钾素营养对大豆钾素吸收与产量的影响

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大豆是我国主要的粮食和油料作物之一,其营养价值丰富。钾素是大豆植株生长发育所必需的营养元素之一,是多种酶的活化剂,对促进大豆植株生长发育起到重要的作用。系统的研究大豆的钾素吸收积累与分配规律,对于合理施用钾肥、降低生产成本、增加大豆产量提供了理论依据和技术参考。本试验于2011~2012年在东北农业大学香坊植物学实验实习基地进行,采用砂培的栽培方法进行研究。试验分为钾素营养试验以及断钾试验两部分,其中钾素营养试验设置7个钾素水平,营养液的钾素含量分别是4、16、28、40、52、64和76mg/L;断钾试验设置按照大豆生育期断钾和每15天阶段性断钾试验,较系统地研究了大豆钾素吸收积累与分配、转移规律。结果表明:(1)大豆不同生育时期,钾素的积累中心也随之不同。在大豆营养生长阶段,叶片是钾素积累中心,茎部次之;随着生育进程的推进,大豆进入生殖生长时期,钾素逐渐从营养器官向荚果中转移,致使营养器官中钾素积累量下降。大豆植株各器官在R2~R5期钾素积累最快,荚果在R5~R7期钾素积累迅速增加。(2)钾素缺乏时,大豆营养器官中的钾素由中、下部向上部转移,优先分配给大豆生长器官;在生殖生长阶段,钾素绝大部分转移到荚果中,用来保障荚果对钾素的需求。(3)较高的供钾水平对大豆全生育期钾素吸收积累有促进作用,大豆植株钾素积累量均随着营养液钾素水平的提高而持续升高,供钾水平为4mg/L时,全株钾素积累量均最小,供钾水平在76mg/L时,全株钾素积累量最大。(4)钾素水平对大豆干物质积累有明显的影响。K4水平下的全株干物质积累量最低,K28水平下的干物质积累量与其他高水平处理间干物质积累量没有明显的差异性,这说明28mg/L时的钾素水平已经能够满足大豆干物质积累对钾素的需求;当钾素水平高于28mg/L时,其干物质积累量也随之上升,但未达到显著水平。(5)大豆产量随供钾水平的提高呈现单峰曲线变化,当钾素浓度为4mg/L时,其有效荚数、粒数与子粒产量均最低,K64水平下的子粒产量最高;K28水平的子粒产量与其他高水平处理间子粒产量没有明显的差异性,表明钾素水平为28mg/L时已经能够满足大豆子粒形成对钾素的需求;当钾素水平高于28mg/L时,绥农14的子粒产量也随之升高,但未达到极显著水平,黑农48的子粒产量上升幅度很小,未达到显著水平,这说明绥农14对钾素的敏感性高于黑农48;单株大豆的株高、有效荚数、粒数随着钾素水平的升高呈单峰曲线变化;供钾水平对大豆的百粒重影响较小,没有显著差异性。(6)大豆鼓粒初期(R5)之前,钾素营养水平是产量形成的关键因素。R1~R5期间断钾,导致大豆植株的钾素营养供应不足,大豆产量明显下降,对于这种影响是后期补钾也无法弥补的;而V3~R1时期断钾,后期长时间的钾素供应弥补了前期钾素的不足,因此对产量影响不大;R5~R7期间断钾,由于前期钾素供应充足,后期断钾对大豆产量影响也不大,未达到显著差异。(7)钾素水平对大豆品质影响明显。脂肪含量随着钾素水平的升高呈现先升高后降低的趋势,而低钾处理有利于蛋白质的形成;R1~R5期间断钾,大豆蛋白质含量明显增加,而脂肪的含量明显降低。
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