植物的钾素营养与钾肥
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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。
第9章 土壤与植物钾素营养及钾肥2013
氮和钾对玉米产量和断茎的影响
施 K2 O量 0 6 12 0 6 12 不施氮 100 305 247 9 4 4 施氮6kg/亩 产量（kg/亩） 140 485 510 断茎率(%) 57 3 4 59 8 4 159 497 539 施氮12kg/亩
资料来源：Schulte, Proc. Wisconsin Fert. And Aglime Conf., p. 58 (1975).
钾离子穿梭运输硝酸根离子和苹果酸根离子的模式图
(八) 增强作物的抗逆性
抗旱
抗高温 抗寒 抗病 抗盐 抗倒伏 ……………
?
＋K －K
1. 抗旱性
★ 增加钾离子的浓度
，提高细胞的渗透势
使细胞膜透性保
★ 提高胶体对水的束缚能力 ,
持稳定
★ 气孔的开闭随植物的生理需要而调节自如 ★ 促进根系生长，提高根冠比，增强作物吸水
第九章 土壤与植物钾素营 养及钾肥
主要内容
土壤中的钾素及其转化（了解）
植物的钾素营养（掌握）
钾肥的种类、性质及其施用（掌握）
钾肥的合理分配和施用（掌握）
第一节 土壤钾素营养
土壤中钾的含量 土壤中钾的分布和演替 土壤中钾的形态与有效性 土壤中钾素的转化
一、土壤中的钾素含量
水稻
2. 形态
离子态为主
以水溶性无机盐存在细胞中
以钾离子态吸附在原生质膜表面 并不是以有机化合物的形态存在 3. 分布
钾在植物体内具有较大的移动性， 随植物生长中心转移而转移，即再 利用率高。 主要分布在代谢最活跃的器官和 组织中，如幼芽、幼叶、根尖等。
二、钾的营养功能 (一) 促进光合作用，提高CO2同化率
原因：
第四章 植物的钾素营养与施肥
**优施喜钾作物
豆科作物和油料对钾最敏感； 糖类作物（甜 菜、果品、瓜类） 经济作物（棉花、麻类、烟草） 禾本科作物肥效差（吸收矿物层间钾的能力强）
三、钾肥的种类与施用
◆氯化钾： 盐碱地或忌氯作物不宜； 不做种肥 ◆硫酸钾： 优施喜钾忌氯或喜钾喜硫作物
**四、施用技术与钾肥肥效
1、钾肥宜深施、早施和相对集中施用
第二节 钾肥的种类、性质和施用
钾矿资源：天然钾盐矿、含钾工业废弃物
钾肥原料 直接做肥料
钾矿的形成：古代海湾海水蒸发形成；内陆盐湖蒸发
我国钾矿资源严重缺乏，钾肥进口依赖度为70%。
钾矿资源储量最大的是俄罗斯和加拿大，其次是德国
钾 矿 资 源
** 一、硫酸钾 K2SO4
1、性质：
K2O：50％－52％; 化学中性、生理酸性; 易溶、速效； 白色或淡黄色晶体（外观粉末或者颗小粒） ， 物理性状良好(吸湿性小）
3、抗病
缺钾：可溶性糖含量、无机氮化合物增加， （N/K与真菌细菌病害） 钾促进可溶性糖转化为多糖及糖的聚合，增强细 胞表皮厚度，促进细胞木质化 有利于酚类化合物累积
钾素抗下列作物的病害：
水稻：胡麻叶斑病、稻瘟病 小麦：赤霉病、锈病 棉花：红叶茎枯病 烟草：花叶病
4、抗高温
3、施用：
（1）可作基肥、追肥，不作种肥； 植物对盐的忍受能力： KH2PO4 > K2SO4 > KNO3 > KCl
（2）盐碱地慎用； （3）忌氯作物慎用；
（4）酸性土配施石灰。
三、草木灰
1、成分：
植物残体燃烧后的残留物
K2O：5%—10%；钙磷硅及微量元素 木灰：钙、磷、钾高 草灰：硅高
