不同类型钾肥对花生叶片生理生化特性及产量的影响

李倩　李丽杰　王斌　张志勇

摘要：为探究不同钾肥对花生叶片Dualex值和矿质元素含量以及产量的影响，试验以花生品种豫花14为材料，设置3种不同类型钾肥处理：硫酸钾（T1）、氯化钾（T2）、磷酸二氢钾（T3），以清水为对照（CK），于生长季进行叶面喷施。结果表明，不同类型钾肥处理花生叶片的氮素平衡指数（NBI）和叶绿素（Chl）含量均较对照明显增加，以硫酸钾处理的最高;叶片类黄酮和花青素略有增加。与对照相比，硫酸钾处理可提高叶片中K、Fe和Mn的含量，而磷酸二氢钾处理可提高Mn的含量。不同类型钾肥处理的花生产量较对照均有增加，以硫酸钾处理的产量最高，其次为氯化钾处理，磷酸二氢钾处理最低。总之，钾肥处理提高了花生叶片氮素平衡指数、矿质元素含量以及产量，以硫酸钾处理效果最好。

关键词：花生;钾肥;Dualex值;矿质元素;产量

中图分类号：S565.201：S143.3文献标识号：A文章编号：1001-4942（2019）09-0172-05

Effects of Different Kinds of Potassium Fertilizers on Leaf Physiological

and Biochemical Characteristics and Yield of Peanut

Li Qian， Li Lijie， Wang Bin， Zhang Zhiyong

（College of Life Science and Technology， Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang 453000， China）

Abstract To explore the effects of different kinds of potassium fertilizers on Dualex value of blade， mineral element content and yield of peanut， taking Yuhua 14 as the experimental material， three treatments of potassium fertilizers were sprayed on leaves during the growth season： potassium sulfate （K2SO4，T1）， potassium chloride （KCl， T2）， potassium dihydrogen phosphate （KH2PO4， T3）， clear water as control （CK）. The results showed that the contents of NBI and chlorophyll （Chl） in peanut leaves with different types of potassium fertilizers were higher than those of CK， and those of potassium sulfate treatment were the highest. The flavonoids and anthocyanins in peanut leaves increased slightly. Compared with CK， T1 treatment could increase the contents of K，Fe and Mn in peanut leaves， while T3 treatment could increase the content of Mn. The peanut yield under different potassium treatments was higher than that of CK， and that of T1 treatment was the highest， followed by T2 and T3 treatments in order. In a word， potassium fertilizer treatment improved the nitrogen balance index， mineral element content and yield， and the potassium sulfate treatment had the best effect.

Keywords Peanut; Potassium fertilizer; Dualex value; Mineral elements; Yield

鉀是植物生长必需的三大营养元素之一[1]，对作物的产量和品质有很大影响。钾是多种酶的活化剂[2]，这些酶参与蛋白质代谢，糖代谢和核酸代谢的生物化学过程;钾能够促进叶绿素的合成，稳定叶绿体的结构，促进叶绿体中ATP的形成，从而影响CO2的同化[3];钾能够促进光合产物的合成与运转;参与蛋白合成;同时还能增强植物的抗病性、抗寒性、抗旱性、抗盐性和抗倒伏能力[4]。

钾在植物生长和发育过程中发挥着重要作用。棉花、小麦和玉米经常因为缺钾而产量降低[5]。施用钾肥对花生产量增加有显著效果，而不同钾肥对作物产量影响不同。不同氮素水平下，K2O在135 kg/hm2用量水平时，花生产量最高[6]。在施纯氮120 kg/hm2、磷肥（P2O5）90 kg/hm2、钾肥（K2O）135 kg/hm2的水平下，花生荚果增产效果最好[7]。周录英等[8]研究表明施用硫酸钾可提高花生叶片叶绿素含量和光合效率，也可提高花生籽仁的可溶性糖含量。李伟峰等[9]研究表明，施用氯化钾可增加花生饱果数，减少秕果数。

叶面喷肥具有见效快，肥效高、效果好等优点。但不同浓度、不同时期喷施效果不同。王小兵[10]研究表明，增加叶面喷施磷酸二氢钾次数能降低烟草叶片的含糖量，钾浓度在0.2 mol/L喷施9次效果最明显。潘海发等[11]研究表明， 当氯化钾喷施浓度为0.4%时能显著增加砀山酥梨叶片的叶面积和百叶重，当氯化钾喷施浓度为0.6%时能显著增加砀山酥梨叶片的叶绿素总量。郑元红等[12]研究发现，马铃薯现蕾期叶面喷施0.3%磷酸二氢钾溶液可增产5.97%～13.37%， 当666.7m2喷施量为25 kg时增产效果最明显，叶片含钾量最高。用K量增加到150 kg/hm2对甘薯产量有显著影响，随着施钾量的增加，甘薯根长、根直径、平均根重、类胡萝卜素、总糖、总碳水化合物和粗蛋白等指标均有所提高[13]。有研究表明， 叶面喷施浓度为6.0%的硫酸钾相当于土壤施钾50 kg/hm2的作用[14]。

