及块根膨大速率
施用钾肥可以促进块根中干物质的积累，随施
用时期的推迟增幅逐渐变小。基施钾肥处理块根干
重显著高于对照，而封垄期追施钾肥处理生长中后
期（栽秧后１１０和１７０ｄ左右）显著高于对照，高峰
期追施钾肥则对块根干重影响不大（表２）。
块根膨大速率是表示块根膨大快慢的主要指
标。块根膨大速率高、持续时间长有利于甘薯高
产。基施钾肥和封垄期追施钾肥均可提高块根膨大
速率，但提高幅度较块根干物重小，且基施钾肥处理
效果优于封垄期追施处理；而高峰期追施处理块根
膨大速率显著高于其他处理，但由于其作用时间较
短，所以对块根干物质积累贡献不是很大（表２）。
３７１
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
表１　甘薯收获期块根产量、产量构成因素及块根干率
Ｔａｂｌｅ１　Ｆｒｅｓｈｙｉｅｌｄ，ｙｉｅｌｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｄｒｙｍａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｕｂｅｒｒｏｏｔｓｏｆｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ
年份
Ｙｅａｒ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
鲜薯产量
Ｆｒｅｓｈｔｕｂｅｒｒｏｏｔｓｙｉｅｌｄ
（×１０３ｋｇ／ｈｍ２）
单薯重 （ｇ）
Ｓｉｇｎａｌｔｕｂｅｒｒｏｏｔｓ
ｗｅｉｇｈｔ
单株薯数
Ｔｕｂｅｒｒｏｏｔｓｎｕｍｂｅｒ
ｐｅｒｐｌａｎｔ
干率 （％）
Ｄｒｙｍａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｏｆ
ｔｕｂｅｒｒｏｏｔｓ
２０１１ ＣＫ ２９７８ｂ ３２９０７ａｂ １９３ｂ ２８３２ａ
ＪＳ ３３３９ａｂ ３３６１８ａｂ ２１７ａｂ ２８６１ａ
ＦＳ ３６７５ａ ３６３５７ａ １９７ｂ ２４９７ｂ
ＧＳ ３２３１ａｂ ２８８３８ｂ ２３３ａ ２７５３ａ
２０１２ ＣＫ ３５６８ｃ ３４０５３ｂ ２０６ａ ３０６６ａ
ＪＳ ３８８８ｂ ３５７７２ａｂ ２１２ａ ２９８２ａ
ＦＳ ４１７５ａ ４１１７１ａ ２１９ａ ２５１８ｃ
ＧＳ ３７１９ｂｃ ３３２９８ｂ ２２８ａ ２８１８ｂ
　　 注 （Ｎｏｔｅ）：同年同列数据后不同字母表示差异达到显著水平 Ｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｗｉｔｈｉｎｃｏｌｕｍｎｓｏｆｏｎｅｙｅａｒａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｄｉｆｅｒｅｎｔａｔ００５ｌｅｖｅｌ．
表２　不同时期施钾甘薯块根不同生长时期干物质积累量及块根膨大速率
Ｔａｂｌｅ２　ＤｒｙｍａｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｂｕｌｋｉｎｇｒａｔｅｏｆｔｕｂｅｒｓｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｇｒｏｗｉｎｇｄａｙｓａｎｄＫａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔ
年份
Ｙｅａｒ
项目
Ｉｔｅｍｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
栽后天数 Ｄａｙｓａｆｔｅｒｐｌａｎｔｉｎｇ（ｄ）
５０ ７０ ７０ ９０ ９０ １１０ １１０ １３０ １３０ １５０ １５０ １７０
２０１１ 干物重
