低磷鉀脅迫對甜、糯玉米生長發育及產量的影響

周 穎，郭榮發

（廣東海洋大學農學院，廣東 湛江 524088）

低磷鉀脅迫對甜、糯玉米生長發育及產量的影響

周 穎，郭榮發

（廣東海洋大學農學院，廣東 湛江 524088）

采用N1P0K0（只施氮肥）、N1P1K0（施氮磷不施鉀肥）、N1P0K1（施氮鉀肥不施磷肥）、N1P1K1（氮磷鉀肥均施）4個處理，研究低磷鉀脅迫對甜、糯玉米品種生長及產量的影響。結果表明，N1P1K0、N1P0K1處理較N1P1K1處理，5個品種的株高、地上部分干物重、產量及相關指標均有降低，N1P0K0處理各品種的株高、莖粗、干物重和產量與N1P1K1比較差異均達顯著水平，且品種之間差異較大。甜、糯玉米可以通過生理反應和改變根系構型適應低營養養分水平。甜、糯玉米通過改變株高和地上部分干物質分配適應低營養水平。利用模糊綜合評判對5個品種在產量及其構成因素進行綜合分析，津科糯209、美玉香甜16號、華美甜8號耐低鉀能力高于華密和燕禾金2005，美玉香甜16號、華密、燕禾金2005耐低磷能力高于津科糯209、華美甜8號。

玉米；磷；鉀；產量

周穎，郭榮發.低磷鉀脅迫對甜、糯玉米生長發育及產量的影響［J］.廣東農業科學，2016，43（6）：38-42.

廣東省是我國重要的鮮食玉米產區，主要種植甜、糯玉米。磷和鉀是植物生長發育所需要的大量元素，是限制植物生長和產量的重要因素。近年來，土壤中的磷鉀資源貧乏越來越嚴重。據調查，我國1.07億hm2農田中有2/3的土壤嚴重缺磷，土壤有效磷只有3～5 mg/kg的耕地面積約占30%［1］；嚴重缺鉀耕地（速效鉀含量＜50 mg/kg）和一般缺鉀耕地（速效鉀含量50～70 mg/kg）總面積超過2 267萬hm2，約占耕地總面積的22.6%，速效鉀含量為70～100 mg/kg的耕地約有2 134.4萬hm2［2］。農田大量施用磷鉀肥不僅會造成資源緊缺和環境污染，而且增加農民負擔。為此，近年來許多學者開展了低磷與低鉀對玉米生長發育和生態特征及產量影響的研究［3-9］。通過大田種植試驗，分析磷鉀兩因素對甜糯玉米生長發育、產量及產量相關因素的影響，以期篩選出耐低磷低鉀的甜糯玉米品種。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2015年在廣東海洋大學試驗基地進行，供試5個玉米品種為津科糯209、美玉香甜16號、華美甜8號、華密、燕禾金2005。試驗地土壤基本理化性質為：有機質含量19.37 g/kg，堿解氮81.96 mg/kg，速效磷17.94 mg/kg，速效鉀77.42 mg/kg，pH值6.04。

1.2 試驗方法

試驗設N1P0K0（只施氮肥）、N1P1K0（施氮磷不施鉀肥）、N1P0K1（施氮鉀肥不施磷肥）、N1P1K1（氮磷鉀肥均施）4個處理。采用裂區試驗設計，5個品種為主區，4個施肥處理為副區，小區長6.00 m，寬1.10 m，面積6.60 m2，雙行種植，株距40.00 cm。2015年3月26日在實驗室恒溫箱28℃下催芽，40 h后選取發芽整齊一致的種子播種，每穴3粒。播種后14 d進行定苗，每穴1株，按照當地習慣進行田間管理。各處理施肥情況見表1。

