植物的钾素营养与钾肥（精）

植物的钾素营养与钾肥（精）
第四章植物的钾素营养与钾肥
我国长期以来施⽤有机肥料和草⽊灰，由此每年⼟壤中钾素部分得到补充，加之⼟壤钾含量较氮、磷丰富，故在以往施⽤钾肥较少。

近年来，由于作物单位⾯积产量不断提⾼，⾼产品种的引⼊和推⼴，氮磷⽤量的增加，以及有机肥⽤量的减少，不少地区出现了缺钾症状。

我国开始⼤⾯积施⽤化学钾肥是在80年代以后，80年代以前对化学钾肥只有⼩范围的⽥间试验，尚⽆⼤⾯积应⽤，我国严重缺钾⼟壤（速效钾为<50ppm）和⼀般缺钾⼟壤（速效钾50-70ppm）总计已达3.4亿亩。

第⼀节钾的营养作⽤
⼀、植物体内钾的含量及其形态与分布
钾在作物体内含量较⾼，⼀般都超过磷，例如每⽣产500Kg稻⾕需N 8.0-12.5Kg、磷(P2O5)3.0-5Kg、钾(K2O)7.0-15.5Kg。

⾼产作物总钾的含量⾮但超过磷，甚⾄超过氮。

与氮，磷不同，钾不是以有机化合物形态存在，⽽是以离⼦态、⽔溶性盐类或吸附在原⽣质表⾯上等⽅式存在。

钾主要分布在代谢活跃的器官和组织中，⽲⾕类作物中茎叶>籽粒。

在体内有较⼤的移动性，随作物⽣长，不断由⽼组织向新⽣幼嫩部位转移，再利⽤率⾼，缺乏症也从⽼叶开始发⽣。

⼆、钾的营养功能
（⼀）、促进酶的活化
⽣物体中约有60多种酶需要钾离⼦作为活化剂。

钾所能活化的酶分别属于合成酶类，氧化还原酶类和转移酶类，参与糖代谢，蛋⽩质代谢与核酸代谢等⽣物化学过程。

钾离⼦能促进酶促反应的可能原因是：1、由于钾的
存在，有利于酶蛋⽩与辅酶结合形成全酶，使酶处于正常的活化状态；2、钾离⼦⽔合度⼩，其⽔合离⼦的直径⽐⽔合度⼤的Li+ Na+要⼩的多，容易进⼊酶的活化部位。

（⼆）、促进光能的利⽤，增强光合作⽤
K+能保持叶绿体内类囊体膜的正常结构，K+⼜能促进类囊体膜上质⼦梯度的形成和光化磷酸作⽤。

ATP的形成还能使氧化态辅酶Ⅱ（NADP+）转变为还原态辅酶Ⅱ(NADPH)，促进CO2的同化。

钾还能通过影响⽓孔的开闭，调节CO2透⼊叶⽚和⽔分蒸腾的速率。

（三）、有利于植物正常呼吸作⽤，改善能量代谢糖酵解过程中，磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶均需K+和Mg2+离⼦作活化剂。

植物正常呼吸作⽤，其末端氧化酶为细胞⾊素氧化酶。

（四）、增强植物体内物质合成和转运
1、碳⽔化合物的合成和运转
钾能使体内糖类向聚合⽅向转变，对棉⿇等纤维类作物有其特殊意义，钾充⾜时，光合产物转运加快。

2、增强蛋⽩质与核蛋⽩的合成
钾能提⾼作物对氮的吸收和利⽤。

蛋⽩质和核蛋⽩的合成均需要钾作活化剂，钾能促进⾖科植物根瘤菌的固氮作⽤。

（五）、增强植物抗性
1、增强抗冻、抗旱抗盐的能⼒
防⽌脱⽔，使⽣物膜处于正常的液晶态结构，维持稳定渗透性和⽣理活性，因为，当钾供应充⾜时，膜内含有较⾼的糖类和钾、铜等离⼦的浓度，增加对⽔的束缚⼒，减少⽔分蒸腾，细胞就不易脱⽔受冻、受旱。

2、增加植物对病⾍害的抗性
钾增强植物抗病性的原因可以从植物组织特征和
⽣物化学特性来解释，钾能提⾼光合磷酸化的效率，形成更多的ATP,为⽣命活动的正常进⾏提供能源和促进
物质代谢。