Ｄｒｙｗｅｉｇｈｔ
（ｇ）
ＣＫ ８．３９ｂ ２９．２９ｃ ７６．３０ｃ １７０．３０ｂ ２３９．９６ｂｃ ２５０．９６ｂ
ＪＳ １０．６１ａ ４２．９２ａ １０２．９２ａ ２０６．９１ａ ２８２．００ａ ２９９．７１ａ
ＦＳ ３５．３３ｂ ９１．６７ｂ １９９．１９ａ ２７２．６７ａｂ ２８７．７９ａ
ＧＳ ２１８．２５ｃ ２５６．２２ｂ
膨大速率
Ｂｕｌｋｉｎｇｒａｔｅ
（ｇ／ｄ）
ＣＫ ０．７８ｂ １．３１ｃ ３．３９ｃ ６．０１ｂ ０．９６ｂ ０．１４ｃ
ＪＳ ０．９８ａ ２．２６ａ ３．７４ｂ ６．６５ａ ０．８５ｂｃ ０．９２ａｂ
ＦＳ １．５３ｂ ４．１０ａ ６．６５ａ ０．７０ｃ ０．８１ｂ
ＧＳ ２．７９ａ １．０１ａ
２０１２ 干物重
Ｄｒｙｗｅｉｇｈｔ
（ｇ）
ＣＫ １２．７７ｂ ４０．２３ｂ １２２．４２ｂ ２２１．５５ｂ ２６２．７３ｂ ２７４．１７ｂ
ＪＳ １４．００ａ ６５．２６ａ １４７．５１ａ ２５４．７８ａ ３３０．９４ａ ３５０．４１ａ
ＦＳ ４５．３３ｂ １２３．４９ｂ ２３８．７９ａｂ ３０４．８２ａ ３２３．５１ａ
ＧＳ ２５１．１３ｂ ２７７．８６ｂ
膨大速率
Ｂｕｌｋｉｎｇｒａｔｅ
（ｇ／ｄ）
ＣＫ １．１６ｂ １．５８ｃ ６．６４ｃ ３．２８ｃ ０．８４ｂ ０．３０ｄ
ＪＳ １．２４ａ ３．９６ａ ４．２７ｂ ６．４６ａ １．１６ａ ０．７９ｃ
ＦＳ ２．０３ｂ ５．７８ａ ５．７５ｂ ０．８６ｂ １．０１ｂ
ＧＳ １．２８ａ １．３８ａ
　　注（Ｎｏｔｅ）：不同字母表示同年同时期不同处理间数据在００５水平差异显著 Ｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｍｅａｎｖａｌｕｅｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅｓａｍｅｙｅａｒｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｄｉｆｅｒｅｎｔａｔ００５ｌｅｖｅｌ．
２３　源－库间光合产物运转动力
２３１功能叶光合产物的输出能力　功能叶是甘薯
光合的主要器官，同化产物的主要运输形式是蔗糖，
主要贮藏形式是淀粉，在晚上或是白天光合十分微
弱时，贮藏在叶片中的同化物又会再输出。植物的
两种蔗糖库中，液泡库比细胞质库容量大且转运快，
是晚上蔗糖输出的第一源。只有当液泡库用尽时，
才动用叶绿体内的淀粉。同时，由压力流动学说可
知，源－库器官间高膨压差，利于筛管内同化物的集
流，利于同化物向库中输入，而源器官高蔗糖含量利
于高膨压差的形成［１７］。由表３可知，生长前期（栽
秧后５０ｄ左右），基施钾肥显著降低功能叶中蔗糖、
淀粉含量及蔗糖／淀粉含量比值；此后，不同时期施
用钾肥均提高功能叶中蔗糖含量，且随生育期的推
进，增幅逐渐增大，其中基施钾肥处理增幅最大，钾
肥处理还提高生长中后期（栽秧后１１０ｄ和１７０ｄ
４７１
１期　　　 柳洪鹃，等：不同时期施钾对甘薯光合产物运转动力的调控
左右）功能叶中蔗糖／淀粉比值，且随生育时期的推
后，增幅逐渐增大。生育后期，高峰期追施钾肥处理
显著提高功能叶淀粉含量，故其蔗糖／淀粉含量比值
显著小于对照处理。即生长前期基施钾肥通过减少
叶片中淀粉的合成，扩大蔗糖输出源而促进蔗糖的
外运；而生长中后期施用钾肥处理通过提高功能叶
中蔗糖含量，增加“源 －库”间的膨压差，促进光合
产物向外输出。
表３　不同生长时期甘薯功能叶蔗糖、可溶性糖和淀粉含量及蔗糖／淀粉值
