全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2014, 40(6): 1035−1043 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家自然科学基金项目 (30971729, 31171480), “十二五 ”国家科技支撑计划项目 (2012BAD04B08), 江苏省科技厅项目
(BE2009426), 江苏省农业三项工程, 江苏高校优势学科建设工程和江苏高校优秀科技创新团队项目资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 郭文善, E-mail: wheat@yzu.edu.cn
第一作者联系方式: E-mail: jfdin@yzu.edu.cn
Received(收稿日期): 2013-07-25; Accepted(接受日期): 2014-03-04; Published online(网络出版日期): 2014-04-09.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20140409.1117.005.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2014.01035
稻茬小麦公顷产量 9000 kg群体钾素积累、分配与利用特性
丁锦峰 訾 妍 杨佳凤 潘 婷 封超年 朱新开 李春燕
彭永欣 郭文善*
扬州大学农学院 / 江苏省作物遗传生理重点实验室 / 农业部长江中下游作物生理生态与栽培重点开放实验室 / 扬州大学小麦研究
中心, 江苏扬州 225009
摘 要: 在稻麦两熟制条件下, 以扬麦 20 为材料, 通过基本苗和氮肥施用量、施用时期及比例的调控, 建立不同产
量水平群体, 研究籽粒产量 9000 kg hm–2群体钾素积累、分配与利用特性。结果表明, 籽粒产量≥9000 kg hm–2 (超高
产)群体钾素吸收高峰期出现在拔节至开花期, 吸收的钾素占一生吸收钾素的 52%~68%; 开花期和成熟期钾素积累
量均极显著高于<9000 kg hm–2 (高产)群体。成熟期叶片、茎鞘、颖壳+穗轴和籽粒钾素积累量与籽粒产量均呈极显著
线性正相关; 花后茎鞘钾素转运量与产量呈极显著线性正相关, 颖壳+穗轴钾素转运量与产量呈极显著线性负相关。
超高产群体开花期和成熟期钾素积累量分别为 430~450 kg hm–2和 366~408 kg hm–2; 成熟期钾素积累量, 茎鞘中最高,
为 244~269 kg hm–2, 其次是叶片和颖壳+穗轴, 分别为 46~49 kg hm–2和 40~46 kg hm–2, 籽粒中仅为 35~46 kg hm–2;
花后茎鞘钾素转出量为 46~52 kg hm–2, 颖壳+穗轴钾素积累量为 9~17 kg hm–2。超高产群体每 100 kg籽粒的吸钾量
需达 4.57~4.87 kg, 此时的钾素利用效率为 20.56~22.02 kg kg–1, 钾收获指数为 0.095~0.112。
关键词: 稻茬小麦; 高产; 钾素积累、分配与利用
Potassium Accumulation, Distribution, and Utilization in Wheat with Yield Po-
tential of 9000 kg ha−1 in Rice-Wheat Rotation System
DING Jin-Feng, ZI Yan, YANG Jia-Feng, PAN Ting, FENG Chao-Nian, ZHU Xin-Kai, LI Chun-Yan, PENG
Yong-Xin, and GUO Wen-Shan*
College of Agriculture, Yangzhou University / Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province / Key Laboratory of Crop Physi-
ology, Ecology and Cultivation in Middle and Lower Reaches of Yangtze River of Ministry of Agriculture / Wheat Research Institute, Yangzhou Uni-
versity, Yangzhou 225009, China
Abstract: Different populations of wheat cultivar Yangmai 20 were established in the rice-wheat rotation system by managing
plant density and nitrogen application amount, timing and splitting ratio in 2010–2011 and 2011–2012 growing seasons. These
populations were divided into high yield (HY, <9000 kg ha–1) and super high yield (SHY, ≥9000 kg ha–1) groups. Characteristics
of potassium (K) uptake and utilization in both population groups were compared to guide high-yield wheat production in the
rice-wheat rotation system. In SHY population, K absorption from elongation to anthesis was greater than that of other growing
periods, which accounted for 52–68% of the total K uptake. The K accumulation amounts at anthesis and maturity were signifi-