表1 各處理施肥時期及施肥量（kg/hm2）

1.3 測定項目及方法

玉米播種40 d后每隔7 d用卷尺測定一次株高（每個小區測定連續的8株）。甜糯玉米成熟時，用卷尺測定穗位高，用游標卡尺測定莖粗；每個小區取8株測定單苞重、果穗長、穗軸粗、穗行數、行粒數、百粒重等產量性狀，并測產；每個小區取3株，將莖葉分開，105℃下殺青30 min，75℃烘干至恒重并稱重。

試驗數據采用Excel和SPSS 20.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 低磷低鉀脅迫對甜、糯玉米株高的影響

從表2可以看出，低磷、低鉀脅迫對玉米株高有一定的影響，且不同品種之間影響的程度不同。總體來看，N1P1K1處理津科糯209、美玉香甜16號、華美甜8號、華密、燕禾金2005等5個品種的株高比N1P0K0處理增幅較大，分別達6.10%、4.95%、4.95%、5.49 %、6.12 %；N1P1K1處理的株高較N1P1K0處理增幅由小到大依次為美玉香甜16號、華美甜8號、燕禾金2005、津科糯209、華密，分別為0.13%、1.12%、3.85%、4.17%、4.70%；N1P1K1處理的株高較N1P0K1處理增幅由小到大依次為燕禾金2005、美玉香甜16號、華美甜8號、華密、津科糯209，分別為0.40%、1.31%、2.13%、3.00%、5.27%。除華密和燕禾金2005外，其他3個品種的株高均以低磷脅迫處理大于低鉀脅迫處理，且均大于低磷鉀脅迫處理，說明津科糯209、美玉香甜16號、華美甜8號相對于其他兩個品種來說耐低磷比耐低鉀能力大。

2.2 低磷低鉀脅迫對甜、糯玉米地上部干重的影響

從表3可以看出，施磷、施鉀能提高玉米地上部分干重，且不同品種之間影響的程度不同。總體來看，N1P1K1處理津科糯209、美玉香甜16號、華美甜8號、華密、燕禾金2005等5個品種的地上部分干重比N1P0K0處理增幅較大，分別達31.58%、24.95%、43.57%、42.48%、27.62 %；N1P1K1處理的地上部分干重較N1P1K0處理增幅由小到大依次為美玉香甜16號、津科糯209、燕禾金2005、華美甜8號、華密，分別為7.91%、9.18%、18.78%、26.03%、26.74%；N1P1K1處理的地上部分干重較N1P0K1處理增幅由小到大依次為美玉香甜16號、燕禾金2005、津科糯209、華密、華美甜8號，分別為6.20%、8.04%、15.92%、17.63%、33.41%。表明低磷、低鉀脅迫對華密和華美甜8號兩個品種地上部分干重的影響較其他3個品種大。

