低磷钾胁迫对甜、糯玉米生长发育及产量的影响

周 颖，郭荣发

（广东海洋大学农学院，广东 湛江 524088）

低磷钾胁迫对甜、糯玉米生长发育及产量的影响

周 颖，郭荣发

（广东海洋大学农学院，广东 湛江 524088）

采用N1P0K0（只施氮肥）、N1P1K0（施氮磷不施钾肥）、N1P0K1（施氮钾肥不施磷肥）、N1P1K1（氮磷钾肥均施）4个处理，研究低磷钾胁迫对甜、糯玉米品种生长及产量的影响。结果表明，N1P1K0、N1P0K1处理较N1P1K1处理，5个品种的株高、地上部分干物重、产量及相关指标均有降低，N1P0K0处理各品种的株高、茎粗、干物重和产量与N1P1K1比较差异均达显著水平，且品种之间差异较大。甜、糯玉米可以通过生理反应和改变根系构型适应低营养养分水平。甜、糯玉米通过改变株高和地上部分干物质分配适应低营养水平。利用模糊综合评判对5个品种在产量及其构成因素进行综合分析，津科糯209、美玉香甜16号、华美甜8号耐低钾能力高于华密和燕禾金2005，美玉香甜16号、华密、燕禾金2005耐低磷能力高于津科糯209、华美甜8号。

玉米；磷；钾；产量

周颖，郭荣发.低磷钾胁迫对甜、糯玉米生长发育及产量的影响［J］.广东农业科学，2016，43（6）：38-42.

广东省是我国重要的鲜食玉米产区，主要种植甜、糯玉米。磷和钾是植物生长发育所需要的大量元素，是限制植物生长和产量的重要因素。近年来，土壤中的磷钾资源贫乏越来越严重。据调查，我国1.07亿hm2农田中有2/3的土壤严重缺磷，土壤有效磷只有3～5 mg/kg的耕地面积约占30%［1］；严重缺钾耕地（速效钾含量＜50 mg/kg）和一般缺钾耕地（速效钾含量50～70 mg/kg）总面积超过2 267万hm2，约占耕地总面积的22.6%，速效钾含量为70～100 mg/kg的耕地约有2 134.4万hm2［2］。农田大量施用磷钾肥不仅会造成资源紧缺和环境污染，而且增加农民负担。为此，近年来许多学者开展了低磷与低钾对玉米生长发育和生态特征及产量影响的研究［3-9］。通过大田种植试验，分析磷钾两因素对甜糯玉米生长发育、产量及产量相关因素的影响，以期筛选出耐低磷低钾的甜糯玉米品种。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2015年在广东海洋大学试验基地进行，供试5个玉米品种为津科糯209、美玉香甜16号、华美甜8号、华密、燕禾金2005。试验地土壤基本理化性质为：有机质含量19.37 g/kg，碱解氮81.96 mg/kg，速效磷17.94 mg/kg，速效钾77.42 mg/kg，pH值6.04。

1.2 试验方法

试验设N1P0K0（只施氮肥）、N1P1K0（施氮磷不施钾肥）、N1P0K1（施氮钾肥不施磷肥）、N1P1K1（氮磷钾肥均施）4个处理。采用裂区试验设计，5个品种为主区，4个施肥处理为副区，小区长6.00 m，宽1.10 m，面积6.60 m2，双行种植，株距40.00 cm。2015年3月26日在实验室恒温箱28℃下催芽，40 h后选取发芽整齐一致的种子播种，每穴3粒。播种后14 d进行定苗，每穴1株，按照当地习惯进行田间管理。各处理施肥情况见表1。

表1 各处理施肥时期及施肥量（kg/hm2）

1.3 测定项目及方法

玉米播种40 d后每隔7 d用卷尺测定一次株高（每个小区测定连续的8株）。甜糯玉米成熟时，用卷尺测定穗位高，用游标卡尺测定茎粗；每个小区取8株测定单苞重、果穗长、穗轴粗、穗行数、行粒数、百粒重等产量性状，并测产；每个小区取3株，将茎叶分开，105℃下杀青30 min，75℃烘干至恒重并称重。

试验数据采用Excel和SPSS 20.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 低磷低钾胁迫对甜、糯玉米株高的影响