这对厚壁细胞⽊质化，厚⾓组织细胞加厚，⾓质层发育以及纤维素含量增加有帮助，会使植物茎杆粗壮，强度增⼤，机械性能改善，有效的阻碍病菌⼊侵和⾍害侵蚀，同时⼜提⾼了抗倒伏的性能。

同时，缺钾或有效氮多，体内酚类化合物合成减弱，⽽植物抗病能⼒则与体内酚类化合物含量呈正相关。

3、减轻⽔稻受还原
性物质的危害
淹⽔条件下增施钾肥，可改善⽔稻根部“⼄醇酸代谢途径”提⾼根系氧化⼒。

使⽔稻根际⼟壤的氧化还原电位升⾼，还原性物质总量和活性还原性物质量明显降低，防⽌了⼟壤中H2S，有机酸及Fe2+的危害。

三、植物对钾的吸收利⽤
⼟壤钾离⼦主要通过扩散途径迁移达到植物根表，然后⼜主要通过主动吸收进⼊根内。

植物对钾的吸收还决定于植物种类，其⼤致顺序是：向⽇葵、荞麦、甜菜、马铃薯、⽟⽶>油菜、⾖科作物>⽲⾕类作物，介质中离⼦组成亦影响植物对钾离⼦的吸收。

Ca2+促进、Rb+则降低，⾼浓度下SO4=降低，Cl-则没影响。

四. 钾对作物产量与品质的影响
钾与脂肪代谢有关,油料作物施⽤钾肥,产量与品
质都能提⾼,纤维类作物需要较多的钾.淀粉类作物等.
果树上,能提⾼果实中全糖量.还原型Vc和改善糖酸⽐,然⽽植物对钾的吸收具有奢侈吸收的特性,过量
钾的供应,虽不易直接表现出中毒症状,但可能影响各
种离⼦间的平衡,抑制作物对钙.镁的吸收,也浪费化肥⽤量.
⼏种⼤⽥作物钾的营养诊断指标P111页表4--12
⼏种蔬菜作物钾的营养诊断指标P111页表4--13
五.作物的钾素营养失调的症状
缺钾的主要特征: ⽼叶和叶缘先发黄,进⽽变褐,焦枯似烁烧状,叶⽚上出现褐⾊斑点或斑块,但叶中部,叶脉处仍保持绿⾊,随着缺钾程度的加剧,整个叶⽚变为
红棕⾊或⼲枯状,坏死脱落.
但不同作物上缺钾症状也有特殊性。

见<<主要作物缺钾诊断>>
第⼆节⼟壤中的钾素
⼀、⼟壤中钾素含量
较N、P⾼的多,⼀般为0.5－2.5％(N0.05－0.3％、P2O5 0.28％)⽽能被利⽤的只占全量的1－2％。

⼟壤中钾素按照其在⼟壤中存在的形态和作物的
有效性可分为矿物态钾(难溶性钾)、⾮代换性钾(缓效钾)、代换性钾(速效钾)、⽔溶性钾(速效钾)
(⼀)、矿物态钾:
主要存在于微斜长⽯.正长⽯.百云母中,占全钾量的90--98%
(⼆)、⾮代换性钾:
固定在粘粒矿物层状结构中的钾及部分含于易风
化矿物中的钾:⿊云母、⽩云母这类钾不能被植物直接利⽤,是⼟壤速效钾的直接后备,⼀般占全钾量的2%以下,最⾼可达6%.
(三)、代换性钾:
它是受⼟壤胶粒负电荷的作⽤被吸附在胶粒表⾯,当⼟壤溶液钾被吸收后,可以迅速进⼊溶液进⾏补充,
占速效钾总量的90%
(四)、⽔溶性钾:
是作物直接的钾素来源,占速效钾的10%,代换性钾与⽔溶性钾是速效性钾,占全钾量的1--2%. ⼟壤速效钾诊断标准:
＜30ppm极低 30-60ppm 中等 100-160⾼＞160 极⾼
⼆、⼟壤中钾的转化
⼟壤中钾有下列平衡:
矿物态钾缓效性钾交换性钾⽔溶性钾
(原⽣矿物钾) (层间K+) (胶体K+) (溶液中K+)
有机体钾
(⼀)、矿物态钾的释放
氧化还原反应和螯合作⽤、环境因素、温度、pH、螯合物等。

