不同施钾量对中单509玉米植株性状及产量的影响

马志强++黄智谋++刘伟++文玲梅++杨汉++王军兰

摘要 以玉米品种中单509为试验材料，在天津静海地区采取田间试验方法，单因素随机区组设计，设5个施钾水平，分别为22.5、45.0、67.5、90.0、112.5 kg/hm2。研究结果表明：施钾量在22.5～67.5 kg/hm2范围内，玉米株高、穗位高、百粒重、行粒数、穗行数、穗长、穗粗、穗行数、产量随施钾量的增加而增加，当施钾量超过67.5 kg/hm2时，玉米株高、穗位高、百粒重、行粒数、穗行数、穗长、穗粗、穗行数、产量随施钾量增加呈降低趋势。因此，中单509的较适施钾量在67.5 kg/hm2左右。经过分析，在天津地区中单509为代表的春玉米较适宜施钾量为67.5 kg/hm2。

关键词 玉米；中单509；施钾量；产量；植株性状

中图分类号 S513；S143.3；S147.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）01-0001-03

Effect of Different Potash Levels on Yield and Plant Traits of Maize Zhongdan 509

MA Zhi-qiang HUANG Zhi-mou LIU Wei WEN Ling-mei YANG Han WANG Jun-lan

（Xianning Academy of Agricultural Agricultural Science in Hubei Province，Xianning Hubei 437100）

Abstract Taking maize Zhongdan 509 as test material，field test methods were adopted in Jinghai region.The five levels of potash were 22.5 kg/hm2，45.0 kg/hm2，67.5 kg/hm2，90.0 kg/hm2，112.5 kg/hm2 respectively. The results showed that the amount of potash was in the range of 22.5～67.5 kg/hm2，corn plant height，ear height，kernel weight，kernels per row，rows per ear，ear length，ear diameter，rows per ear and yield were increased with the increased amount of potash，when potash was more than 67.5 kg/hm2，corn plant height，ear height，kernel weight，kernels per row，rows per ear，ear length，ear diameter，rows per ear，yield were with decreased. So，appropriate potash application of Zhongdan 509 was 67.5 kg/hm2.

Key words maize；Zhongdan 509；potash levels；yield；plant traits

粮食问题始终是关系我国国民经济发展和全面建设小康社会的重大战略问题，玉米是中国乃至全世界最重要的粮食、饲料、经济兼用作物，因此玉米的高产稳产是关系到我国粮食安全的問题[1]。我国是人口大国，所以一定要有足够的粮食储备。玉米作为我国第一大粮食作物，到现在已经有400多年的种植历史，产量占全国粮食总产量的1/4，随着养殖业和加工业的发展，玉米在粮食生产中的地位也越来越重要，重视和发展玉米生产是国家发展和改善人民生活的重要途径[2]。近几年，由于气候变化、旱涝等因素，对玉米的总产量产生了一定的影响，而且我国玉米的种植面积虽然很大，但是单产却不高，对玉米的总产量也会产生很大影响。因此，提高玉米的总产量，使玉米种植业得到发展，成为人们关注的重要问题[3]。

我国是世界玉米生产第二大国，玉米种植占世界总面积的17.2%。玉米不仅是重要的粮食作物，而且是畜牧业的优良饲料和重要的工业原料。研究表明，在农作物生长过程中，对各种矿质元素的需求以N、P、K居多，其中，钾素有“品质元素”之称，是土壤中含量最高的大量元素，在地壳所有矿质元素中居第7位。目前我国玉米生产上，N、P、K肥施用不平衡，利用率低。随着粮食产量的不断提高，土壤中钾素营养不能满足作物生长发育的需要，已成为限制粮食产量的重要因素。近年来，玉米出现早衰现象越来越重，对品质和产量影响极大，成为当前生产的大难题。

近年来，随着施肥水平的增加，玉米单产也不断提高，除农家肥外，全年施用氮素化肥525 kg/hm2以上，磷肥600 kg/hm2左右。但是，在这样的施肥水平下，却仍有一些玉米地块从出苗至拔节期间生长迟缓，下部叶片叶尖、叶缘呈烧灼状，农民称之为“老弱苗”[4]。

