【目的】探讨氮钾配施对甘薯光合产物转移分配的影响及其生理机制。【方法】开展两年田间试验,设CK(不施肥)、单独施氮(75 kg N·hm^(-2))、单独施钾(150 kg K_2O·hm^(-2))和氮钾配施(75 kg N·hm^(-2)+150 kg K_2O·hm^(-2))4个处理,在生长前期(40 d)和薯块膨大期(100 d)分别进行^(13)C叶片标记。测定了功能叶^(13)C积累量和分配率、蔗糖合成酶(SS)和磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性、叶绿素荧光和光合特性、干物质积累和产量等指标,并进行逐步回归分析、通径分析和RDA分析。【结果】与单独施氮和单独施钾相比,氮钾配施处理2014和2015年分别增产7.9%—10.1%和9.3%—10.7%。双因素分析表明,氮钾配施对甘薯产量的增加呈显著的正交互效应,其中,2014年交互效应值为0.95 t·hm^(-2),2015年交互效应值为1.35 t·hm^(-2)。在生长前期和薯块膨大期,与氮、钾处理相比,氮钾配施处理显著提高了甘薯功能叶光合及叶绿素荧光特性,从而促进了两关键生长期光合产物的积累。其中CO2同化速率对应的量子产额(ΦCO2)提高27.1%—39.7%,净光合速率(Pn)提高9.1%—20.2%,甘薯地上部和地下部^(13)C总积累量提高26.3%—42.2%。氮钾配施条件下光合产物分配在两生长期内存在差异。生长前期,氮钾配施处理通过提高叶片SS和SPS酶活性,显著提高了地上部^(13)C分配率(达60.7%)(P<0.05),促进光合产物在源器官分配;薯块膨大期,氮钾配施处理显著提高块根中SS和SPS酶活性,光合产物在库-源器官膨压差的作用下由地上部向地下部转运,显著提高^(13)C向块根分配(^(13)C分配率为71.6%,P<0.05)。逐步回归分析表明,SS和SPS酶活性、光合特性和叶绿素荧光特性是调控甘薯光合产物分配的关键指标(R1=0.954,R2=0.912);通径分析表明,生长前期氮钾配施对甘薯^(13)C分配的影响直接作用系数较大的是Pn、Fv/Fm和SS;薯块膨大期氮钾配施对甘薯^(13)C分配的影响直接作�
为探讨施钾调控甘薯根系生长的生理机制,设K0(K_2O:0 kg hm^(-2))、K1(K_2O:75 kg hm^(-2))、K2(K_2O:150 kg hm^(-2))和K3(K_2O:225 kg hm^(-2))4个处理,调查施钾对甘薯生长前期和薯块膨大期根系生长、13C分配量、碳代谢酶活性、光合特性、叶绿素荧光特性、以及产量和产量构成的影响。结果表明,与CK相比,施钾处理2个生长时期光电子传递速率(ETR)提高12.7%~63.6%,净光合速率(Pn)提高7.2%~26.4%,施钾通过提高光合特性加速光合产物积累,为根系生长提供物质基础。同时,施钾有利于光合产物由地上部向地下部运转,地下部13C分配量提高10.6%~66.2%(P<0.05)。其次,施钾处理提高了块根中蔗糖合酶、磷酸蔗糖合酶、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性,加速了块根中碳的同化,利于光合产物在块根中的积聚,促进甘薯根系分化与生长。生长前期,施钾处理总根长提高13.6%~22.8%,根平均直径提高11.3%~51.9%,显著提高了不定根向毛细根和块根分化量(P<0.05),有利于有效薯块的早期形成,保证有效的单株结薯数。薯块膨大期,施钾处理提高块根生物量,有利于薯块的膨大,提高平均薯块重,最终显著增产。与CK相比,2014年K1、K2和K3处理分别增产15.8%、24.3%和44.7%,2015年分别增产7.9%、13.4%和22.8%。
