DOI:" 10.13855/j.cnki.lygs.2024.03.009
摘" 要:阐述了钾元素对果树生长发育的促进作用,以及改善果实品质、提高产量、增强果树抗病性的作用机理;总结了钾肥在果树生长发育中的施用适期、适宜施用量和不同施用方法及其特点。
关键词:钾;果树;生长发育;果实品质;产量
中图分类号:" S66" 文献标识码:" A
文章编号:" 1002-2910(2024)03-0039-03
收稿日期:2024-01-15
作者简介:毕丽君(1996-),女,辽宁普兰店人,农艺师,从事果树育种工作。E-mail:757322671@qq.com
Effect of potassium on the growth and development of fruit trees
BI Lijun
(Dalian Academy of Agricultural Sciences, Dalian, Liaoning 116000,China)
Abstract:The promoting effect of potassium on the growth and development of fruit trees, as well as the mechanism of improving fruit quality, increasing fruit yield and enhancing disease resistance were elaborated. The suitable application time and amount, and the different application methods and characteristics in the growth and development of fruit trees were summarised.
Key words:potassium; fruit trees; growth and development; fruit quality; yield
钾是果树生长发育所需的大量矿质元素之一[1]。钾在植物体内占干物质重的比例高达0.2%~4.1%,仅次于氮[2]。大量研究表明,钾在植物光合作用、脂肪的代谢及蛋白的合成、渗透调节、中和阴离子的负电荷等方面都有着重要的作用[3-6]。但钾在土壤中的含量并不高,若缺钾会影响植株生长,加速叶片衰老[8]。所以合理施用钾肥可以提高作物产量和品质[7]。笔者综述了钾元素对果树植株生长发育和果实品质影响的研究进展,钾肥适宜的施用方式和施用量,为使植株正常生长、优质稳产提供理论依据。
1" 钾在植株中的分布和吸收
植株中钾元素主要以离子形态和可溶性盐两种形态存在[9]。植物体内存在多种K+吸收转运机制[10],有研究将植物中钾离子吸收分为主动吸收和被动吸收两种:主动吸收过程是以低浓度钾(0.001~0.200 mmol/L)“高亲和性钾吸收系统”进行,被动吸收是以高浓度钾(1~10 mmol/L)起作用的“低亲和性钾吸收系统”进行[11]。随着研究的深入,发现这两个系统之间还有一定的联系[12],而且一些钾离子通道和钾转运体在一些浓度钾下功能是相同的[13]。植株吸收钾元素主要通过根部和叶片以钾离子形式的主动吸收为主[14],在吸收过程中受到能量物质三磷酸腺苷(ATP)含量的影响,ATP合成受阻会影响钾离子的吸收。在低浓度钾离子条件下,拟南芥Shaker家族的AKT1通道和拟南芥花粉SPIK是起到钾离子吸收的主要作用[15]。
2" 钾对植株生长的影响
光合作用是植株吸收光能,把二氧化碳和水合成碳水化合物的同时释放出氧气的过程。光合作用的强弱受光照强度、温度、水分、CO2浓度和矿质元素的影响,其中矿质元素中的钾离子对光合作用具有不可或缺的作用[16]。研究发现,增施钾元素肥使金矮生苹果树提高光合作用效率,因为钾元素的增加使叶片气孔开张度提前达到最大值,使植株提前进入光合作用的最高峰,而且增施钾肥可调节保卫细胞的膨压,影响气孔的开闭,有利于CO2的扩散[17]。
钾离子对植株生长发育的调节不仅通过影响光合作用,还影响植株水分代谢。植物生理学家Imamura证实,K+可以渗透调节保卫细胞的膨压而影响气孔的开闭。盆栽新红星/平邑甜茶苹果增施钾肥后,气孔导度增大,气孔的开闭可以用来调节蒸腾作用[18]。