以上研究表明，钾对作物产量和品质有重要作用。但尚少见叶面喷施不同钾肥对花生生长发育影响的报道，因此，本试验研究叶面喷施不同钾肥对花生Dualex值、矿质元素含量和产量的影响，以期为花生在生产中合理选择钾肥提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及供试材料

试验于2015年5月6日至9月20在河南省新乡市试验田进行，砂质土，pH值为8.5，有机质含量为0.61%，速效氮18.64 mg/kg，速效磷 16.22 mg/kg，速效钾 158.53 mg/kg，前茬作物为棉花。供试花生品种为豫花14号，由河南省农业科学院棉花油料作物研究所选育。

1.2 试验设计

试验设置3种钾肥叶面喷施处理，分别为T1：硫酸钾;T2：氯化钾;T3：磷酸二氢钾;以清水为对照（CK）。小区面积17.56 cm 随机区组排列，重复3次。每小区4行，每行70穴，株距 20 cm，行距 29.6 cm，666.7m2种植密度11 000株。采用人工点播方式种植，每穴2粒。于6月8日上午9—10时进行第一次叶面喷施，硫酸钾浓度为0.06 mol/L、氯化钾为0.12 mol/L、磷酸二氢钾为0.12 mol/L。并于8月15日上午9—10时进行第二次叶面喷施，硫酸钾浓度为0.012 mol/L、氯化钾为0.024 mol/L、磷酸二氢钾为0.024 mol /L。用量为每次2 L/m 以0.5%（V/V）Tween 20作为展开剂。于施肥处理后60天（8月8日）和85天（9月3日）进行各项生理指标的测定，并于9月20日进行估产取样和收获。

1.3 Dualex值的测定

各处理取花生顶端倒数第三片完整叶，采用Dualex Scientific+TM测定其氮平衡指数值（NBI）和叶绿素（Chl）、类黄酮（Flav）、花青素（Anth） 的含量。

1.4 矿质元素测定

各处理取花生顶端倒数第三片完整叶，烘干称重，研磨，离心取上清。用IRIS/AP型电感耦合等离子体发射光谱仪进行矿物质元素含量的分析测定。

1.5 产量测定

采用随机取样法，籽粒样品于收获前一天取样，选择代表性地段每小区取10株，带回实验室晒干，调查果数、果重，用于测算花生产量。

1.6 统计分析

试验数据用Microsoft Excel统计处理并作图，采用SAS 8.0统计软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 叶面喷施不同钾肥对花生Dualex值的影响

由图1a、b看出，不同钾肥处理60天（8月8日）时，与对照相比，硫酸鉀处理的花生叶片的NBI值和Chl含量分别增加26.50%和19.66%，而氯化钾和磷酸二氢钾处理下NBI值分别减少2.00%、12.41%，Chl含量分别减少少10.75%、12.54%。不同钾肥处理85天（9月3日）时，与对照相比，硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾处理的Chl含量分别增加51.51%、16.42%和23.08%，NBI值分别增加89.43%、30.62%和35.00%。

由图1c、d看出，不同钾肥处理60天时，与对照相比，硫酸钾处理花生叶片Flav和Anth含量分别减少3.07%和16.67%，而磷酸二氢钾处理的Flav和Anth含量则分别增加5.81%和20.83%，氯化钾处理下Flav含量减少4.61%，Anth含量增加20.00%。不同钾肥处理85天时，与对照相比，硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾处理的Flav含量分别下降13.32%、5.09%和0.52%，Anth含量分别下降34.21%、15.98%和22.28%。

2.2 叶面喷肥对花生矿质元素的影响

2.2.1 对大量元素的影响 由图2a可知，不同钾肥处理60天时，与对照相比，硫酸钾和氯化钾处理下K含量分别增加55.38%和75.24%，磷酸二氢钾处理下K含量减少1.42%。不同钾肥处理85天时，与对照相比，硫酸钾和磷酸二氢钾处理下K含量分别增加39.15%和32.12%，氯化钾处理下K含量减少19.34%。