Ｔａｂｌｅ３　Ｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｓｕｃｒｏｓｅ，ｓｏｌｕｂｌｅｓｕｇａｒａｎｄｓｔａｒｃｈａｎｄｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｓｕｃｒｏｓｅｔｏｓｔａｒｃｈｃｏｎｔｅｎｔｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌｅａｖｅｓ
ａｔｄｉｆｅｒｅｎｔｄａｙｓａｆｔｅｒｐｌａｎｔｉｎｇ
年份
Ｙｅａｒ
栽后天数（ｄ）
Ｄａｙｓａｆｔｅｒｐｌａｎｔｉｎｇ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
蔗糖 （％）
Ｓｕｃｒｏｓｅ
淀粉 （％）
Ｓｔａｒｃｈ
蔗糖／淀粉
Ｓｕｃｒｏｓｅ／Ｓｔａｒｃｈ
２０１１ ５０ ＣＫ ４．１６ａ １７．２３ａ ０．２４ａ
ＪＳ ３．５６ｂ １６．０９ｂ ０．２２ｂ
１１０ ＣＫ ２．９８ｂ １５．６３ａ ０．１９ｂ
ＪＳ ３．１５ａ １５．０８ａ ０．２１ａｂ
ＦＳ ３．１２ａ １３．２６ｂ ０．２４ａ
１７０ ＣＫ ３．５２ｃ １８．６５ｂ ０．１９ｂｃ
ＪＳ ４．２３ａ １７．７３ｂ ０．２４ａ
ＦＳ ４．０３ｂ １９．０６ｂ ０．２１ａｂ
ＧＳ ４．２５ａ ２４．３３ａ ０．１７ｃ
２０１２ ５０ ＣＫ ５．１２ａ １５．７６ａ ０．３２ａ
ＪＳ ２．６６ｂ １４．６３ｂ ０．１８ｂ
１１０ ＣＫ ３．０１ｂ １５．６５ａ ０．１９ｂ
ＪＳ ３．２２ａ １４．４２ａ ０．２２ａ
ＦＳ ２．９９ｂ １４．８８ａ ０．２０ｂ
１７０ ＣＫ ２．９２ｄ １６．５０ｃ ０．１８ｂ
ＪＳ ４．９４ａ １７．２７ｂｃ ０．２９ａ
ＦＳ ３．１５ｃ １８．７４ｂ ０．１７ｂｃ
ＧＳ ３．３８ｂ ２２．６３ａ ０．１５ｃ
　　注（Ｎｏｔｅ）：不同字母表示同年同时期数据不同处理间在００５水平差异显著 Ｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｍｅａｎｖａｌｕｅｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅｓａｍｅｙｅａｒｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｄｉｆｅｒｅｎｔａｔ００５ｌｅｖｅｌ．
２３２运输茎的农艺特性（平均源－库距离，有效源
－库距离比例、分枝数和茎粗）　茎是光合产物由
叶片运输到块根的唯一通道，因而茎部性状的好坏
直接关系到“流”的顺畅与否。源 －库距离过长则
延长运输时间；源－库距离过短其光合产物多用于
生长中心，向块根的运输较少；适当距离才可兼顾两
方面，达到高产。由表４可知，施用钾肥显著提高生
长前期基部茎粗和生长中后期分枝数；施用钾肥降
低生长中后期平均“源－库”距离，基施钾肥处理生
长中期达显著水平，追施钾肥处理生长后期达显著
水平。基施钾肥显著提高生长中后期有效源－库距
离（５１—２００ｃｍ）的比例，而降低过短（０—５０ｃｍ）和
过长（＞２００ｃｍ）源－库距离的比例；追施钾肥处理
过长源－库距离出现较早，生长后期，封垄期追施钾
肥能降低过长源－库距离的比例而提高有效源－库
距离的比例，２０１１年达显著水平，高峰期追施钾肥
则提高过长源－库距离的比例。
２３３茎顶部－基部间碳水化合物含量梯度　由表
５可知，生长前期，基施钾肥显著降低茎基部蔗糖和
可溶性糖含量，降低淀粉含量。生长中后期，不同时
期施用钾肥均降低茎基部蔗糖含量，降幅随施用时
期的推迟而变小。生长后期，基施和封垄期追施钾
肥处理降低茎基部淀粉含量，追施钾肥处理显著降
低茎基部可溶性糖含量。施用钾肥处理，茎基部蔗
糖含量降低，可溶性糖或淀粉含量降低说明施用钾
肥促进了茎基部蔗糖的卸载，基施和封垄期追施钾
肥处理效果较好。
５７１