cantly higher in SHY population than in HY population. At maturity, K accumulation amount in leaf, stem, rachis + hull, and grain
was positively correlated with grain yield. After anthesis, K translocation amount from stem to grain was positively correlated
with grain yield, whereas K translocation amount from rachis + hull to grain was negatively correlated with grain yield. In SHY
population, K accumulation amount was 430–450 kg ha–1 at anthesis and 366–408 kg ha–1 at maturity; K accumulation amounts at
maturity were 46–49 kg ha–1 in leaf, 244–269 kg ha–1 in stem, 40–46 kg ha–1 in rachis + hull, and 35–46 kg ha–1 in grain; K trans-
location amount at anthesis from stem to grain was 46–52 kg ha–1; and K accumulation amount in rachis + hull from anthesis to
maturity was 9–17 kg ha–1. For yielding grain higher than 9000 kg ha–1, winter wheat in the rice-wheat rotation system required
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4.57–4.87 kg K nutrient to produce 100 kg grain. Meanwhile, the K use efficiency and K harvest index were 20.56–22.02 kg kg–1
and 0.095–0.112, respectively.
Keywords: Wheat in wheat-rice rotation system; High-yield production; Accumulation, distribution and utilization of po-
tassium
钾素参与作物水分代谢、光合作用、离子的吸
收转运及酶活化等生理过程, 是提高作物产量和品
质的关键营养元素之一[1]。小麦对钾素吸收利用的
规律及营养诊断指标, 可为选育品种和栽培调控提
供参考。小麦对钾素的吸收、积累、分配与利用特
性因品种[2-3]、土壤类型[4-5]、产量[6-7]等而异。在黄
淮麦区, 旱茬小麦可达到 9000 kg hm–2的高产水平。
研究表明, 冬小麦 8693 kg hm–2产量水平下, 植株对
钾的吸收强度随小麦生长发育进程推移而增加, 拔
节到挑旗阶段达最高峰, 挑旗以后植株体内钾的绝
对含量明显下降[8]; 9000 kg hm–2的高产小麦, 植株对
钾素吸收的最大速率期出现在返青至孕穗末期[9]。
9000 kg hm–2 高产条件下, 每公顷氧化钾吸收量及
生产 100 kg籽粒所需氧化钾的量均高于一般高产麦
田 [10]; 小麦植株对钾的积累整个生育期呈“S”型动
态变化, 扬花期积累量达最大值, 较一般高产小麦在
拔节至孕穗末期对钾的吸收数量大, 持续时间长[7]。长
江中下游地区多为稻–麦轮作体系 , 对稻茬小麦钾
素吸收与利用特性的研究多以 7500 kg hm–2产量水
平的群体为对象[6], 而对 9000 kg hm–2以上的高产小
麦群体的钾素吸收、积累、分配与利用特性缺乏了
解。本试验在长江中下游稻麦两熟制条件下, 以中
筋小麦扬麦 20为材料, 通过不同基本苗、氮肥施用
量、施用时期和比例调控建立不同产量水平群体 ,
分析其钾素积累动态、钾素吸收与利用差异及其与
籽粒产量的关系, 探讨稻茬小麦 9000 kg hm–2高产
群体的钾素积累、分配与利用特性, 为稻茬小麦大
面积高产及高产栽培提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点与供试品种
扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室试验
场(119°42′ N, 32°39′ E)属亚热带湿润气候区, 年平
均温度 13.2~16.0℃、降雨量 800~1200 mm、日照
2000~2600 h、无霜期 220~240 d。试验年度气候条
件见表 1。试验田前茬为水稻(产量 10 000 kg hm–2),
土壤为轻壤土。2010—2011年度小麦播种前 0~20 cm
土层含水解氮 65.81 mg kg–1、速效磷 45.88 mg kg–1、
速效钾 101.98 mg kg–1、有机质 15.5 g kg–1; 2011—
2012 年度小麦播种前 0~20 cm 土层含水解氮 65.56
mg kg–1、速效磷 46.23 mg kg–1、速效钾 102.05 mg kg–1、
有机质 15.9 g kg–1。供试品种为中筋小麦扬麦 20, 由
江苏里下河地区农业科学研究所提供。
1.2 试验设计
采用四因素裂区设计 , 共 32个处理, 小区面积
为 18 m2。以基本苗为主区, 设 150万株 hm–2 (D1)
和 225万株 hm–2 (D2) 2个水平; 以施氮量(纯氮)为
副区, 设 210 kg hm–2 (LN)和 262.5 kg hm–2 (HN) 2个
水平; 以施氮比例为裂区, 设基肥∶壮蘖肥∶拔节
肥∶穗肥 3∶1∶3∶3 (S3133)和 5∶1∶2∶2 (S5122)
2 个水平 ; 以穗肥追氮时期为裂裂区 , 设剑叶露尖
(T1)、孕穗期(T2)、抽穗期(T3)和开花期(T4) 4个追