从表2可以看出，低磷、低钾胁迫对玉米株高有一定的影响，且不同品种之间影响的程度不同。总体来看，N1P1K1处理津科糯209、美玉香甜16号、华美甜8号、华密、燕禾金2005等5个品种的株高比N1P0K0处理增幅较大，分别达6.10%、4.95%、4.95%、5.49 %、6.12 %；N1P1K1处理的株高较N1P1K0处理增幅由小到大依次为美玉香甜16号、华美甜8号、燕禾金2005、津科糯209、华密，分别为0.13%、1.12%、3.85%、4.17%、4.70%；N1P1K1处理的株高较N1P0K1处理增幅由小到大依次为燕禾金2005、美玉香甜16号、华美甜8号、华密、津科糯209，分别为0.40%、1.31%、2.13%、3.00%、5.27%。除华密和燕禾金2005外，其他3个品种的株高均以低磷胁迫处理大于低钾胁迫处理，且均大于低磷钾胁迫处理，说明津科糯209、美玉香甜16号、华美甜8号相对于其他两个品种来说耐低磷比耐低钾能力大。

2.2 低磷低钾胁迫对甜、糯玉米地上部干重的影响

从表3可以看出，施磷、施钾能提高玉米地上部分干重，且不同品种之间影响的程度不同。总体来看，N1P1K1处理津科糯209、美玉香甜16号、华美甜8号、华密、燕禾金2005等5个品种的地上部分干重比N1P0K0处理增幅较大，分别达31.58%、24.95%、43.57%、42.48%、27.62 %；N1P1K1处理的地上部分干重较N1P1K0处理增幅由小到大依次为美玉香甜16号、津科糯209、燕禾金2005、华美甜8号、华密，分别为7.91%、9.18%、18.78%、26.03%、26.74%；N1P1K1处理的地上部分干重较N1P0K1处理增幅由小到大依次为美玉香甜16号、燕禾金2005、津科糯209、华密、华美甜8号，分别为6.20%、8.04%、15.92%、17.63%、33.41%。表明低磷、低钾胁迫对华密和华美甜8号两个品种地上部分干重的影响较其他3个品种大。

2.3 低磷低钾胁迫对甜、糯玉米产量及产量构成因子的影响

表2 低磷低钾胁迫对甜、糯玉米株高（cm）的影响

表3 低磷低钾胁迫对甜、糯玉米地上部干重（g）的影响

从表4可以看出，玉米产量及产量构成因子在同一处理不同品种之间差异显著，而各性状指标同一品种在不同处理下差异不一。除美玉香甜16号的穗长和华美甜8号的穗粒数外，其他品种的穗长和穗粒数在不同处理下差异不显著，其中穗长最大为津科糯209、最小为华美甜8号，穗粒数最大为美玉香甜16号、最小为华美甜8号。从茎粗来看，除燕禾金2005外，其他品种N1P0K0与N1P1K1、N1P0K1与N1P1K1、N1P0K0与N1P0K1差异显著；津科糯209、美玉香甜16号、华密、燕禾金2005 N1P0K1与N1P1K1差异不显著，而华美甜8号则N1P0K1与N1P1K1差异显著；津科糯209、华美甜8号、燕禾金2005 N1P1K0与N1P1K1、N1P1K0与N1P0K1差异不显著，而美玉香甜16号、华密的N1P1K0与 N1P1K1、N1P1K0与N1P0K1处理差异亦不显著，表明不施磷肥对茎粗影响大，而不施钾对茎粗影响小。从穗粗来看，5个品种N1P0K0和N1P1K1处理之间均存在显著差异。N1P0K0和N1P0K1、N1P1K0和N1P0K1处理之间穗粗均不存在显著差异。除津科糯209外，其他品种N1P0K1和N1P1K1处理之间穗粗差异不显著。津科糯209、华美甜8号、华密的N1P1K0和N1P1K1处理之间穗粗存在显著差异，而美玉香甜16号和燕禾金2005 N1P1K0和N1P1K1处理之间穗粗差异不显著。除美玉香甜16号外，其他品种N1P0K0和N1P1K0处理之间穗粗差异不显著。说明不施磷钾对玉米穗粗影响大，施磷或施钾都可以减小这种影响。津科糯209和华美甜8号N1P0K0和N1P1K1处理之间百粒重差异不显著，其他品种间差异显著。除华密N1P1K0和N1P1K1、N1P0K1和N1P1K1处理之间的百粒重差异显著外，其他品种间差异不显著。除美玉香甜16号N1P0K0和N1P1K0处理之间百粒重差异显著外，其他品种间差异不显著。美玉香甜16号、燕禾金2005N1P0K0和N1P0K1处理之间差异显著，其他品种间差异不显著。5个品种N1P1K0和N1P0K1处理之间百粒重差异均不显著。说明不施磷或钾对百粒重有一定的影响，但主要影响百粒重大小的是玉米品种。同一品种不同处理间产量差异显著，不同品种同一处理间产量差异也显著。N1P1K0较N1P0K0处理美玉香甜16号、华密、燕禾金2005增产较大，增产率分别达17.92%、17.73%和22.94%，但津科糯209、华美甜8号增产小，只有1.21%和4.81%。N1P0K1较N1P0K0处理津科糯209、美玉香甜16号、华美甜8号增产较大，分别达20.53%、18.39%、9.8%，而华密、燕禾金2005增产效果不大，分别只有3.36%和1.68%。N1P1K1较N1P0K0处理产量明显增加，津科糯209、美玉香甜16号、华美甜8号、华密、燕禾金2005增产分别达21.93% 、23.65%、27.17% 、19.02%、24.35%。N1P1K1较N1P1K0处理产量增幅依次为津科糯209、美玉香甜16号、华密、华美甜8号、燕禾金2005，分别达1.16%、4.44%、15.15%、15.82%、22.29%。N1P1K1较N1P0K1处理产量增幅依次为华密、燕禾金2005、美玉香甜16号、津科糯209、华美甜8号，分别达1.10%、1.15%、4.86%、20.47%、21.33%。由此可见，低磷胁迫对燕禾金2005产量影响较其他品种大，而低钾胁迫对华美甜8号产量影响较其他品种大。