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
表４　栽后不同天数茎部农艺性状和不同库－源距离的比例
Ｔａｂｌｅ４　Ａｇｒｏｎｏｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆｓｔｅｍｓａｎｄｔｈｅｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｓｉｎｋｄｉｓｔａｎｃｅｓａｔｄｉｆｅｒｅｎｔｄａｙｓａｆｔｅｒｐｌａｎｔｉｎｇ
年份
Ｙｅａｒ
移栽后天数
Ｄａｙｓａｆｔｅｒｐｌａｎｔｉｎｇ
（ｄ）
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
茎粗
Ｓｔｅｍｄｉａｍｅｔｅｒ
（ｃｍ）
分枝数
ＢｒａｎｃｈＮｏ．
源－库平均距离
Ｓｏｕｒｃｅｓｉｎｋａｖｅｒａｇｅｄｉｓｔａｎｃｅ
（ｃｍ）
源－库距离比例（％）
Ｓｏｕｒｃｅｓｉｎｋｄｉｓｔａｎｃｅｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
０—５０ｃｍ ５１—２００ｃｍ ＞２００ｃｍ
２０１１ ５０ ＣＫ ０．３２ｂ ８．６８ａ ２３．３６ａ １００．００ａ — —
ＪＳ ０．４１ａ ９．０３ａ ２５．３５ａ １００．００ａ — —
１１０ ＣＫ １．１６ａ １３．５５ｂ ７９．６３ａ ４２．０９ａ ５７．９１ｃ —
ＪＳ １．２０ａ １７．６６ａ ７０．３６ｂ ２２．０３ｂ ７７．９７ａ —
ＦＳ １．２４ａ １７．６５ａ ８０．３６ａ ２５．５７ｂ ６４．３４ｂ １０．０９ａ
１７０ ＣＫ １．０９ａ ９．３６ｃ １５１．３６ａ ３０．９４ｂ ４０．７６ｂ ２８．３０ａ
ＪＳ １．０６ａ １３．５６ｂ １４３．３５ａｂ ３０．４５ｂ ４９．３５ａ ２０．２０ｂ
ＦＳ １．１３ａ １２．０３ｂ １４０．３３ｂ ３７．４５ａ ４８．８０ａ １３．７５ｃ
ＧＳ １．０６ａ １７．６６ａ １４０．３６ｂ ３５．５８ａ ３５．２１ｂ ２９．２１ａ
２０１２ ５０ ＣＫ ０．４０ｂ １０．３２ａ ２６．８３ａ １００．００ａ — —
ＪＳ ０．５０ａ ９．３０ａ ２５．７２ａ １００．００ａ — —
１１０ ＣＫ １．０７ａ １３．７８ｂ ７８．８１ａ ３２．６５ａ ６７．３５ｂ —
ＪＳ １．１０ａ １９．６７ａ ６５．６３ｂ ２３．７５ｂ ７６．２５ａ —
ＦＳ １．１６ａ １５．０２ｂ ７４．５９ａ ２２．４４ｂ ７５．３１ａ ２．２５ａ
１７０ ＣＫ ０．９８ｂ ７．３１ｂ １２９．３４ａ ３１．２４ａ ４８．３４ｂ ２０．４２ｂ
ＪＳ １．０１ｂ １１．１１ａ １１９．５２ａｂ ２７．０５ｂ ６０．７４ａ １２．２１ｃ
ＦＳ １．００ｂ １１．９７ａ １１５．１１ａｂ ３０．３４ａ ５０．３６ｂ １９．３０ｂ
ＧＳ １．２１ａ １３．６７ａ １０７．９７ｂ ２８．３１ａ ４８．１２ｂ ２３．５７ａ
　　注（Ｎｏｔｅ）：不同字母表示同年同时期数据不同处理间在００５水平差异显著 Ｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｍｅａｎｖａｌｕｅｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅｓａｍｅｙｅａｒｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｄｉｆｅｒｅｎｔａｔ００５ｌｅｖｅｌ．
　　由表５可知，自茎顶部到基部，可溶性糖含量呈
降低趋势，而蔗糖和淀粉含量呈升高趋势，这可能与
茎顶部生长较为活跃，代谢旺盛，还原糖类较多，而
茎基部主要起支撑和运输通道作用，贮藏糖类含量