表 1 小麦不同生育阶段的积温、日照和降雨
Table 1 Accumulated temperatures, sunshine, and precipitation during various phases of wheat growth
2010–2011 2011–2012
生长阶段
Growing phase
日期
Date
(month/day)
≥0℃积温
≥0℃temperature
accumulation (℃)
日照
Sunshine
(h)
降水量
Precipitation
(mm)
≥0℃积温
≥0℃temperature
accumulation (℃)
日照
Sunshine
(h)
降水量
Precipitation
(mm)
播种–冬前 SD–BW 11/01–12/20 625 392 66 639 247 82
冬前–返青 BW–GT 12/20–2/20 116 338 18 155 237 43
返青–拔节 GT–EL 2/20–3/10 118 101 14 92 30 27
拔节–孕穗 EL–BT 3/10–4/20 510 299 43 543 229 113
孕穗–成熟 BT–MT 4/20–5/30 897 324 115 890 269 49
全生育期 Total 10/20–5/30 2266 1454 256 2319 1012 314
SD: seeding; BW: beginning of winter; GT: green-turning; EL: elongation; BT: booting; MT: maturity.
第 6期 丁锦峰等: 稻茬小麦公顷产量 9000 kg群体钾素积累、分配与利用特性 1037


氮时期。播种前施用基肥, 四叶期施用壮蘖肥, 叶龄
余数 2.5 时施用拔节肥; 磷肥(P2O5)及钾肥(K2O)均
为 130 kg hm–2, 50%作为基肥, 50%作为拔节肥。2010
—2012两年度均于 11月 1日播种, 人工条播, 行距
30 cm, 三叶期定苗, 3次重复。其余管理措施同大田
高产栽培。
1.3 测定项目及方法
1.3.1 钾素积累动态 分别于越冬始期、返青期、
拔节期、孕穗期、开花期和成熟期取样, 每小区取
样面积 0.15 m2, 样品植株分器官, 于 105℃杀青 1 h,
然后 80 ℃烘至恒重, 测定干物重。烘干样品按生育
期和器官分别磨碎, 称取 0.25 g, 用 H2SO4-H2O2法
消煮, 消煮液用火焰光度法测定植株样本含钾率[3],
计算各器官钾素积累量及植株钾素(以 K2O 计)积累
总量。
1.3.2 产量及产量结构 成熟期分小区调查穗
数、每穗粒数及千粒重, 收获 1.2 m2计产, 3次重复,
折算成籽粒含水率为 13%时的产量。以 9000 kg hm–2
为标准, 将高于该产量水平称为超高产(SHY), 低于
该水平称为高产(HY)。
1.4 计算方法与统计分析
花后营养器官钾素转运量(kg hm–2) = 开花期营
养器官钾素积累量−成熟期营养器官钾素积累量[11];
100 kg籽粒吸钾量(kg) = 植株钾素积累量/籽粒产量
×100 [12]; 钾素利用效率(kg kg–1) = 籽粒产量/植株
钾素积累量 [12]; 钾素收获指数 = 籽粒钾素积累量 /
植株钾素积累量[12]。
采用 SPSS 15.0 软件进行方差分析(ANOVA),
用 LSD法检验差异显著性。采用线性方程 y = ax + b
拟合不同生育期、生育阶段及器官的钾素积累量、
花后钾素转运量与产量的关系。用 SigmaPlot 10.0
软件绘图。
2 结果与分析
2.1 不同处理籽粒产量
方差分析表明, 影响籽粒产量的基本苗、施氮
量、施氮比例及追氮时期, 处理间存在极显著差异,
基本苗×施氮量、基本苗×施氮量×施氮比例对产量的
互作效应均达极显著水平, 且对产量的互作效应在
年度间表现有所差异(表2)。各处理2010—2011年