表4 低磷低钾胁迫对甜、糯玉米产量及产量构成因子的影响

2.4 低磷低钾胁迫下农艺性状与产量性状的模糊综合评价

通过公式N1P1K0/N1P1K1、N1P0K1/N1P1K1计算得到玉米耐低钾、低磷胁迫指数，再用胁迫指数乘以对应指标的权重值计算出隶属值，将所有隶属值相加，得到综合评价分数（表5），综合得分高表示该甜糯玉米品种耐低磷钾能力较强，相反综合得分小则表示该品种耐低磷钾能力较弱。采用模糊综合评价的方法，不仅反映了品种在低营养胁迫条件下的敏感度及稳产性，又体现品种的产量水平。从表5可以看出，津科糯209、美玉香甜16号、华美甜8号综合得分＞0.8，而华密、燕禾金2005综合得分＜0.8，说明低钾胁迫对津科糯209、美玉香甜16号、华美甜8号影响小于对华密、燕禾金2005的影响。美玉香甜16号、华密、燕禾金2005的综合得分＞0.8，而津科糯209、华美甜8号的综合得分≤0.8，说明低磷胁迫对品种津科糯209和华美甜8号的影响大于美玉香甜16号、华密、燕禾金2005。

表5 农艺性状与产量性状的模糊综合评判

3 结论与讨论

玉米的的生长发育和磷、钾素养分吸收有着非常密切的关系，土壤缺磷缺钾是制约玉米生长的关键因素。本试验研究表明，低磷、低钾胁迫下各品种通过降低株高、减少干物重和产量等来适应低磷、低钾胁迫。

前人提出了许多筛选耐低磷低钾品种的指标，苗期一般选择的根系体积、植株磷积累量、干物重、相对株高、相对茎粗、根冠比等［10-12］，而成熟期一般以产量、百粒重、穗位高、株高［13-14］等作为筛选指标。本试验利用产量及产量相关因子进行模糊综合评价，结果表明：不同甜糯玉米品种在磷钾磷胁迫时存在明显差异，可从植株的形态和产量及相关指标上得以综合体现，其中津科糯209、美玉香甜16号、华美甜8号耐低钾能力高于华密和燕禾金2005，美玉香甜16号、华密、燕禾金2005耐低磷能力高于津科糯209、华美甜8号。虽施磷或施钾能提高玉米的产量，但是同时耐低磷低钾的品种有待进一步研究。

选育耐低磷、耐低钾的甜糯玉米品种是解决土壤缺磷、缺钾的有效途径之一。在低磷钾胁迫下，植物可以通过改变根系构型和生理反应来提高植物吸收营养的能力，且不同的品种耐低磷钾的能力不同。本试验利用低磷低钾胁迫对甜糯玉米植株的生长发育和产量进行研究，可以较为准确的确定植物耐低磷低钾的特性，对用于指导甜糯玉米的育种与栽培有实际意义。

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（责任编辑 邹移光）

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

广东省现代农业产业技术体系岗位专家项目（1309092）

周颖（1990-），女，在读硕士生，E-mail：zhouying522@126.com

郭荣发（1956-），男，硕士，教授，E-mail：grf2203@126.com