施钾量对花生光合特性、干物质积累及钾素利用效率的影响

李 忠，江立庚，唐荣华，熊发前，唐秀梅，贺粱琼

（1．广西大学，广西南宁530007；2．广西农业科学院经济作物研究所，广西南宁530004；3．广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室，广西南宁530007）

施钾量对花生光合特性、干物质积累及钾素利用效率的影响

李 忠1，2，3，江立庚1，唐荣华2，3，熊发前2，唐秀梅2，贺粱琼2

（1．广西大学，广西南宁530007；2．广西农业科学院经济作物研究所，广西南宁530004；3．广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室，广西南宁530007）

为筛选出高钾营养吸收利用的花生种质，以花生野生种A．correntina与栽培种桂花22为研究材料，通过测定其功能叶片的叶绿素含量、净光合速率、单株含钾量、钾素利用效率及干物质产量等相关指标，分析不同施钾量对花生光合特性及干物质累积的影响，研究不同花生品种钾吸收利用效率的差异机制。结果表明，施钾能显著提高桂花22的光合速率、叶绿素含量和干物质产量；施钾量对花生野生种A．correntina的光合特性及干物质积累影响小，施钾处理间的叶片叶绿素含量在各时期差异小，在栽培后96d、120d叶绿素含量和净光合速率下降幅度小，保持较高含量。花生野生种A．correntina的单株含钾量和钾素利用效率在不同施钾处理间变幅低于桂花22。

花生；钾素利用效率；光合特性；干物重

花生对钾十分敏感，缺钾是限制花生生长的重要障碍因子。研究花生不同品种钾吸收利用效率，是鉴定不同花生品种耐低钾能力的主要途径，可筛选出耐低钾花生种质应用于花生钾高效遗传改良。有关施钾量对花生栽培品种的影响目前已有较多研究，主要包括钾对花生栽培种产量特性、体内代谢及肥效等方面的影响［1－2］。花生野生品种具有丰富的遗传变异，也存在很多栽培花生所不具备的优良性状，对花生早斑病、晚斑病、锈病及玉米螟、蓟马等病虫害抗性显著高于栽培种［1－4］。目前有关花生野生种研究主要集中在其抗病性、遗传差异和杂交利用上［58］，对花生野生种与栽培种在营养利用效率上的差异研究还比较少。A．correntina是与花生栽培种杂交亲和的少数野生花生品种之一，在田间观察表现出耐瘠、抗病性好、耐连作等优良特性。为鉴定花生野生种A．correntina的耐低钾能力，笔者初步研究花生野生种A．correntina与栽培优良品种桂花22功能叶片在不同施钾量下的光合特性及干物质产量，探讨其光合生理机制与产量差异，旨在为花生野生种A．correntina应用于花生钾高效遗传改良提供科学依据。

1材料与方法

1．1试验材料

供试花生种质2个。花生野生种A．correntina，国家种质野生花生南宁分圃提供；桂花22为广西主栽花生品种，广西农科院经作所育成并提供。

1．2试验设计

试验在广西农科院试验地进行，土壤为沙壤土，有效氮50．5mg／kg、有效磷10．2mg／kg、有效钾82．0mg／kg、有机质2．1%。试验设5个施钾量（K2O）处理，分别为0kg／hm2、75kg／hm2、150kg／hm2、225kg／hm2和300kg／hm2，桂花22和野生种A．correntina的5个施钾处理按顺序分别用A1、A2、A3、A4、A5和B1、B2、B3、B4、B5表示。小区长8．3m，宽1．2m，随机区组设计，每处理重复3次。2013年3月14日播种，密度30万株／hm2，氮、磷肥施用量分别为N 90kg／hm2、P2O590kg／hm2，氮、磷、钾肥采用一次性基施。7月20日收获。

1．3相关指标测定

1．3．1叶绿素含量 叶绿素（a＋b）含量测定采用丙酮－乙醇混合浸提法［9］，即用丙酮∶无水乙醇（v／v）为1∶1的混合液在暗处浸提叶片14h，日本岛津分光光度计UV1700比色测定。在花生栽培24d进行第一次测定，以后每隔24d测定1次，共测定5次。