(⼆)、⼟壤中钾的固定
1. 钾的晶格固定: 是指溶液中的钾或吸附在⼟壤胶体表⾯的交换性钾进⼊2:1型粘矿物如蛭⽯、伊利⽯、蒙脱⽯的晶⽚层间转化为⾮交换性钾,从⽽降低钾的有效性的现象
2. ⽣物固定: 指微⽣物吸收.这种固定是暂时性的。

(三)⼟壤中钾的吸附:
粘⼟矿物、有机质。

(四)钾的释放和淋失:
钾的释放即钾的有效化过程,淹⽔、冻垡、晒⼟、熏⼟等。

钾的淋溶现象与⽓候条件、⼟壤性质等因素有关.
⼆. ⼟壤钾素平衡
作物残茬、厩肥化学肥料缓效性钾的矿物
第三节钾肥的种类、性质和施⽤
钾盐沉积矿床是钾肥最主要的资源,估计世界总储量超过1400亿吨K2O、其中2/3在加拿⼤的Saskatchewman(萨斯咯彻温)。

我国青海柴⼤⽊盆地察尔湖是⽬前我国发现的最⼤氯化物液体钾矿资源,总储氯化钾量为1.45亿吨以上,但因交通运输条件差,限制了利⽤.从总的来说,我国钾肥资源的开发利⽤,远不能满⾜农业⽣产发展的需要。

预计⼀、⼆⼗年内要解决或缓和我国钾肥供应不⾜的⽭盾,⼀⽅⾯应充分利⽤有机肥、灰肥等农家肥料,以便通过⽣物循环来减轻对钾肥的需求;另⼀⽅⾯要依靠进⼝钾肥,并把国产和进⼝的有限钾肥⽤在缺钾最严重、需钾量最迫切的地区和作物上。

钾肥品种⽐较简单,约95%是氯化钾,其它还有硫酸钾、钾镁肥及草⽊灰和窑灰钾肥。

⼀、氯化钾: KCl
含K2O 60%左右呈⽩⾊或灰黄⾊或紫红⾊结晶(Fe...)易溶于⽔,肥效迅速,有吸湿性,久贮后会结块,属化学中性,⽣理酸性肥料,施⼊⼟壤后,能同⼟壤胶体上的阳离⼦起交换作⽤
[⼟壤胶体]Ca2+Mg2++4KCl [⼟壤胶体]K++CaCl2+MgCl2由于CaCl2易流失,造成⼟壤板结,以及⽣理酸性肥料则
必须配施有机肥料及⽯灰。

施⽤：能作基肥和追肥,由于含有Cl对忌氯作物:⽢薯、马铃薯、⽢蔗、甜菜、柑桔、烟草、茶树、葡萄不易施⽤,适宜作物有:⼤麦、花⽣、⽟⽶、⽔稻、⾼粱、⼩麦、⼤⾖、胡萝⼘、芹菜、萝⼘、菠菜、棉花、黄⿇等。

⼆.硫酸钾 K2SO4
含K2O 50-52％易溶于⽔,吸湿性⼩,久贮不易结块,属化学中性,⽣理酸性肥料,⽩⾊或黄⾊结晶,长期施⽤易变酸和⼟壤板结,也应配施⽯灰(特别是酸性⼟壤)和有机肥料.
宜作基肥和追肥,还可作种肥和根外追肥,适⽤范
围较KCl⼴泛,但数量少,价格⾼,应⾸先⽤于对氯敏感及喜硫作物上,适宜作物为:菜⾖、⽩菜、黄⽠、茄⼦、辣椒、莴苣、洋葱、马铃薯、番茄、西⽠、苹果、柑桔、葡萄、桃树、烟草、茶树等。

三. 草⽊灰
草⽊灰是植物燃烧后的残灰,其中含钙、钾较多,磷次之.还有Mg、Fe及少量微量元素.
草⽊灰成分还与燃烧温度有关,过⾼形成硅酸钾,
呈灰⽩⾊，肥效较差；温度低时,成⿊⾊,肥效较⾼.
草⽊灰钾的形态是K2CO3其次是K2SO4和KCl,均为⽔溶性钾,草⽊灰中还含有CaO呈碱性,不能与铵态氮肥及腐熟有机肥混合施⽤.可作基肥、追肥和种肥.还可⽤1%草⽊灰浸出液根外追肥,适于各种⼟壤,但盐碱地⽣长
的植物残灰,不宜再施于盐碱⼟壤中。