钾素能增强植物的光合作用，碳水化合物的合成，使农作物茎秆健壮，籽粒饱满。还可以提高作物的品质[5]。从多点试验看，在高产条件下，各试验地虽然土质不同，增施钾肥均比纯施氮肥、氮磷肥的增产[6]。因此，合理施用钾肥对玉米产量有很大影响。一直以来，很多专家学者都试验研究了不同施钾水平对玉米产量的影响。结果表明，钾肥施用量在0～180 kg/hm2范围内，玉米单产随钾肥施用量增加而提高，当钾肥用量超过240 kg/hm2时玉米产量则下降。在该试验土壤肥力条件下，180 kg/hm2施钾肥水平玉米产量最高[7]。

此外，在较高施肥条件下，玉米产量的形成与叶片的光合生理特性等密切相关[8]。对这些问题的研究，可进一步明确玉米高产的机理，丰富玉米高产理论。科学的施肥模式是玉米高产的重要环节，不同氮、磷、钾肥料用量和配比对玉米产量和各项生理生化指标都有很大影响[9]。曾有相关文章报道，以春玉米为研究对象，采用“3414”二次回归田间小区试验设计，对春玉米光合、衰老特性及产量进行系统研究，结果表明：在试验设计范围内，株高、茎粗、叶面积和干物质积累量随氮肥用量的增加而提高，适宜磷、钾用量有利于玉米的株高、茎粗、叶面积和干物质积累量的生长，磷、钾过量抑制玉米植株生长[10]。

在天津地区，研究钾肥不同施用量对玉米产量构成因素及其品质的影响，旨为该区玉米生产中科学施用钾肥提供科学依据。本课题以中单509为试验材料，在5个钾肥水平条件下，研究其对春玉米中单509产量特征变化规律和植株性状的影响，从而找到最优施钾水平，达到提高玉米产量和获得优良植株性状的目标。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2013年在天津市静海县良种场进行，试验田内土壤的基本理化性质：有机质14.5 g/kg，全磷0.50 g/kg，速效磷14.0 mg/kg，速效钾65.5 mg/kg，碱解氮28.5 mg/kg，pH值7.0。

1.2 试验材料

供试玉米品种：春玉米中单509。肥料种类为过磷酸钙、尿素和氯化钾。

1.3 试验设计

试验采用单因素随机区组设计，设5个施钾水平，分别为22.5、45.0、67.5、90.0、112.5 kg/hm2。3次重复，小区面积10.8 m2。K肥和N、P肥全部作底肥一次性施入。整个生育期施纯氮135 kg/hm2、纯磷75 kg/hm2。试验小区长4 m，每区5行，每行栽植16株，种植密度6万株/hm2。5月播种，进行人工点播，田间管理实行常規管理，9月收获。

1.4 收获测产及室内考种

玉米收获后，干燥至标准水分以下，进行室内考种，从每个施钾处理里随机选出10株，测量株高、穗位高、穗干重、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、秃尖长、穗轴粗、穗粒重、百粒重和含水量，3次重复，测定产量[11]。

1.5 数据分析

试验所得数据采用Excel、DPS软件进行方差分析和差异显著性测验，得到较适施钾量，从而达到高产的目的，并为玉米高产栽培技术的实施提供理论支撑。

2 结果与分析

2.1 施钾水平对株高和穗位高的影响

对不同施钾水平下的株高和穗位高结果进行显著性分析。从表1可以看出，施钾量对株高和穗位高的影响表现一致，施钾量在22.5～67.5 kg/hm2范围内，随着施钾量的增加，株高和穗位高呈上升趋势，当施钾量超过67.5 kg/hm2时，株高和穗位高随施钾量增加呈降低趋势。并且从显著性上可以看出，不同施钾量的处理对玉米株高和穗位高的差异不显著。

2.2 施钾水平对产量性状的影响

2.2.1 施钾水平对百粒重、行粒数、穗长和穗粗的影响。不同施钾量处理下百粒重、行粒数、穗长、穗粗的显著性分析（表2）可知，施钾量在22.5～67.5 kg/hm2范围内，百粒重、行粒数、穗长、穗粗随施钾量的增加而增加。施钾量为67.5 kg/hm2时，百粒重达最大值33.09 g，行粒数达最大值34.75粒，穗长达最大值194.66 mm，穗粗达最大值46.00 mm。当施钾量超过67.5 kg/hm2时，百粒重、行粒数、穗长、穗粗随施钾量增加呈降低趋势。从显著性上可以看出，不同施钾量的处理对玉米百粒重、行粒数、穗长、穗粗的效应差异不显著。因此，不同施钾量对百粒重、行粒数、穗长、穗粗的影响表现一致，在不同施钾量条件下百粒重、行粒数、穗长、穗粗的变化不明显。

