甘薯是重要的多用途作物，在国家粮食安全保障体系中占有重要的地位。钾是甘薯营养生长及生产中的重要养分，缺钾对其产量和品质有较大影响。中国钾肥资源缺乏，主要依赖进口。选育耐低钾的甘薯、提高作物的钾效率是实现钾肥资源高效利用的重要手段，对提高钾肥利用效率及土壤钾素的循环利用具有重要意义。然而，人们对甘薯不同基因型的钾效率筛选还存在筛选范围窄、评价指标落后的特点，钾效率差异机理和田间营养诊断研究还有待深入。本文以全国代表性的甘薯基因型为材料，通过2012～2014年田间连续试验，筛选出钾效率差异迥异的基因型，在此基础上研究钾效率差异的生理基础，建立钾营养诊断方法。主要结果如下:　　1.2012～2014年对全国代表性的甘薯基因型（品系）开展施钾及不施钾的田间筛选试验，探明不同甘薯基因型间及施钾与不施钾间，甘薯产量、甘薯的钾含量、钾累积量和钾利用效率都有显著差异。结果表明施钾显著提高甘薯产量，其增产作用主要是通过提高甘薯的单株结薯数同时提高单薯重而实现的。2014年的田间试验显示，一次性基施钾肥的甘薯产量与1/2基肥和膨大期前1/2追肥的产量分别比不施钾增产11.6％、10.8％，说明甘薯早期钾素营养是决定甘薯产量的重要因素。　　2.系统研究了甘薯整个生育期的钾吸收量变化，甘薯根系在苗期后存在突变行为，根系膨大能力强的甘薯基因型其膨大期后的钾累积量大于对应较弱基因型。不同甘薯基因型间苗期钾吸收量大小与成熟期或收获期的钾吸收量并不一致，甘薯钾最大累积时期为成熟期（100 d左右），而选用的7个甘薯不同基因型在收获期钾累积显著减少了2.84％～29.3％，表明甘薯在收获期有钾的损失现象，因此苗期及收获期不同基因型钾的吸收量差异并不能表征甘薯最终的钾吸收能力大小，在评价作物钾吸收效率时需综合考虑整个生育期的钾累积状况。　　3.不同甘薯的钾效率比(KER)及钾利用效率(KIUE)差异显著。不同甘薯基因型的KER年际间变异大，且KER值较高的基因型不完全为钾高效利用型，反之亦然，因此应以KIUE作为评价甘薯钾利用效率的主要指标。不同甘薯基因型的KIUE-T（基于块根干重的钾利用效率）与植株钾浓度呈显著负相关，与甘薯产量及地上部生物量都没有显著相关性，但甘薯膨大期至收获期间的块根增长量与KIUE-T呈显著的正相关。选择甘薯块根膨大能力强、植株钾浓度低的基因型能提高甘薯钾的利用效率。　　4.通过2012～2013年的2次筛选及2014年的验证，综合考虑产量及甘薯不同生育阶段钾积累量及钾利用效率(KIUE)，筛选出徐薯28、南薯88、济薯22共3个钾吸收效率、利用效率差异显著且稳定的基因型，其中徐薯28为钾高效利用基因型，济薯22为钾低吸收、低利用效率基因型，南薯88为钾高效吸收型，作为研究的代表性基因型。　　5.钾高效利用型甘薯徐薯28在土培不施钾下，苗期叶片保持较高的钾浓度，甚至高于施钾的济薯22叶片含钾量，为后期块根膨大奠定“源”基础，钾低效利用型济薯22则相反。施钾及不施钾下，收获期徐薯28钾分配系数分别为4.2、3.2，济薯22则分别为2.0、1.5，表明徐薯28将钾更多分配到繁殖器官，而济薯22更多分配到营养器官。田间及土培下，不同甘薯基因型钾利用效率与植株的钾浓度呈显著负相关，而与产量相关性不显著，表明影响甘薯钾效率高低差异的关键因素是植株的含钾量，而产量的高低并不代表钾效率的高低。　　6.以单叶甘薯为材料，研究不同基因型甘薯对缺钾的响应，发现不施钾下，甘薯叶片叶绿体淀粉累积加剧、细胞间隙增大、基粒数量减小及片层结构模糊等现象，不同基因型间以济薯22淀粉粒累积趋势最明显，徐薯28及南薯88差异相对较小;根系形态上，济薯22根系长度显著变短，直径Φ＜0.5 mm细根长度降幅最大，南薯88次之，徐薯28最小，表明徐薯28比南薯88及济薯22具有更强的耐缺钾能力，缺钾下具有更高的光合转化能力。　　7.苗期甘薯不同部位钾浓度对施钾的响应大于膨大期。苗期不同部位的含钾量与甘薯产量有很好的相关性（钾高效利用甘薯基因型徐薯28除外），结合生产实际，甘薯钾的诊断时期应选为苗期。地上部钾含量最高的部位是叶柄，其上部及中部钾含量变异小于下部，不同甘薯基因型间下部叶柄含钾量与产量具有更高的相关性，可以作为钾的营养状况的诊断指标。而甘薯不同部位不同器官的氮钾比与产量的相关性都较低，不宜作为甘薯钾诊断指标。　　8.田间条件下，以钾效率差异最大的甘薯基因型为材料，若以苗期甘薯下部叶柄的含钾量为关键诊断指标，其诊断值＜24.8 g/kg为严重缺钾，＜38.1 g/kg为缺钾;若以中部及顶部叶柄作为诊断参考:中部＜44.1 g/kg严重缺钾，＜58.9g/kg为缺钾，顶部叶柄＜35.1 g/kg严重缺钾，＜51.8 g/kg为缺钾。