2022年12月,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院作物養(yǎng)分管理團(tuán)隊(duì)在《The Plant Journal》上發(fā)表了題為“Sufficient potassium improves inorganic phosphate-limited photosynthesis inBrassica napusby enhancing metabolic P fractions and Rubisco activity”的研究論文,說(shuō)明了充足的鉀營(yíng)養(yǎng)協(xié)同改善植株磷營(yíng)養(yǎng)狀況,實(shí)現(xiàn)油菜籽粒增產(chǎn)的光合生理機(jī)制。研究團(tuán)隊(duì)從作物光合生產(chǎn)力的養(yǎng)分協(xié)同增效入手,探討了鉀元素協(xié)同改善油菜磷營(yíng)養(yǎng)狀況,實(shí)現(xiàn)籽粒增產(chǎn)的生理機(jī)制。在磷、鉀養(yǎng)分缺乏的環(huán)境下,施鉀促進(jìn)了油菜對(duì)磷的吸收(主要依賴于生物量的提高),增加了葉片單位面積磷含量,并通過(guò)加速同化物(磷酸丙糖)的轉(zhuǎn)移利用以實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)磷(Pi)的快速再生,因而擴(kuò)充了無(wú)機(jī)磷庫(kù)和代謝磷庫(kù)。較高濃度的Pi減輕了光合磷限制(葉綠體Pi臨界值0.52 mg/m2),緩解了因缺磷導(dǎo)致的葉片細(xì)胞能量和氧化還原內(nèi)穩(wěn)態(tài)失衡,從而避免光合電子傳遞鏈的過(guò)度還原損傷,保證了光反應(yīng)的順利進(jìn)行。不僅如此,施鉀后葉片核酸磷含量的提高有利于卡爾文循環(huán)限速酶(Rubisco)的合成,較高的K+濃度則保障了Rubisco酶的羧化活性,加速了光合作用的暗反應(yīng)。可見,充足的鉀營(yíng)養(yǎng)有利于減輕缺磷對(duì)油菜葉片光合生產(chǎn)力的限制,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中因地制宜考慮土壤養(yǎng)分供應(yīng)特征,充分挖掘和發(fā)揮營(yíng)養(yǎng)元素的協(xié)同增效效應(yīng),是實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要保障。