1．3．2净光合特性 用L I－6400型便携式光合测定仪，于晴朗无风天气上午8：00—9：30时测定主茎倒三叶光合特性，测定时间及次数与叶绿素含量的测定相同。测定光强设定为1 000μmol／m2·s。

1．3．3干物重 花期和成熟期每小区取8株样本，105℃下杀青30min后75℃烘干至恒重，自然冷却至室温，测定其干物重。

1．3．4植株含钾量 植株含钾量用火焰光度法测定［10］。

2结果与分析

2．1不同施钾量花生功能叶片的叶绿素含量

由图1可知，2个花生品种叶片叶绿素（a＋b）含量的变化规律相同，均呈先升高后降低的趋势。从5个时期的测定结果看，A．correntina叶片叶绿素含量最高值出现在播种后72d，最低为播种后24d。桂花22叶片叶绿素含量最高值出现在播种后72d，最低为播种后120d。施用钾肥可提高花生叶片叶绿素含量，桂花22的叶片叶绿素含量提高幅度显著大于野生种A．correntina。

桂花22各生长期均以A1处理的叶绿素含量最低，A3、A4和A5处理较A1和A2处理的叶绿素含量显著增加。A．correntina叶片叶绿素含量受施钾量影响小，B1处理叶绿素含量最低，其他4个处理叶片叶绿素含量在各时期差异不大，播种96d、120d时A．correntina各施钾处理均保持较高叶绿素含量。

图1 不同时期不同施钾量A．correntina和桂花22叶片叶绿素（a＋b）的含量Fig．1 Chlorophyll（a＋b）content of A．correntina and Guihua 22with different potassium application rate at different growing stages

2．2不同施钾量花生功能叶的净光合速率

从图2看出，施钾量对桂花22叶片光合速率的影响明显，A3、A4和A5处理光合速率在各时期均明显高于A2和A1处理。A．correntina各施钾处理间的叶片净光合速率的差异小。桂花22和花生野生种A．correntina各施钾处理的光合速率在播种72d后均大幅度下降。

图2 不同时期不同施钾量花生野生种A．correntina和桂花22功能叶的光合速率Fig．2 Photosynthetic rate of A．correntina and Guihua 22 with different potassium application rate at different growing stages

表1 不同时期不同施钾量花生野生种A．correntina和桂花22的植株含钾量和钾利用效率Table Typical formula of milk replacer for calves common used in China g／mg，%

2．3不同施钾量花生植株含钾量和钾的利用效率

从表1看出，从花生的整个生育期来看，同一施钾处理播后40d、80d的花生植株含钾量普遍高于播后120d，这可能是随着花生地上部干物质量积累量增加，植株含钾量受影响而降低。花生植株含钾量不施钾处理均低于施钾处理。桂花22在播后各时期各施钾处理的植株含钾量总体高于A．correntina。A．correntina在播后各时期处理间的差异小，播后120d各施钾处理与不施钾相比，增幅最大为8．28%（B5），最低为3．59%（B2），处理间变幅小。而桂花22各处理间差异大，播后120d各施钾处理与不施钾处理相比，增幅最高为23．71%（A4），最低为12．88%（A2），处理间变幅大。

A．correntina钾素利用效率各施钾处理间差异不明显，其钾素利用效率普遍高于桂花22。桂花22的钾素利用效率随施钾增加呈降低趋势。

2．4施钾量对花生干物质产量的影响

从表2看出，花生的总干物质量随生育进程而增加，至120d达到最大。各施钾处理桂花22生长速度均比A．correntina快，单位面积积累量大。钾肥能显著提高桂花22的干物质产量，随着钾肥用量增加，干物质积累量显著提高，以A4和A5处理增产效果最明显。A．correntina的干物质量在4个施钾处理间各时期差异小，表现出对钾肥施用量不敏感。

表2 各施钾量处理不同生育时期花生野生种A．correntina和桂花22的干物质积累量Table 2 Dry matter accumulation of A．correntina and Guihua 22with different potassium application rate at different growing stages