2.3 低磷低鉀脅迫對甜、糯玉米產量及產量構成因子的影響

表2 低磷低鉀脅迫對甜、糯玉米株高（cm）的影響

表3 低磷低鉀脅迫對甜、糯玉米地上部干重（g）的影響

從表4可以看出，玉米產量及產量構成因子在同一處理不同品種之間差異顯著，而各性狀指標同一品種在不同處理下差異不一。除美玉香甜16號的穗長和華美甜8號的穗粒數外，其他品種的穗長和穗粒數在不同處理下差異不顯著，其中穗長最大為津科糯209、最小為華美甜8號，穗粒數最大為美玉香甜16號、最小為華美甜8號。從莖粗來看，除燕禾金2005外，其他品種N1P0K0與N1P1K1、N1P0K1與N1P1K1、N1P0K0與N1P0K1差異顯著；津科糯209、美玉香甜16號、華密、燕禾金2005 N1P0K1與N1P1K1差異不顯著，而華美甜8號則N1P0K1與N1P1K1差異顯著；津科糯209、華美甜8號、燕禾金2005 N1P1K0與N1P1K1、N1P1K0與N1P0K1差異不顯著，而美玉香甜16號、華密的N1P1K0與 N1P1K1、N1P1K0與N1P0K1處理差異亦不顯著，表明不施磷肥對莖粗影響大，而不施鉀對莖粗影響小。從穗粗來看，5個品種N1P0K0和N1P1K1處理之間均存在顯著差異。N1P0K0和N1P0K1、N1P1K0和N1P0K1處理之間穗粗均不存在顯著差異。除津科糯209外，其他品種N1P0K1和N1P1K1處理之間穗粗差異不顯著。津科糯209、華美甜8號、華密的N1P1K0和N1P1K1處理之間穗粗存在顯著差異，而美玉香甜16號和燕禾金2005 N1P1K0和N1P1K1處理之間穗粗差異不顯著。除美玉香甜16號外，其他品種N1P0K0和N1P1K0處理之間穗粗差異不顯著。說明不施磷鉀對玉米穗粗影響大，施磷或施鉀都可以減小這種影響。津科糯209和華美甜8號N1P0K0和N1P1K1處理之間百粒重差異不顯著，其他品種間差異顯著。除華密N1P1K0和N1P1K1、N1P0K1和N1P1K1處理之間的百粒重差異顯著外，其他品種間差異不顯著。除美玉香甜16號N1P0K0和N1P1K0處理之間百粒重差異顯著外，其他品種間差異不顯著。美玉香甜16號、燕禾金2005N1P0K0和N1P0K1處理之間差異顯著，其他品種間差異不顯著。5個品種N1P1K0和N1P0K1處理之間百粒重差異均不顯著。說明不施磷或鉀對百粒重有一定的影響，但主要影響百粒重大小的是玉米品種。同一品種不同處理間產量差異顯著，不同品種同一處理間產量差異也顯著。N1P1K0較N1P0K0處理美玉香甜16號、華密、燕禾金2005增產較大，增產率分別達17.92%、17.73%和22.94%，但津科糯209、華美甜8號增產小，只有1.21%和4.81%。N1P0K1較N1P0K0處理津科糯209、美玉香甜16號、華美甜8號增產較大，分別達20.53%、18.39%、9.8%，而華密、燕禾金2005增產效果不大，分別只有3.36%和1.68%。N1P1K1較N1P0K0處理產量明顯增加，津科糯209、美玉香甜16號、華美甜8號、華密、燕禾金2005增產分別達21.93% 、23.65%、27.17% 、19.02%、24.35%。N1P1K1較N1P1K0處理產量增幅依次為津科糯209、美玉香甜16號、華密、華美甜8號、燕禾金2005，分別達1.16%、4.44%、15.15%、15.82%、22.29%。N1P1K1較N1P0K1處理產量增幅依次為華密、燕禾金2005、美玉香甜16號、津科糯209、華美甜8號，分別達1.10%、1.15%、4.86%、20.47%、21.33%。由此可見，低磷脅迫對燕禾金2005產量影響較其他品種大，而低鉀脅迫對華美甜8號產量影響較其他品種大。

表4 低磷低鉀脅迫對甜、糯玉米產量及產量構成因子的影響

2.4 低磷低鉀脅迫下農藝性狀與產量性狀的模糊綜合評價

通過公式N1P1K0/N1P1K1、N1P0K1/N1P1K1計算得到玉米耐低鉀、低磷脅迫指數，再用脅迫指數乘以對應指標的權重值計算出隸屬值，將所有隸屬值相加，得到綜合評價分數（表5），綜合得分高表示該甜糯玉米品種耐低磷鉀能力較強，相反綜合得分小則表示該品種耐低磷鉀能力較弱。采用模糊綜合評價的方法，不僅反映了品種在低營養脅迫條件下的敏感度及穩產性，又體現品種的產量水平。從表5可以看出，津科糯209、美玉香甜16號、華美甜8號綜合得分＞0.8，而華密、燕禾金2005綜合得分＜0.8，說明低鉀脅迫對津科糯209、美玉香甜16號、華美甜8號影響小于對華密、燕禾金2005的影響。美玉香甜16號、華密、燕禾金2005的綜合得分＞0.8，而津科糯209、華美甜8號的綜合得分≤0.8，說明低磷脅迫對品種津科糯209和華美甜8號的影響大于美玉香甜16號、華密、燕禾金2005。

