04 植物的钾素营养与钾肥

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。
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%
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
几种大田作物钾的营养诊断指标
作 物
玉 小 棉 大 米 麦 花 豆 指
缺 标
<1.0 0.39-1.30 0.29-0.44
低 1.1-1.5 3.07 -
中 高 1.51-3.0 3.0-5.5 叶片,抽雄期最下穗轴下第一叶 1.46-5.80 刚抽穗前的上部叶片 >3.20 第二叶柄 1.11-4.45 叶片,无叶柄,苗龄45天 -
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
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
(原生矿物钾) (层间K+) (胶体K+)
水溶性钾
(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 。
三、肥料配合与钾肥肥效
钾肥的增产效应与氮、磷(尤其 是氮)供应水平有关： 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； 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； 当氮肥用量很高，土壤严重缺钾时，效应很大，配 施甚为必要。 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。
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。
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
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化作用。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。
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)3.05Kg、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。
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、淀粉类作物等 需要较多的钾。
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。
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
土壤中有效钾 作物吸收 淋洗损失 径流损失(侵蚀损失) 固定
第六章
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5070ppm）总计已达3.4亿亩。
（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。
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。
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。
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(萨斯喀彻 温省)。
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。
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。
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。
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 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。
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。
由于CaCl2易流失，造成土壤板 结。 施用：能作基肥和追肥，由于 含有Cl-对忌氯作物如甘薯、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。