3结论与讨论

施钾量对花生野生种A．correntina的光合特性影响小，其叶片叶绿素含量在各时期差异小，功能叶衰老速度慢，在栽培96d、120d后，叶片叶绿素含量和净光合速率等指标仍保持较高水平，使光合功能延长，表明A．correntina有较强的光能捕获能力和光合同化能力，有较好的光合生理基础和较大的产量潜力，表现出耐钾的特性。花生栽培种桂花22在低钾处理下，与其他钾处理相比，叶绿素含量和光合速率均显著降低，干物质积累和产量也表现出下降趋势。增施钾肥均可增加花生叶片叶绿素含量和净光合速率，这与前人施钾肥能提高叶片叶绿素含量，促进光合作用的研究结果一致［11］。

钾素对功能叶片气孔开放有直接调节作用，能通过影响气孔的开闭，调节CO2从叶片气孔自由进出和蒸腾作用［12－14］。研究结果表明，随着施钾量增加，桂花22功能叶片的气孔导度增加，促进光合原料水和CO2从气孔自由进出，提高CO2同化，增强叶片蒸腾速率，有利于自身养分的输送。而A．correntina各施钾处理间差异不大，相比桂花22受施钾量影响小。

不同施钾处理下，桂花22植株干物质产量差异达显著水平，而A．correntina各施钾处理间各时期差异小。表明，在同等钾胁迫条件下，A．correntin植株生长受抑制程度较小，这可能与A．correntina在低钾水平下具较高的光合速率有关。有研究表明，花生的生物产量越高，荚果产量也越高［15］，较强的光合作用是花生高生物产量的前提条件。周志勇［16］研究表明，花生90%～95%的物质是作物光合作用的产物，只有5%～10%的物质来自根部吸收的营养物质。

A．correntina的植株含钾量和钾素利用效率在不同施钾处理间变幅小，适应力较强；而桂花22相反，植株含钾量随钾肥用量的增加而增加，受施钾量影响大，这与何春梅等［17］的研究相一致。桂花22在高施钾量处理下植株含钾量显著高于A．correntina，钾利用效率却低于A．correntina，这可能与其生产量显著高于A．correntina有关。

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（责任编辑：姜 萍）

Effects of Potassium Application Rate on Photosynthetic Characteristics，Dry Matter Accumulation and Potassium Use Efficiency of Peanut

LI Zhong1，2，3，JIANG Ligeng1，TANG Ronghua2，3，XIONG Faqian2，TANG Xiumei2，HE Liangqiong2
（1．Agricultural College，Guangxi University，Nanning，Guangxi 530007；2．Guangxi Academy of AgriculturalSciences Economic Crops Research Institute，Nanning，Guangxi 530004；3．Guangxi Crop Genetic Improvement and Biotechnology Laboratory，Nanning，Guangxi 530007，China）

To screen peanut germplasms with high potassium use efficiency and uptake efficiency，through the determination of peanut function leaf of chlorophyll content，net photosynthetic rate，potassium content per plant，potassium use efficiency and dry matter production，the authors studied the effects of different potassium application rate on photosynthetic characteristics and dry matter accumulation of peanut wild species A．correntinaand cultivated variety Guihua 22．Results：Potassium treatments can significantly improve chlorophyll content，dry matter weight and photosynthetic rate of Guihua22．Compared with Guihua22，there is no significant effect of different potassium application rate on photosynthetic characteristics and dry matter accumulation of A．correntina．There is higher levels of chlorophyll content and photosynthetic rate at 96dand 120dafter planting in A．correntin．A．correntina had a small response to the change of plant potassium content and potassium use efficiency among different potassium treatments．

peanut；potassium use efficiency；photosynthetic characteristics；dry matter weight

S565．2

A

1001－3601（2016）02－0063－0052－04

2015－04－30；2016－01－10修回

国家现代农业产业技术体系建设专项资金“CARS－14－华南区栽培岗位”；广西青年基金项目“花生抗青枯病基因分子标记及基因定位”（桂科青0991016）；广西农业科学院科技发展基金项目“施磷、施钾量对花生野生品种和栽培品种光合特性及干物质积累的影响”（2015JZ110）

李 忠（1979－），男，助理研究员，从事花生栽培与遗传育种研究。E－mail：gxlizhong＠126．com