四、窑灰钾肥
是⽔泥⼯业的副产品,含K2O 8-10%。

⾼达20%以上,还含有CaO 35-40%及镁、硅、硫和多种微量元素,呈灰褐⾊粉末，强碱性反应,吸湿性强,易结块。

其中90%以上的钾素是以K2SO4与KCl形态存在,1-5%以硫酸钾和硅
酸钾形态存在.,5％的为矿物态钾。

可作基肥和追肥,但不宜作种肥,施⽤期间最好与
湿⼟拌混,防粉末飞扬,不能与铵态氮肥和腐熟有机肥
以及⽔溶性磷肥混合使⽤。

五. 钾镁肥、钾钙肥
1. 钾镁肥:⼜称卤渣，是制盐⼯业的副产品,含K2O 33%；MgO 38％溶解度好, 作追肥、基肥、忌氯作物不宜施⽤.
2. 钾钙肥：钾长⽯、⽯灰⽯、⽯膏、⽆烟煤为原料制成,含K2O 4.1% CaO 4.16% MgO 4.28%,也有Si S等元素
第四节钾肥的合理分配和使⽤
⼟壤性质、作物种类、肥料性质、肥料配合、⽓候条件。

⼀、⼟壤供钾能⼒与钾肥肥效
⼟壤供钾⽔平是指⼟壤中速效性钾的含量和缓效
性钾的贮藏量及其释放速度,只有⼟壤钾的供应⽔平低于某⼀界限时,钾肥才能发挥肥效。

⼟壤质地是影响⼟壤供钾能⼒的另⼀因素。

同等速效钾量：砂⼟>粘⼟,但不少⼟不能持久,其缺钾临界指标也不⼀样, 砂⼟－沙壤⼟ 85ppm；砂壤⼟－壤⼟为100ppm；粉砂⼟- 粘⼟ 125ppm。

⼆. 作物种类与钾肥效应
油料作物、薯类与糖⽤作物、棉⿇作物、⾖科作物、烟草、茶、桑、需钾量较多,果树需钾量也多，⽲⾕类作物或⽲本科牧草⼀般需钾量较少,同⼀作物不同品种也不⼀样,就⽔稻⽽⾔,矮杆⾼产品种⽐⾼秆品种对钾
肥反应较为敏感。

作物不同⽣育期的差异,⼀般⽲⾕类作物在分蘖－拔节期需钾肥较多,开花后期明显下降,蔬菜如茄果类
在花蕾期。

对⼀般作物来说,苗期对钾最为敏感,但与
磷、氮相⽐其临界期的出现要晚些。

因此应⾸先⽤于需钾量多，效应显著的作物(或品种)上.
三. 肥料配合与钾肥效
钾肥的增产效应与氮、磷(尤其是氮)供应⽔平有关, 1.当⼟壤氮磷⽔平低,氮磷肥⽤量少时,配施钾肥效果往往不明显
2.氮磷⽤量增加到⼀定程度后,⼟壤供钾⽔平低,效果很好,但供钾⽔平⾼时,效果不稳定.
3.当氮肥⽤量很⾼,⼟壤严重缺钾时,效应很⼤,配施甚为必要
4.氮肥⽤量很⾼,但⼟壤钾丰富时,两者配合效果不明显.
有机肥种类和施⽤⽔平是决定钾肥效果的⼜⼀重要因素,有机肥施⽤量⾼时,配施钾肥的增产效果⼩,尤其是秸秆还⽥。

四.钾肥施⽤技术与钾肥肥效
钾肥宜深施、早施和相对集中施.
钾肥应当深施在作物根系多、吸收能⼒强的⼟层中,以利根系吸收.同时⼜可减少因表⼟⼲湿变化较⼤引起钾的固定,提⾼钾肥的利⽤率,⼀般施⽤深度为6-12cm。

钾肥应掌握早施,即重施基肥。

也可作根外追肥、叶⾯喷肥。