3" 钾对果实品质的影响
3.1" 钾对果实甜度的作用
钾肥在果树上的施用方法多是土壤施用和叶面喷施两种方法,也有采用树干注射法的。不同果树钾肥的施用方法、最适的施用量有所不同,对果实品质的影响也不同。在阿部白桃树上注射增施钾肥,能显着提高果实的可溶性糖含量[19];喷施0.3%的磷酸二氢钾可提高艳光油桃果实的甜度[20];桂热芒10号果实在膨大期叶面喷施浓度500倍的磷酸二氢钾可提高可溶性糖含量,改善果实品质,但当磷酸二氢钾浓度超过500倍时反而会使果实品质下降[21];在嘎拉苹果上喷施不同浓度的硫酸钾,单果重随着喷施钾肥浓度升高出现先增加后下降的趋势,在浓度0.3%时果实重量增长率达到最高18.26%[22];冬枣土壤每666.7 m2增施硫酸钾25 kg时,果实的可溶性固形物含量最高,品质最好[23];骏枣在果实膨大期每666.7 m2增施钾肥30 kg时,果实的蛋白质含量高,糖酸比最佳[24]。与叶面喷施不同,土壤施肥损耗较大,果实品质改善需要时间更长,但持续时间长。
3.2" 钾对果实着色的作用
大量研究表明,适量的钾肥施用量可以提高果实的可溶性糖含量,而糖含量的增加又促进了花青素的合成,提高果实色泽。土施钾肥可增加富士苹果的果皮着色度,钾肥施用量在每株250~1 000 g时,果皮着色度随着钾肥的增加而增加,一旦超过这个施用量范围,导致钾吸收过量,就会减少植株对镁的吸收,便会降低果皮中花青素含量,类胡萝卜素含量反而提高,果皮颜色发黄[25]。土施硫酸钾,随着钾肥施用量的增加,艳光油桃的果顶和果胴部的亮度值L*、色度值a*、b*也呈一定的上升趋势,在每株施用200 g时果实的着色指数呈现最佳[26]。
3.3" 钾对果实产量的作用
钾元素通过促进果肉细胞的生长,提高果实的单果重。但是钾肥施用量一旦过多或过少,都会使细胞伸长受阻,导致果实单果重下降。在重阳红桃膨果期土施硫酸钾每株700 g时,果实产量增幅达到最高10.58%~23.58%,但随着硫酸钾施用量的增加,果实产量却出现下降的情况[27]。适量的氯化钾肥可以提高柑橘产量,但过量的钾肥却会降低果实品质,使果实甜度下降[28]。成龄桃树每株沟施矿质钾镁肥5 kg时,成熟的果实单果重达到324.33 g,比对照提高了22%[29]。在香蕉上也发现,每666.7 m2增施钾肥1 100 kg时,香蕉的产量达到最高[30]。把氯化钾和硫酸钾以2∶1配合施用,可使宝交早生草莓增产幅度高达32%[31]。红地球葡萄每666.7 m2增施300 kg氧化钾肥,连续4年产量都高于对照,增加幅度达到13.7%~24.0%[32,33]。
4" 钾对植株抗逆性的影响
研究表明,钾具有减少植物体内可溶性氨基酸和单糖、促进表皮组织的发育、使角质层增厚、增加抵抗各种病菌侵染的能力。在盆栽葡萄中增施适量的钾肥可提高对黑痘病的抗性[34]。苹果每666.7 m2增施纯钾(氧化钾)至540 kg时,苹果树腐烂病率从43.5%下降到23.3%[35]。
5" 小结
多年研究表明,钾在植物生长发育中起着重要的作用,不仅提高果实品质,还可以缓解北方土壤大量缺钾的现象[36]。适量增施钾肥对果实品质有着重要的改善作用,能够提高果实的可溶性糖含量、花青素含量、单果重,还能增强树体的抗性。但是钾肥最适施用量和最适钾肥种类需进一步研究确定。叶面喷施法大多用磷酸二氢钾,在不同植株中浓度控制在0.3%~0.7%,根据不同植株生长情况进行调整,对果实品质形成作用显着,尤其是对果实可溶性糖含量的提升。土壤施钾肥大多数选用硫酸钾和氯化钾,土施钾肥损失比较大,不同植株的最适钾肥用量差异也比较大,硫酸钾的施肥量要多于氯化钾,但两种钾肥施用得到的效果并无明显差异。叶面喷施与土壤施肥对于植株影响相同,土施因损耗较大及根系吸收等问题,往往需要1~2年时间反复施肥才可以显着改善果实品质,需要时间长,但对于果实品质改善效果持续时间也长。叶面喷施见效快却无法长久维持,且受降雨影响较大。所以土施钾肥从长久来看对植株生长发育有更好的作用。
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