表 2 小麦产量在不同处理下的方差分析
Table 2 Analysis of variance for grain yield of wheat among different treatments
变异来源 Source of variation 自由度 df 方差 SS 均方 MS F值 F-value
年度 Year (Y) 1 12529638.59 12529638.59 457.10**
基本苗 Plant density (D) 1 833508.50 833508.50 30.41**
施氮量 Nitrogen amount (N) 1 5148804.36 5148804.36 187.84**
D×N 1 614827.71 614827.71 22.43**
Y×N 1 6019565.48 6019565.48 219.6**
Y×D×N 1 509811.02 509811.02 18.60**
施氮比例 Nitrogen split ratio (S) 1 5011145.30 5011145.30 182.81**
D×S 1 394913.24 394913.24 14.41**
N×S 1 3462318.50 3462318.50 126.31**
D×N×S 1 208905.88 208905.88 7.62**
Y×S 1 106590.15 106590.15 3.89*
Y×D×S 1 223029.06 223029.06 8.14**
Y×N×S 1 381715.37 381715.37 13.93**
Y×D×N×S 1 286823.20 286823.20 10.46**
追氮时期 Nitrogen topdressing time (T) 3 3296464.98 1098821.66 40.09**
D×T 3 852889.41 284296.47 10.37**
N×T 3 6334869.33 2111623.11 77.04**
S×T 3 726055.77 242018.59 8.83**
Y×T 3 3290346.93 1096782.31 40.01**
Y×D×T 3 777701.22 259233.74 9.46**
Y×N×T 3 8738480.55 2912826.85 106.26**
Y×S×T 3 403190.55 134396.85 4.90**
Y×D×N×T 3 1008426.57 336142.19 12.26**
总和 Total 191 65725444.02
* P < 0.05; ** P < 0.01.
1038 作 物 学 报 第 40卷


度的籽粒产量为 7846.16~9568.60 kg hm–2, 2011—
2012年的产量为 6573.19~9172.59 kg hm–2。2010—
2011年度共有 4个处理达到超高产水平, 而 2011—
2012年度仅有 1个处理产量高于 9000 kg hm–2 (表
3)。综合两年结果, 在较高密度(225万株 hm–2)和氮
肥适当后移(3∶1∶3∶3)条件下, 且穗肥不晚于孕
穗期, 可以达到或有望达到超高产水平; 而高施氮
量(262.5 kg hm–2)的高产效果不明显。
2.2 不同产量水平群体钾素吸收积累差异
2.2.1 钾素积累量变化动态 扬麦20超高产和
高产群体整个生育期的钾素积累量变化均呈“S”型
曲线, 即出苗至返青期缓慢积累, 返青期至开花期
快速积累, 开花期至成熟期少量流失(图 1)。两年度
不同群体间钾素积累量在越冬始期、返青期、拔节
期差异均不显著; 超高产群体开花期、成熟期钾素
积累量极显著高于高产群体, 2010—2011 年度分别
平均为 445.18 kg hm–2和 389.46 kg hm–2, 较高产群
体分别高 12%和 16%。
两年度开花期、成熟期钾素积累量与产量均呈
极显著线性正相关(图2)。越冬始期、返青期、拔节
期钾素积累量2011—2012年度极显著高于2010—
2011年度, 开花期、成熟期钾素积累量年度间差异不显
著。综合两年度结果, 超高产群体钾素积累量在开花期
和成熟期分别为430~450 kg hm–2和366~408 kg hm–2,
说明超高产群体在拔节期前应有较高的钾素积累量,
但关键是增加开花期和成熟期的钾素积累量。
2.2.2 主要生育阶段钾素积累量和吸收比例 不
同群体主要生育阶段钾素积累量和吸收比例均呈逐
渐增加趋势, 最高峰均出现在拔节至开花期, 开花
期至成熟期钾素少量流失(图 3)。超高产群体拔节期至
开花期钾素积累量和吸收比例分别为235~311 kg hm–2
和 52%~68%, 开花期至成熟期钾素流失量和流失比
例分别为 51~64 kg hm–2和 11%~15%。不同群体间
各生育阶段钾素积累量和吸收比例差异均不显著。