根据数据分析，对百粒重（y）与施钾量（x）进行回归模拟，得出回归方程：

y=25.230 0+0.217 822x-0.001 551x2（R=0.968 6）

在本试验不同施钾水平处理范围内，百粒重的改变是因为不适的施钾量会影响玉米的灌浆结实，使百粒重下降。

根据数据分析，当施钾量为67.5 kg/hm2时，行粒数最大为34.75粒，然后随着施钾量增加而降低。对行粒数（y）与施钾量（x）进行回归模拟，得出回归方程：

y=26.980 0+0.171 289x-0.001 106x2（R=0.830 4）

不在较优施钾量时，植株营养不良，雌蕊的发育和结实会受到不同程度的影响，所以施钾量为67.5 kg/hm2时，为较优施钾量。

根据数据分析，穗长（y）与施钾量（x）进行回归模拟，得出回归方程：

y=171.428 0+0.725 003x-0.006 265x2（R=0.873 2）

根据数据分析，穗粗（y）与施钾量（x）进行回归模拟，得出回归方程：

y=42.832 0+0.104 660x-0.000 923x2（R=0.943 1）

穗长、穗粗受影响不明显是由品种特性决定的。

2.2.2 施钾水平对穗行数的影响。表3是不同施钾水平对穗行数的方差分析，处理间的P值小于0.05，说明差异性显著。

不同施钾处理下穗行数的数据如表4所示，施钾量在22.5～67.5 kg/hm2范围内穗行数随施钾量的增加而增加，当施钾量超过67.5 kg/hm2时，穗行数随施钾量增加呈降低趋势。可以看出，施钾量为67.5 kg/hm2时，与施钾量为22.5、112.5 kg/hm2时差异不显著。

2.2.3 施钾水平对秃尖的影响。表5是不同施钾水平对秃尖的方差分析，处理间P值小于0.01，说明差异极显著。

从表6可以看出，施钾量在22.5～67.5 kg/hm2范围内，秃尖长度呈不断减小的趋势；当施钾量在67.5～112.5 kg/hm2范围内，秃尖长随施钾量增加而增长。

分析其原因可能是因为施钾量的增加导致玉米雌蕊顶端的花丝伸出的较晚甚至不能伸出，从而影响玉米的雌蕊发育、授粉以及灌浆结实。施钾量增加也会导致个体间水分和养分的竞争，导致个体不能正常发育，进而形成秃尖，影响玉米的结实率。

2.3 施钾水平对产量的影响

对不同施钾量处理的测产结果进行显著性分析（表7）可以看出，不同施钾水平对玉米产量的效应差异显著，以施钾量67.5 kg/hm2处理产量最高，并且与其他4个处理均呈5%水平的显著差异。表明施钾量为67.5 kg/hm2时可以显著提高玉米产量。从产量结果可以初步判定，本试验条件下，施钾量在45.0～90.0 kg/hm2范围内，产量均可达到8 475.51 kg/hm2以上水平，但从经济角度看，施钾量为45.0～67.5 kg/hm2效果较好，而最高产量出现在施钾量为67.5 kg/hm2左右（表8）。

根据数据分析，对产量（y）与施钾量（x）进行回归模拟，得出回归方程：

y=5 297.476 0+121.476 8x-0.879 268x2（R=0.872 6）

当x=-121.476 8/2x（-0.879 268）≈69.08 kg/hm2产量有最大值ymax=9 493.185 7 kg/hm2，此时的施钾水平可认为是较适施钾量，即69.08 kg/hm2。

因此，当钾肥用量为69.08 kg/hm2时玉米产量较高。因此，在类似条件下，适当施用钾肥，不仅能够保证玉米产量，具有较高的肥料利用率，还可以有效防止钾肥的损失及因过量施用钾肥带来的环境问题，具有经济效益和环境效益的双重性。

