不同钾效率类型油菜干物质积累及钾素吸收利用差异研究

油菜是一种重要的油料作物,需钾量大,缺钾严重影响其产量和品质。我国钾肥资源匮乏,筛选钾高效的油菜品种并研究不同钾效率类型油菜物质生产及钾素吸收利用的差异,不仅可以获得钾高效的种质资源,也可为不同钾效率类型油菜品种提供钾素管理指导。本研究在田间试验条件下,采用全生育期关键时期观测的研究方法,设置施钾(K)与不施钾(CK)处理,研究了长江流域广泛种植的43个油菜品种钾营养性状的差异。采用聚类分析的方法,以不施钾处理籽粒产量、钾肥农学效率、钾吸收效率及钾肥吸收利用率为钾效率分类指标将不同品种分别划分为高、中、低三种类型,研究不同钾效率类型油菜物质生产及钾素吸收利用的差异。主要研究结果如下： 1.相同钾处理条件下,不同油菜品种之间的干物质重、籽粒产量、钾含量、钾积累量、百千克籽粒需钾量、钾素籽粒(干物质)生产效率均存在显著差异,这种差异在不施钾条件大于施钾条件。相比不施钾处理,施钾处理提高了油菜干物质重、籽粒产量、钾含量、钾积累量及百千克籽粒需钾量,降低了钾素籽粒生产效率及钾素干物质生产效率,但不同油菜品种提高或降低的程度差异较大。供试的多数油菜品种,其干物质重、钾含量、钾积累量等方面在越冬期、角果期的表现与成熟期并不一致。 2.分别以不施钾处理籽粒产量表征油菜产量类型,钾肥农学效率表征油菜钾响应度,不施钾处理成熟期地上部钾积累量表征油菜钾吸收效率,钾肥吸收利用率表示油菜钾利用效率,聚类分析结果表明,分类指标不同同一油菜品种所属的钾效率类型差异较大,且不论哪个分类指标,钾高效品种所占比例均低于钾低效品种。 3.综合油菜产量类型及钾响应度,43个品种包含7种类型：2个高产高响应品种、9个高产低响应品种、6个中产中响应品种、8个中产低响应品种、4个低产高响应品种、11个低产中响应品种、3个低产低响应品种。高产、中产品种在不施钾条件下的平均产量分别比低产品种高476、238kg/hm,产量相对提高40.7%、20.4%；高响应、中响应品种的平均钾肥农学效率分别比低响应品种提高6.2、3.3kg/kg,钾肥农学效率相对提高173.5%、90.8%。 4.综合油菜钾吸收效率及钾利用效率,43个品种包含9种类型：1个高效吸收高效利用品种、7个高效吸收中效利用品种、3个高效吸收低效利用品种、3个中效吸收高效利用品种、8个中效吸收中效利用品种、3个中效吸收低效利用品种、3个低效吸收高效利用品种、8个低效吸收中效利用品种、7个低效吸收低效利用品种。高效吸收、中效吸收品种的平均钾吸收效率分别比低效吸收品种高26.3、15.6kg/hm2,钾吸收效率相对提高106.9%、62.6%；高效利用、中效利用品种钾肥吸收利用率的平均值分别比低效利用品种高0.43、0.24kg/kg,钾肥吸收利用率相对提高68.3%、38.1%。 5.不施钾籽粒产量及钾吸收效率与越冬期、角果期、成熟期的干物质重、钾含量及钾积累量相关关系达显著水平,但不同钾效率类型油菜之间干物质重、钾含量及钾积累量的差异在越冬期和角果期的表现与成熟期并不完全一致。高产高响应型及高效吸收高效利用型品种在成熟期的干物质积累量大、钾含量及钾积累量高、百千克籽粒需钾量多,但干物质及钾积累量在籽粒中的分配少,钾素籽粒(干物质)生产效率低,低产低响应及低效吸收低效利用型品种则正好相反。