表 3 不同处理下小麦籽粒产量
Table 3 Grain yield of wheat under different treatments (kg hm−2)
2010–2011 2011–2012 氮肥管理
Nitrogen management D1 D2 D1 D2
LN S3133 T1 8423.37 cde 9100.48 bc 8366.95 d 9172.59 a
T2 8617.03 bcd 8719.67 cde 8481.95 bc 8873.59 b
T3 8396.15 cde 8527.49 def 7995.05 f 8603.64 c
T4 8355.45 cde 8454.87 def 7893.12 gh 8289.76 ef
S5122 T1 8604.52 bcd 8533.89 def 8551.76 b 8786.36 b
T2 8640.47 bc 8675.90 cde 8510.92 b 8612.49 c
T3 8668.61 bc 8869.46 cd 8103.19 e 8450.17 d
T4 8418.63 cde 8083.18 f 7848.10 h 8040.97 h
HN S3133 T1 8844.83 b 9568.60 a 7376.66 j 6908.21 k
T2 9480.69 a 9345.30 ab 7716.87 i 8067.17 h
T3 8429.65 cde 8871.06 cd 8642.80 a 8377.28 de
T4 8569.43 bcd 8559.85 def 8429.78 cd 8139.90 gh
S5122 T1 7846.16 f 8272.33 ef 6573.19 l 6722.04 l
T2 8872.63 b 8327.86 def 7249.70 k 7693.48 i
T3 8227.6 def 8094.41 f 8104.37 e 8222.11 fg
T4 8147.09 ef 8057.49 f 7934.39 fg 7516.34 j
D1 = 150万株 hm–2, D2 = 225万株 hm–2; LN = 纯氮 210.0 kg hm–2, HN = 纯氮 262.5 kg hm–2; S3133 = 基肥:壮蘖肥:拔节肥:穗肥
3:1:3:3, S5122 =基肥:壮蘖肥:拔节肥:穗肥 5:1:2:2; T1~T4 = 穗肥施用时期为剑叶露尖、孕穗期、抽穗期和开花期。数据后不同字母表
示不同氮肥处理间存在显著差异(P < 0.05)。
D1 = 150 × 10–4 plants hm–2, D2 = 225 × 10–4 plants hm–2; LN = pure N of 210.0 kg hm–2, HN = pure N of 262.5 kg hm–2; S3133 = N fer-
tilizer split ratio of 3 (basal): 1 (tillering): 3 (elongation): 3 (panicle development), S5122 = N fertilizer split ratio of 5 (basal): 1 (tillering): 2
(elongation): 2 (panicle development); T1–T4 = the last part of N fertilizer applied at flag leaf emergence, booting, heading, and anthesis
stage, respectively. Significant difference among treatments of nitrogen management is indicated with different letters after data (P < 0.05).
第 6期 丁锦峰等: 稻茬小麦公顷产量 9000 kg群体钾素积累、分配与利用特性 1039



图 1 不同产量水平群体钾素积累动态
Fig. 1 Dynamics of potassium accumulation amount in different yield level populations
EM: 出苗期; BW: 越冬始期; GT: 返青期; EL: 拔节期; AN: 开花期; MT: 成熟期。
ns和**分别表示 HY和 SHY群体间差异不显著(P > 0.05)和差异极显著(P < 0.01)。
EM: emergence; BW: beginning of winter; GT: green-turning; EL: elongation; AN: anthesis; MT: maturity. “ns” and “**” indicate no sig-
nificant (P > 0.05) and extremely significant difference (P < 0.01) between HY and SHY populations, respectively.