3 结论与讨论

试验结果表明，施钾量对株高和穗位高的影响表现一致，施钾量在22.5～67.5 kg/hm2范围内，随着施钾量的增加，株高和穗位高呈上升趋势，当施钾量超过67.5 kg/hm2時，株高和穗位高随施钾量增加呈降低趋势。从显著性可以看出，不同施钾量的处理对玉米株高和穗位高的效应差异不显著。随着施钾量的提高，百粒重、行粒数、穗长、穗粗差异不显著，要看玉米品种自身的特性，单一从某一性状角度研究的可靠性不高，所以根据不同品种的特性，选择适宜的施钾量，才能有效地挖掘品种的潜力，实现高产的目的。

施钾量是影响产量的关键因素，不同的地区不同的品种对施钾量的要求也不同，只有在适宜的施钾量下才能得到高产。本试验结果表明，施钾量与产量有较大的相关性，中单509玉米最适施钾量为67.5 kg/hm2左右。由于试验条件限制等外界因素，使得试验中的问题没有得到很好地解决，在具体的栽培实践中还要考虑播期、栽培技术、管理技术以及品种自身的特性等，如果试验中能考虑这些因素的影响，能排除外界因素的干扰，尽可能地减小误差，可能会得到更好的结果。

施钾量在22.5～67.5 kg/hm2范围内，随着施钾量的增加，株高、穗位高、百粒重、行粒数、穗长、穗粗、穗行数呈上升趋势，秃尖呈减小趋势，当施钾量超过67.5 kg/hm2时，随施钾量增加株高、穗位高、百粒重、行粒数、穗长、穗粗、穗行数呈降低趋势，秃尖呈上升趋势。研究结果表明，提高钾肥施用量可以增强玉米长势，株高、穗位高、百粒重、行粒数、穗长、穗粗、穗行数、秃尖均以施钾量67.5 kg/hm2处理较优。表明只有适量施用钾肥才可以改善玉米产量构成因子，提高产量水平。

本次试验结果表明，不同的施钾量处理对中单509产量的影响有显著差异，在67.5 kg/hm2的施钾量处理时中单509产量最高，为10 115.50 kg/hm2，所以中单509的较优施钾量在67.5 kg/hm2左右。在本试验研究的施钾量范围内，玉米中单509的产量随施钾量的增加而增加，当施钾量增加到一定程度时，随着施钾量的增加，产量反而下降，说明施钾量对玉米的产量具有一定的影响。

4 参考文献

[1] 王庆祥.怎样提高玉米种植效益[M].北京：金盾出版社，2006：12.

[2] 丁占生.玉米高产栽培技术问答[M].北京：中国盲文出版社，1999：9.

[3] 石德权，张洪哲，史晓榕.玉米栽培技术[M].北京：金盾出版社，1991：8.

[4] 常程.密度对玉米植株性状及产量的影响[D].北京：中国农业科学院，2011.

[5] 周旭梅，高旭东，何晶.种植密度对玉米产量及植株性状的影响[J].玉米科学，2012，20（3）：107-110.

[6] 杜天庆，郝建平，马磊磊，等.密度与行距配置对耐密型春玉米农艺性状及产量的影响[J].玉米科学，2013，21（4）：101-106.

[7] 韩立军，李羽，王守富，等.钾肥对玉米根系生长状况及地上干物质积累的影响[J].吉林农业大学学报，2004，26（1）：10-12.

[8] 杨青华，高尔明，马新明，等.不同土壤类型对玉米干物质积累动态及其分布的影响[J].玉米科学，2000，8（1）：55-57.

[9] 吴巍，张宽，王秀芳，等.钾肥对玉米的增产增收效果与利用率[J].玉米科学，2000，6（1）：61-65.

[10] 李明德，郑圣先.钾素营养对玉米生长及抗旱性的影响[J].土壤肥料，1996（4）：10-12.

[11] HE Ping，JIN Jiyun，LIU Hailong，et al.Comparison of Phosphorous Absonrption，Quality and Yield Between High Oil Corn and Common Corn as Influnced by Phosphorous Application[J].Agricultural Sciences in China，2005，4（5）：376-381.