表5 農藝性狀與產量性狀的模糊綜合評判

3 結論與討論

玉米的的生長發育和磷、鉀素養分吸收有著非常密切的關系，土壤缺磷缺鉀是制約玉米生長的關鍵因素。本試驗研究表明，低磷、低鉀脅迫下各品種通過降低株高、減少干物重和產量等來適應低磷、低鉀脅迫。

前人提出了許多篩選耐低磷低鉀品種的指標，苗期一般選擇的根系體積、植株磷積累量、干物重、相對株高、相對莖粗、根冠比等［10-12］，而成熟期一般以產量、百粒重、穗位高、株高［13-14］等作為篩選指標。本試驗利用產量及產量相關因子進行模糊綜合評價，結果表明：不同甜糯玉米品種在磷鉀磷脅迫時存在明顯差異，可從植株的形態和產量及相關指標上得以綜合體現，其中津科糯209、美玉香甜16號、華美甜8號耐低鉀能力高于華密和燕禾金2005，美玉香甜16號、華密、燕禾金2005耐低磷能力高于津科糯209、華美甜8號。雖施磷或施鉀能提高玉米的產量，但是同時耐低磷低鉀的品種有待進一步研究。

選育耐低磷、耐低鉀的甜糯玉米品種是解決土壤缺磷、缺鉀的有效途徑之一。在低磷鉀脅迫下，植物可以通過改變根系構型和生理反應來提高植物吸收營養的能力，且不同的品種耐低磷鉀的能力不同。本試驗利用低磷低鉀脅迫對甜糯玉米植株的生長發育和產量進行研究，可以較為準確的確定植物耐低磷低鉀的特性，對用于指導甜糯玉米的育種與栽培有實際意義。

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（責任編輯 鄒移光）

Effects of low phosphorus and potassium stress on growth and yield of sweet，waxy corn

ZHOU Ying，GUO Rong-fa
（Agriculture College，Guangdong Ocean University，Zhanjiang 524088，China）

The effects of low phosphorus and potassium stress on growth and yield of different sweet，waxy corn wre studied，phosphorus，potassium tolerance corn varieties wre selected，to provide a scientific basis for nutrition and efficient breeding.The results showed that，plant height，above-ground dry weight，yield and related indicators of five corn varieties were lower in treatments of N1P1K0，N1P0K1compared with N1P1K1.While compared with N1P1K1，the differences of plant height，stem diameter，dry weight and yield of all corn varieties in N1P0K0reached a significant level，and large differences were existed among varieties.Sweet，waxy corn can adapted to low nutrient levels through physiological responses and altering root architecture.In this study， sweet，waxy corn accommodated the low nutrient levels by changing the plant height and dry weight.Fuzzy comprehensive evaluation of yield and its components of five varieties showed that Jingkenuo 209，Meiyuxiangtian No.16，Huameitian No.8 had higher low-potassium tolerance than Huami and Yanhejing 2005.Meiyuxiangtian No.16，Huami，Yanhejing 2005 had higher low-phosphate tolerance than Jingkenuo 209 and Huameitian No.8.

maize； phosphorus； potassium； yield

S513；S332.1

A

1004-874X（2016）06-0038-05

10.16768/j.issn.1004-874X.2016.06.008

2015-10-24

廣東省現代農業產業技術體系崗位專家項目（1309092）

周穎（1990-），女，在讀碩士生，E-mail：zhouying522@126.com

郭榮發（1956-），男，碩士，教授，E-mail：grf2203@126.com