图 2 小麦开花期和成熟期钾素积累量与产量的关系
Fig. 2 Relationship between grain yield and potassium accumulation amount (KAA) at anthesis and maturity stages of wheat

出苗至越冬始期、越冬始期至返青期及返青期至拔
节期阶段钾素积累量和吸收比例年度间差异达显著
水平, 拔节期至开花期钾素积累量和吸收比例年度
间差异达显著水平, 开花期至成熟期钾素流失量及
流失比例年度间差异不显著。说明超高产群体在出
苗至返青期钾素积累量较低, 拔节期至开花期具有
钾素高吸收的特点, 吸收的钾素占一生吸收钾素的
52%~68%, 花后钾素少量流失。
2.3 不同产量水平群体不同器官钾素积累、分配
和转运及其与产量的关系
2.3.1 成熟期钾素在不同器官中的积累与分配
不同群体成熟期茎鞘钾素积累量在各器官中最
高, 叶片、颖壳+穗轴及籽粒钾素积累量各有高低。
两年度超高产群体成熟期叶片、茎鞘、颖壳+穗轴和
籽粒钾素积累量均显著高于高产群体, 2010—2011
年度分别为47.01、259.07、43.68和39.71 kg hm–2, 较
高产群体分别高25%、13%、31%和17%。两年度成
熟期叶片、茎鞘、颖壳+穗轴和籽粒钾素积累量与籽
粒产量均呈极显著线性正相关(图4)。成熟期叶片、
颖壳+穗轴和籽粒钾素积累量2011—2012年度显著
低于2010—2011年度, 茎鞘钾素积累量2011—2012
年度显著高于2010—2011年度。综合两年度试验结
果表明, 超高产群体成熟期叶片、茎鞘、颖壳+穗轴
和籽粒钾素积累量分别为46~49、244~269、40~46
和35~46 kg hm–2。
2.3.2 花后营养器官钾素的转运量 两年度花后
总的营养器官钾素转运量不同群体间差异不显著, 超
高产群体分别平均为 95.42 kg hm–2和 100.21 kg hm–2。
花后总的营养器官钾素转运量与产量呈散点分布
(图 5)。花后总的营养器官钾素转运量年度间差异不
1040 作 物 学 报 第 40卷



图 3 不同产量水平群体不同生育阶段钾素积累量及吸收比例差异
Fig. 3 Differences of potassium accumulation amount and percentage under different yield level populations during various growing
phases
EM: 出苗期; BW: 越冬始期; GT: 返青期; EL: 拔节期; AN: 开花期; MT: 成熟期。ns表示 HY和 SHY群体间差异不显著(P > 0.05)。
EM: emergence; BW: beginning of winter; GT: green-turning; EL: elongation; AN: anthesis; MT: maturity. “ns” indicates no significant
difference (P > 0.05) between HY and SHY populations