较高有关。与对照相比，基施钾肥处理通过提高茎
顶部可溶性糖含量，而降低茎基部可溶性糖含量；追
施钾肥处理则通过显著降低茎两端可溶性糖含量且
基部降幅较大，提高茎顶 －基部间可溶性糖含量的
降幅。施钾处理通过降低茎顶部淀粉含量，提高茎
顶－基部间淀粉含量的升幅，其中，基施钾肥处理生
长前中期升幅增加较大，封垄期追施钾肥处理生长
中后期升幅增加较大。生长前中期，基施和封垄期
追施钾肥处理可提高茎顶部蔗糖含量，降低茎基部
蔗糖含量，降低茎顶－基部间蔗糖含量的升幅，基施
钾肥处理升幅降低较大；生长后期，施钾处理则通过
降低茎顶部和茎基部蔗糖含量且顶部降幅较大，提
高蔗糖含量的升幅，追施钾肥处理升幅增加较大
（表５）。
２３４茎顶部－基部间氨基酸和钾离子含量梯度　
作物的生物产量９０％以上来自光合作用，同化产物
多以蔗糖和氨基氮化合物的形式由“源”器官转运
到“库”器官。钾［１８］、糖类和氨基态氮是韧皮部汁
液中主要的渗透调节物质，影响韧皮部的运输效率
和同化物的分配［５］。由表６可知，主要生长时期，茎
顶部和茎基部间的氨基酸含量呈下降趋势，施用钾
肥能提高氨基酸含量的降幅，基施钾肥处理生长前
中期降幅提高的幅度大，而追施钾肥处理生长中后
期降幅提高显著。生长前期，基施钾肥通过提高茎
顶部而降低茎基部氨基酸含量来提高降幅；生长中
期，施用钾肥处理主要是通过提高茎顶部氨基酸含
６７１
１期　　　 柳洪鹃，等：不同时期施钾对甘薯光合产物运转动力的调控
量来提高降幅；生长后期，除了高峰期追施钾肥处理
通过提高茎顶部氨基酸含量，其他施钾处理主要是
通过降低茎基部氨基酸含量来提高降幅。茎顶部和
基部间的 Ｋ＋含量也呈下降趋势，但降幅小于氨基
酸含量。施用钾肥处理均显著提高茎两端 Ｋ＋浓
度，但是茎顶部增幅显著大于茎基部，故不同时期施
用钾肥均可以提高 Ｋ＋含量的降幅。生长中后期，
追施钾肥处理效果优于基施钾肥处理。
表５　从茎顶部到基部的碳水化合物浓度梯度（干基）
Ｔａｂｌｅ５　Ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｇｒａｄｉｅｎｔｏｆｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｆｒｏｍｔｈｅｔｏｐｔｏｔｈｅｂｏｔｏｍｏｆｓｔｅｍ（ｄｒｙｍａｔｅｒｓ）
项目
Ｉｔｅｍｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
部位
Ｐｏｓｉｔｉｏｎ
栽后天数 Ｄａｙｓａｆｔｅｒｐｌａｎｔｉｎｇ（ｄ）
２０１１ ２０１２
５０ １１０ １７０ ５０ １１０ １７０
蔗糖含量
Ｓｕｃｒｏｓｅｃｏｎｔｅｎｔ
（％）
ＣＫ 茎基部
Ｂｏｔｏｍ
６．１９ａ ９．０９ａ ６．５７ａ ５．３３ａ ９．４９ａ ４．３１ａ
ＪＳ ４．９５ｂ ８．１４ｂ ５．６５ｃ ３．９５ｂ ６．４６ｃ ３．１５ｃ
ＦＳ ８．５５ｂ ５．５８ｃ ６．８５ｂ ３．４８ｂ
ＧＳ ６．１５ｂ ４．１１ａ
ＣＫ 茎顶部
Ｔｏｐ
２．３６ｂ ５．２９ｃ ５．０８ａ ２．１０ｂ ５．０１ｂ ４．０２ａ
ＪＳ ２．７５ａ ６．３１ａ ３．７５ｃ ３．０９ａ ５．５３ａ ２．８３ｃ
ＦＳ ５．６８ｂ ３．７６ｃ ５．１０ｂ ２．９８ｃ
ＧＳ ４．３３ｂ ３．３３ｂ
蔗糖含量梯度
Ｓｕｃｒｏｓｅｇｒａｄｉｅｎｔ
ＣＫ ６１．８７ａ ４１．８１ａ ２０．２５ｂ ６０．５９ａ ４７．２１ａ ６．７５ｃ
ＪＳ ４４．３５ｂ ２２．４９ｃ ３１．０７ａ ２１．７５ｂ １４．４１ｃ １０．１６ｂｃ
ＦＳ ３３．５１ｂ ３２．５９ａ ２５．５０ｂ １４．２６ａｂ
ＧＳ ２９．６１ａ １８．９２ａ
可溶性糖含量
Ｓｏｌｕｂｌｅｓｕｇａｒｃｏｎｔｅｎｔ
（％）