由图2b可知，不同钾肥处理60天时，与对照相比，氯化钾、磷酸二氢钾处理下Ca含量分别增加6.16%和75.69%;硫酸钾处理Ca含量减少11.99%。不同钾肥处理85天时，硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾处理下Ca含量分别比对照减少14.46%、12.48%和25.80%。

由图2c看出，不同钾肥处理60天时，与对照相比，硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾处理下Mg含量分别减少26.33%、9.58%、5.16%。不同钾肥处理85天时，与对照相比，硫酸钾、氯化钾处理下Mg含量分别增加5.15%和17.90%，磷酸二氢钾处理下Mg含量减少1.89%。

2.2.2 对微量元素的影响 由图3a可知，不同钾肥处理60天时，与对照相比，硫酸钾处理下的Fe含量减少4.38%，氯化钾、磷酸二氢钾处理下Fe含量分别增加6.64%和18.65%。不同钾肥处理85天时，与对照相比，硫酸钾、氯化钾处理下的Fe含量分别增加79.05%和31.12%，磷酸二氢钾处理下Fe含量减少20.59%。

由图3b可知，不同钾肥处理60天时，与对照相比，硫酸钾处理下Mn含量减少10.98%，氯化钾、磷酸二氢钾处理下的Mn含量分别增加15.11%、48.71%。不同钾肥处理85天时， 硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾处理下的Mn含量分别比对照增加71.78%、23.34%、61.13%。

由图3c可知，不同钾肥处理60天时，与对照相比，硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾处理下的Zn含量分别增加16.08%、36.39%、83.13%。不同钾肥处理85天时，硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾处理下的Zn含量分别比对照减少47.11%、22.39%、25.49%。

2.3 不同钾肥处理对花生产量的影响

由表1可知，与对照相比，不同钾肥处理下的单株结荚数、荚果重、百粒重无显著变化，但产量均有所提高。与对照相比，硫酸钾处理花生增产38.63%，氯化钾处理增加7.67%，磷酸二氢钾处理增加3.92%。其中硫酸钾处理的花生产量与对照差异达到显著水平。

3 讨论与结论

叶绿素在光合作用中起重要作用，钾能促进叶绿体的合成，可提高叶绿素含量，改善叶片的光合性能。前人研究结果表明钾能提高小麦叶片中叶绿素含量，延长叶功能，提高光合效率[15]。花生施用钾肥可提高叶片叶绿素含量和光合效率，改善叶片光合性能[8]。本研究结果与前人研究结果一致，喷施钾肥提高了花生叶片的叶绿素含量。但不同类型钾肥对叶绿素含量的影响也不同，以硫酸钾提高叶绿素含量最为明显。类黄酮具有抗氧化能力，花青素是一种重要的类黄酮，其可提高植物的抗逆能力[16]。本试验结果表明Flav和Anth在后期均下降，这可能是因为钾肥的喷施可缓解不利因素对花生产生的影响，或是可延缓叶片衰老，因而不需要抗氧化物质如类黄酮和花青素的积累。

钾和所有的植物生长必需的矿质元素之间存在互作[17]，且与其它阳离子如钙和镁在吸收方面存在明显的竞争[18]。有研究结果表明，随着供钾水平的增加，棉花幼苗的钙和镁元素吸收量均呈先增加后降低的趋势，铁吸收量呈先降低后增加的趋势[19]。本试验结果表明，三种钾肥喷施后，K含量均有所上升，只是时期不同，与此相对的是Ca和Mg含量在不同时期均有所下降。叶片喷施氯化钾后，微量元素Fe和Mn含量在不同时期均上升，叶片喷施硫酸钾后Fe和Mn的含量在前期下降，后期上升，而Zn含量在前期均下降，后期均上升。综之，钾在一定程度上促进了花生对矿物质的吸收。

施肥是提高花生产量的重要措施之一。前人研究表明增施钾肥可提高单株荚果数和果重[20]，进而能够提高花生产量[7，8，21]。本试验结果与前人研究结果相似，与不喷施钾肥处理相比，三种钾肥处理下单株结果数均有所增加，但均未达到显著水平，而产量也有所升高，其中硫酸钾处理的产量差异达到显著水平。因此本试验条件下，花生叶面喷施不同类型钾肥以硫酸钾增产效果最佳。

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收稿日期：2019-08-01

基金项目：河南省优势特色学科建设工程项目“A类特色学科——作物学”（教高〔2015〕1086号）

作者简介：李倩（1994—），女，河南鹤壁人，硕士研究生，主要从事花生高产栽培和抗逆生理研究。E-mail：18238767965@163.com

通讯作者：张志勇（1973—），男，博士，教授，主要从事作物栽培及抗逆生理研究。E-mail：z_zy123@163.com