显著。
不同群体花后叶片和茎鞘钾素均呈输出状态 ,
穗轴+颖壳钾素呈积累状态。两年度不同群体间花
后叶片钾素转运量差异不显著 ; 超高产群体花后
茎鞘和穗轴+颖壳钾素转运量均显著高于高产群体,
2010—2011年度平均为 47.66 kg hm–2和–12.80 kg
hm–2, 较高产群体分别高 38%和 57%。两年度花后
叶片钾素转运量与产量均呈散点分布 ; 花后茎鞘
钾素转运量与产量均呈极显著线性正相关 , 花后
颖壳+穗轴钾素转运量与产量呈极显著线性负相关
(图 5)。2011—2012 年度花后茎鞘钾素转运量显著
低于 2010—2011年度, 花后叶片及穗轴+颖壳钾素
转运量年度间差异不显著。综合两年度试验结果表
明, 超高产群体花后总的营养器官、叶片、茎鞘和
颖壳+穗轴钾素转运量分别为 91~100、55~63、46~
52和 9~17 kg hm–2。
2.4 不同产量水平群体 100 kg籽粒吸钾量、钾素
利用效率、钾收获指数的差异
两年度不同群体 100 kg籽粒吸钾量、钾素利用
效率和钾素收获指数分别为 4.11~5.13 kg、19.49~
23.21 kg kg–1和 0.080~0.113, 其中超高产群体分别
变动在 4.54~4.87 kg、20.56~22.02 kg kg–1和 0.095~
0.112, 与高产群体差异均不显著。100 kg籽粒吸钾
量 2011—2012 年度显著高于 2010—2012 年度, 钾
素利用效率及钾素收获指数 2011—2012年度显著低
于 2010—2012年度。
3 讨论
3.1 稻茬小麦籽粒产量 9000 kg hm–2高产群体钾
素吸收、积累与分配特性
小麦产量的形成需要在生育各阶段吸收、积累
与产量相适应的营养物质, 并合理分配于各营养器
第 6期 丁锦峰等: 稻茬小麦公顷产量 9000 kg群体钾素积累、分配与利用特性 1041



图 4 成熟期钾素在不同器官中的积累量与籽粒产量的关系
Fig. 4 Relationship between grain yield and potassium accumulation amount (KAA) in different organs at maturity stage

官中, 以满足各器官的生理代谢活动。韩燕来等 [9]
研究发现, 9000 kg hm–2高产旱茬小麦整个生育期钾
素积累呈单峰曲线变化, 以扬花期积累量最大, 达
518.55 kg hm–2, 花后钾素有所外排; 余松烈等[8]试
验表明, 8693 kg hm–2高产旱茬小麦拔节至挑旗阶段
为钾素吸收强度高峰期, 平均达 2.66 kg hm–2 d–1,
成熟期钾素累积吸收量达 353.85 kg hm–2; 于振文等[10]
指出, 黄淮麦区 9000 kg hm–2高产麦田每公顷吸收
K2O的数量高于一般高产麦田, 达 276~316 kg hm–2;
杜世州等[13]研究表明 9000 kg hm–2高产旱茬小麦钾
吸收量为 224.69~305.28 kg hm–2。可见, 小麦一生钾
素总吸收量因品种、生态环境、土壤类型等而异, 而
9000 kg hm–2高产群体钾素吸收总量较一般高产群
体进一步增加的结论基本一致。凌启鸿等[7]综合分
析江苏省不同生态区研究结果, 认为产量 7500 kg
hm–2的小麦群体, 需吸K2O 240 kg hm–2 (210~300 kg
hm–2), 扬州地区产量 9000 kg hm–2的小麦群体, 约
需吸 K2O 430 kg hm–2。本试验以扬麦 20为材料, 通
过基本苗和氮肥运筹(氮肥施用量、施用时期和比例)
调控建立稻茬小麦不同产量水平群体 , 受 2010—
2012小麦生长季不同气候条件, 尤其是降雨的影响,
年度间不同处理下产量有所差异; 稻茬小麦群体整
个生育期钾素积累量呈“S”型动态变化 , 超高产群
体钾素吸收高峰期出现在拔节至开花期, 吸收的钾
素占一生吸收钾素的 52%~68%; 开花期和成熟期钾
素积累量均极显著高于高产群体。这一结果与前人研
究结果基本一致。超高产群体开花期和成熟期钾素积
累量分别为 430~450 kg hm–2和 366~408 kg hm–2。周
玲等[14]认为, 较低的花后钾素流失量是旱地冬小麦
品种高产的重要原因, 而本研究结果与此不尽相同,
是否由于长江中下游麦区小麦生育后期降雨频繁 ,
钾素被水淋失量大所致, 尚需进一步研究。
韩燕来等 [9]研究认为, 高产旱茬小麦孕穗末期
后钾素的分配重心在茎秆, 花后转移至籽粒; 周玲
等[14]认为旱地高产冬小麦品种籽粒对钾的保持能力
较高。本试验结果表明, 稻茬小麦成熟期叶片、茎
鞘、颖壳+穗轴和籽粒钾素积累量与籽粒产量均呈极
显著线性正相关, 超高产群体分别为 46~49、244~
1042 作 物 学 报 第 40卷