ＣＫ 茎基部
Ｂｏｔｏｍ
８．２４ａ １４．６９ａ １７．２２ａ ７．７８ａ １３．０１ａ １６．４６ａ
ＪＳ ７．１５ｂ １３．６６ａ １７．９８ａ ６．６３ｂ １２．３８ａ １５．０２ａｂ
ＦＳ １４．２２ａ １５．３６ｂ １１．９０ａ １３．２６ｂｃ
ＧＳ １５．１５ｂ １２．１３ｃ
ＣＫ 茎顶部
Ｔｏｐ
１１．５６ａ １９．２９ａ ２３．３６ａ ９．４８ｂ ２０．５１ａ ２４．２２ａ
ＪＳ １２．４８ａ ２０．６９ａ ２３．９８ａ １０．９０ａ １９．３５ａ ２４．２６ａ
ＦＳ １９．５６ａ ２２．３６ｂ ２０．１８ａ １９．９４ｂ
ＧＳ ２１．５５ｂ ２０．２５ｂ
可溶性糖变幅
Ｓｏｌｕｂｌｅｓｕｇａｒｇｒａｄｉｅｎｔ
ＣＫ －４０．１９ｂ －３１．３４ｃ －３５．６７ｂ －２１．９１ｂ －５７．８０ｂ －４７．０３ｃ
ＪＳ －７４．５４ａ －５１．７６ａ －４１．２０ａｂ －６４．４２ａ －５６．３６ｂ －５１．４５ｂ
ＦＳ －３７．５４ｂ －４５．７６ａ －６９．６１ａ －５０．３９ｂ
ＧＳ －４２．２５ａ －６６．９１ａ
淀粉含量
Ｓｔａｒｃｈｃｏｎｔｅｎｔ
（％）
ＣＫ 茎基部
Ｂｏｔｏｍ
３０．６９ａ ３４．９７ａ ３０．３６ａ ２６．３１ａ ３２．４１ａ ３２．６０ａ
ＪＳ ２９．３３ａ ３５．０１ａ ２８．２６ｂ ２４．５３ｂ ２９．７７ｂ ２９．１４ｂ
ＦＳ ３４．２６ａ ２９．０５ｂ ３３．４０ａ ３０．７５ａｂ
ＧＳ ３０．６９ａ ３１．３１ａｂ
ＣＫ 茎顶部
Ｔｏｐ
２４．３６ａ ２６．３１ａ ２６．３３ａ ２０．８８ａ ２５．２９ａ ２８．６３ａ
ＪＳ ２０．１１ｂ ２５．２８ａ ２２．６８ｂ １８．７１ａ ２０．７８ｂ ２２．９８ｂ
ＦＳ ２５．３６ａ ２２．３６ｂ ２１．４０ｂ ２３．８８ｂ
ＧＳ ２６．５５ａ ２７．１５ａ
淀粉含量梯度
Ｓｔａｒｃｈｇｒａｄｉｅｎｔ
ＣＫ ２０．６８ｂ ２４．５５ｂ １３．２７ｂ ２０．５０ｂ ２１．９７ｂ １２．１８ｂ
ＪＳ ３１．３５ａ ２７．７３ａ １９．７７ａ ２３．６５ａ ３０．２０ａ ２１．１５ａ
ＦＳ ２５．６５ａｂ ２２．８９ａ ３５．９３ａ ２２．４３ａ
ＧＳ １３．５０ｂ １３．３０ｂ
　　注（Ｎｏｔｅ）：不同字母表示同时期相同指标数据处理间差异达到５％显著水平Ｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｍｅａｎｖａｌｕｅｓｗｉｔｈｉｎｃｏｌｕｍｎｓｏｆｔｈｅｓａｍｅｉｔｅｍａｔ
ｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔａｍｏｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｔ００５ｌｅｖｅｌ．正变幅表示该物质含量自茎顶部到茎基部升高，反之则降低 Ｐｏｓｉｔｉｖｅｇｒａｄｉｅｎｔ
ｍｅａｎｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｆｒｏｍｔｈｅｓｔｅｍｔｏｐｔｏｔｈｅｓｔｅｍｂｏｔｏｍ，ｎｅｇａｔｉｖｅｇｒａｄｉｅｎｔｓｍｅａｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅ．
７７１
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
表６　茎顶部与基部间氨基酸和钾离子浓度梯度（干基）
Ｔａｂｌｅ６　ＴｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｇｒａｄｉｅｎｔｏｆａｍｉｎｏａｃｉｄａｎｄＫ＋ｆｒｏｍｔｈｅｔｏｐｔｏｔｈｅｂｏｔｏｍｏｆｓｔｅｍ（ｄｒｙｍａｔｅｒ）
项目
Ｉｔｅｍｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
部位
Ｐｏｓｉｔｉｏｎ
栽后天数 Ｄａｙｓａｆｔｅｒｐｌａｎｔｉｎｇ（ｄ）
２０１１ ２０１２
５０ １１０ １７０ ５０ １１０ １７０
氨基酸含量
Ａｍｉｎｏａｃｉｄ
ｃｏｎｔｅｎｔ
（ｍｇ／１００ｇ）
ＣＫ 茎基部
Ｓｔｅｍｂａｓｅ
１９１．２５ａ ７５．３８ｂ １４２．５５ａ １５２．６１ａ ８２．９２ｂ １１３．８９ａ
ＪＳ １８０．３４ｂ ９２．３６ａ ９５．３６ｃ １２３．９２ｂ ９６．８０ａ ８１．７８ｃ
ＦＳ ７５．３６ｂ １２０．２２ｂ ７２．３４ｃ １００．２０ｂ
ＧＳ １２０．５５ｂ １２１．８９ａ
ＣＫ 茎顶部
Ｓｔｅｍｔｏｐ
２１０．３５ｂ １５５．７８ｃ ２４０．１１ａ １９１．６３ｂ １６７．４２ｃ １９７．５７ｂ
ＪＳ ２５５．９６ａ ２１９．６４ａ １７５．３２ｃ ２１０．２６ａ ２３９．６４ａ １４０．４２ｃ
ＦＳ １８５．３６ｂ ２０５．３７ｂ ２０１．０６ｂ ２０８．１７ａｂ
ＧＳ ２４９．３３ａ ２２４．４９ａ
氨基酸含量梯度
Ａｍｉｎｏａｃｉｄ
ｇｒａｄｉｅｎｔ
ＣＫ －９．９８ｂ －１０６．４４ｂ －６８．３９ｂ －２５．５８ｂ －１０２．１８ｂ －７３．７３ｂ
ＪＳ －４１．８９ａ －１３８．７２ａ －８４．４３ａｂ －６９．７９ａ －１４７．８２ａ －７２．８４ｂ
ＦＳ －１４６．２０ａ －７１．３６ｂ －１７７．８９ａ －１０８．２９ａ
ＧＳ －１０７．０５ａ －８４．２２ａｂ
钾含量
Ｋ＋ｃｏｎｔｅｎｔ
（％）
ＣＫ 茎基部
Ｓｔｅｍｂａｓｅ
７．６８ｂ ６．０２ｂ ５．１２ｃ ９．５４ｂ ４．９０ｃ ４．４０ｃ
ＪＳ １３．３６ａ ６．５８ａ ６．７８ｂ １８．７２ａ ７．２０ａ ８．２６ａ
ＦＳ ６．１２ｂ １０．２５ａ ５．５８ｂ ８．２９ａ
ＧＳ ５．９４ｂｃ ６．２４ｂ
ＣＫ 茎顶部
Ｓｔｅｍｔｏｐ
７．５６ｂ ７．５６ｂ ７．９９ｃ ９．２０ｂ ５．８２ｃ ７．２１ｄ
ＪＳ １７．３４ａ ８．４５ａ １１．３６ｂ ２０．３６ａ １０．２１ａ １４．１０ｂ
ＦＳ ８．９６ａ １９．６６ａ ７．７２ｂ １６．７６ａ
ＧＳ １０．４６ｂ １１．０６ｃ
Ｋ＋含量梯度
Ｋ＋ｇｒａｄｉｅｎｔ
ＣＫ １．５３ｂ －２５．５５ｂ －５６．０４ｃ ３．５７ｂ －１８．９８ｂ －６３．９８ｂ
ＪＳ －３０．０６ａ －２８．５５ｂ －６７．７９ｂｃ －８．７６ａ －４２．０３ａ －７０．８９ｂ
ＦＳ －４６．５３ａ －９２．３４ａ －３８．４５ａ －１０２．３５ａ
ＧＳ －７６．０９ａｂ －７６．９７ｂ
　　注（Ｎｏｔｅ）：不同字母表示同一时期相同指标数据处理间差异达到５％显著水平Ｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｍｅａｎｖａｌｕｅｓｗｉｔｈｉｎｃｏｌｕｍｎｓｏｆｔｈｅｓａｍｅｉｔｅｍ
ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔａｍｏｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｔ００５ｌｅｖｅｌ．正变幅表示该物质含量自茎顶部到茎基部升高，反之则降低 Ｐｏｓｉｔｉｖｅｇｒａｄｉｅｎｔ
ｍｅａｎｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｆｒｏｍｔｈｅｓｔｅｍｔｏｐｔｏｔｈｅｓｔｅｍｂｏｔｏｍ，ｎｅｇａｔｉｖｅｇｒａｄｉｅｎｔｓｍｅａｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅ．