图 5 花后不同营养器官钾素的转运量与籽粒产量的关系
Fig. 5 Relationship between potassium translocation amount (KTA) from different organs to grains and grain yield of wheat

269、40~46和 35~46 kg hm–2。对其他高产小麦品种
的钾素吸收规律尚待研究。
3.2 稻茬小麦籽粒产量 9000 kg hm–2高产群体钾
素转运特性
周玲等[14]认为旱地高产冬小麦品种花后钾素转
移量无明显优势; 韩燕来等[9]研究认为 9000 kg hm–2
高产旱茬小麦到收获时叶+叶鞘和茎中转移出的钾
素分别占最大积累量的 60.2%和 24.9%, 颖壳+穗轴
在孕穗末期即开始转移, 籽粒是钾素的输入器官。
本试验结果表明, 稻茬小麦不同产量水平群体间花
后总的营养器官及叶片钾素转运量差异不显著。花
后茎鞘钾素转运量与产量呈极显著线性正相关, 颖
壳+穗轴钾素转运量与产量呈极显著线性负相关。超
高产群体花后茎鞘钾素转出量为 46~52 kg hm–2, 颖
壳+穗轴钾素积累量为 9~17 kg hm–2。
3.3 稻茬小麦籽粒产量 9000 kg hm–2高产群体钾
素利用特性
营养元素的利用效率反映了作物利用吸收的营
养元素生产最大物质量或产量的能力[15]。Damon等[16]
认为钾高效品种更具持续增产潜力; Pettigrew 等[1]
认为增加钾素的吸收或提高钾素利用效率均可以有
效提高作物产量; 国内试验表明, 9000 kg hm–2高产
旱茬小麦 100 kg籽粒吸钾量为 2.89~3.89 kg [9-10,17],
钾收获指数为 0.122~0.135 [10,17]; 凌启鸿等[6]认为,
7500~9300 kg hm–2高产群体 100 kg 籽粒吸钾量为
2.77~4.62 kg, 且表现出产量越高, 吸钾量越大; 赵
俊晔等[18]试验表明, 黄淮麦区 8000 kg hm–2高产旱
茬小麦钾素利用效率为 22.26~31.08 kg kg–1, 钾收获
指数为 0.119~0.132。在本试验中, 稻茬小麦超高产
群体 100 kg籽粒吸钾量为 4.57~4.87 kg, 钾素利用效
率为 20.56~22.02 kg kg–1, 钾收获指数为 0.095~
0.112, 与高产群体差异均不显著。说明与黄淮麦区
旱茬小麦相比, 稻茬小麦钾素吸收效率较高, 但利
用效率较低, 关于稻茬小麦超高产群体如何在保证
高钾素吸收效率的基础上提高钾素利用效率尚待
研究。
第 6期 丁锦峰等: 稻茬小麦公顷产量 9000 kg群体钾素积累、分配与利用特性 1043


4 结论
稻茬小麦超高产群体与高产群体相比, 拔节期
前钾素积累量差异不显著, 拔节至开花期、开花期
及成熟期钾素积累量较高; 成熟期茎鞘及籽粒钾素
积累量较高; 花后总的营养器官钾素转运量差异不
显著, 花后茎秆钾素转运量较高; 100 kg籽粒吸钾量、
钾素利用效率及收获指数差异不显著。9000 kg hm–2
以上超高产群体在开花期和成熟期的钾素积累量分
别为 430~450 kg hm–2和 366~408 kg hm–2, 成熟期茎
鞘和籽粒钾素积累量分别为 244~269 kg hm–2和 35~
46 kg hm–2, 花后茎鞘钾素转出量为 46~52 kg hm–2。
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