３　讨论与结论
３１　不同时期施用钾肥促进功能叶光合产物输出
的原因
叶片是主要的光合器官，蔗糖是叶片的主要输
出形式，也是碳水化合物的暂贮形式之一［１９］，白天
在光合产物输出的同时，在叶绿体中合成淀粉，并暂
时贮存在叶片中，夜间降解输出［１７，２０］。研究表明施
用钾肥能促进叶片光合产物的输出［６，２１，２２］，但以往
的研究多集中于钾肥基施的方式，缺乏不同时期施
用钾肥对叶片光合产物输出的影响。本研究结果表
明，生长前期，基施钾肥降低功能叶中蔗糖、淀粉含
量和蔗糖／淀粉含量比；生长中后期，基施和封垄期
追施钾肥提高功能叶中蔗糖含量和可输态（蔗糖）
比例（蔗糖／淀粉含量比值），基施钾肥处理增幅达
到显著水平；而高峰期追施钾肥因作用时间较短，生
长前中期外运的光合产物相对较少，功能叶中积累
较多淀粉。即生长前期施钾处理保证蔗糖及时外运
的同时，减少淀粉的合成，增加光合产物的供应，利
于形成较强的库，而功能叶可运输态（蔗糖）比例的
降低也说明基施钾肥处理光合产物输出较多；生长
中后期，施钾处理通过增加“源”端蔗糖含量，增加
“源－库”间的膨压差，促进蔗糖的向外输出，促进
块根的膨大。
３２　不同时期施用钾肥对运输活力的影响
蔗糖由源到库的主要运输器官是茎，源 －库距
离的长短、分枝数的多少及茎的粗细均可影响蔗糖
的运输效率。蔗糖在茎的韧皮部内运输，运输的动
８７１
１期　　　 柳洪鹃，等：不同时期施钾对甘薯光合产物运转动力的调控
力主要来自“源”与“库”器官中蔗糖装载与卸载引
起的渗透势的变化而形成的膨压差［２３］。而膨压差
的形成与韧皮部中具有渗透调节功能的 Ｋ＋、氨态
氮和糖的浓度梯度密切相关［５，１８，２４，２５］，同时韧皮部
中由源到库降低的 ｐＨ也利于源库间膨压差的形
成［２５］。前人研究表明，施用钾肥能提高分枝数、茎
长（平均茎长）及茎干重［１２，２６］和基部茎粗［２７］，基施
处理增幅最大，随施用时期的推迟增幅逐渐变
小［２８］。也有研究认为，施用钾肥对茎粗［２２］和分枝
数没有影响［２９］。不同时期施钾对茎中碳水化合物、
钾离子影响多是整株茎的平均值［２８］，缺少对茎不同
部位的划分。本研究表明，生长前期，基施钾肥处理
显著提高茎粗；提高茎顶部与基部间 Ｋ＋和氨基酸
含量的降幅；减少茎顶部淀粉的含量，增加蔗糖和可
溶性糖的含量，同时降低茎基部淀粉、可溶性糖和
蔗糖含量。生长中后期，基施和封垄期追施钾肥处
理均显著提高分枝数；降低平均源－库距离，显著提
高有效（５１—２００ｃｍ）源 －库距离所占比例，基施钾
肥处理的增幅较大，而高峰期追施处理则提高了分
枝数和过长（＞２００ｃｍ）的源 －库距离所占的比例。
施钾处理还提高茎顶部和基部间氨基酸和 Ｋ＋含量
的降幅，封垄期追施处理降幅较大。基施和封垄期
追施钾肥处理显著降低生长后期茎顶部淀粉含量和
茎基部蔗糖和淀粉含量，追施钾肥处理还显著降低
茎基部可溶性糖含量。结合块根干重和块根膨大速
率可知，施钾处理提高块根干重和块根膨大速率，基
施钾肥处理效果优于封垄期追施。即生长前期，基
施钾肥能增大光合产物运输通道的横截面积；提高
源－库间的渗透压力；促使茎顶端的活跃生长，保证
光合产物供应充足的同时，及时有效地向块根中卸
载。生长中后期，基施和封垄期追施钾肥处理通过
增加运输通道数量，提高茎的运输效率，促使源 －
库间形成较大的渗透压力，提高茎基部蔗糖的外运
效率，共同促进光合产物向块根的运输，最终获得
高产。
综上所述，在本试验条件下，基施和封垄期追施
钾肥更利于功能叶片光合产物的输出和茎基部光合
产物的运输及卸载，结合产量结果和实际生产的经
济效益，栽插时为钾肥的最佳施用时期。
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