豆科作物和油料对钾最敏感； 糖类作物（甜 菜、果品、瓜类） 经济作物（棉花、麻类、烟草） 禾本科作物肥效差（吸收矿物层间钾的能力强）
三、钾肥的种类与施用
◆氯化钾： 盐碱地或忌氯作物不宜； 不做种肥 ◆硫酸钾： 优施喜钾忌氯或喜钾喜硫作物
**四、施用技术与钾肥肥效
1、钾肥宜深施、早施和相对集中施用
第二节 钾肥的种类、性质和施用
钾矿资源：天然钾盐矿、含钾工业废弃物
钾肥原料 直接做肥料
钾矿的形成：古代海湾海水蒸发形成；内陆盐湖蒸发
我国钾矿资源严重缺乏，钾肥进口依赖度为70%。
钾矿资源储量最大的是俄罗斯和加拿大，其次是德国
钾 矿 资 源
** 一、硫酸钾 K2SO4
1、性质：
K2O：50％－52％; 化学中性、生理酸性; 易溶、速效； 白色或淡黄色晶体（外观粉末或者颗小粒） ， 物理性状良好(吸湿性小）
3、抗病
缺钾：可溶性糖含量、无机氮化合物增加， （N/K与真菌细菌病害） 钾促进可溶性糖转化为多糖及糖的聚合，增强细 胞表皮厚度，促进细胞木质化 有利于酚类化合物累积
钾素抗下列作物的病害：
水稻：胡麻叶斑病、稻瘟病 小麦：赤霉病、锈病 棉花：红叶茎枯病 烟草：花叶病
4、抗高温
3、施用：
（1）可作基肥、追肥，不作种肥； 植物对盐的忍受能力： KH2PO4 > K2SO4 > KNO3 > KCl
（2）盐碱地慎用； （3）忌氯作物慎用；
（4）酸性土配施石灰。
三、草木灰
1、成分：
植物残体燃烧后的残留物
K2O：5%—10%；钙磷硅及微量元素 木灰：钙、磷、钾高 草灰：硅高
钾 施肥技巧与方法
钾的营养功能
(三)促进糖代谢
钾不足时， 植株内糖、 淀粉水解为单糖； 钾不足时 ， 植株内糖 、 淀粉水解为单糖 ； 钾充足时， 活化了淀粉合成酶， 钾充足时 ， 活化了淀粉合成酶 ， 单糖向合 成蔗糖、淀粉方向进行。 成蔗糖、淀粉方向进行。 钾能促使糖类向聚合方向进行， 钾能促使糖类向聚合方向进行，对纤维的 合成有利。所以钾肥对棉、 合成有利。所以钾肥对棉、麻等纤维类作 物有重要的作用。 物有重要的作用。 钾还能促进光合产物向贮藏器官的运输， 钾还能促进光合产物向贮藏器官的运输， 这不仅能消除光合产物在叶部累积而抑制 光合作用的继续进行， 光合作用的继续进行，还能使各组织生长 发育良好。 发育良好。
*单位为µmolC2H2/g根瘤/hr
86.9 109.9
(五)钾能促进植物经济用水
促进根系对水分的吸收 钾离子以高浓度累积在细胞中， 因此， 钾离子以高浓度累积在细胞中 ， 因此 ， 细胞壁渗透压增大， 细胞壁渗透压增大 ， 水分便从低浓度的土 壤溶液中向高浓度的根细胞中移动， 壤溶液中向高浓度的根细胞中移动 ， 直至 渗透压和膨压达到平衡为止。 渗透压和膨压达到平衡为止。 膨压是细胞扩张的动力， 膨压是细胞扩张的动力 ， 它从细胞内为 细胞壁的延伸或细胞分裂提供必需的压力。 细胞壁的延伸或细胞分裂提供必需的压力 。
300 液泡 200 细胞质 度 K+ 浓 100
0 0 1 2 3 4 5 干物质含钾量（%） 干物质含钾量（
植物组织含钾量变化对细胞质 和液泡中钾浓度影响
2. 形态
钾在植物体内以离子形态、 钾在植物体内以离子形态、水溶性盐 离子形态 类或吸附在原生质表面等方式存在 等方式存在， 类或吸附在原生质表面等方式存在，而不 是以有机化合物的形态存在。 是以有机化合物的形态存在。
医学课件第五植物的钾素营养与钾肥
施钾量（K2O公斤/亩） 玉米幼苗受冻情况（%）
7.45
55
13.5
20
24.8
21
45.0
15
3、增强作物抗盐性
Schleiff和Finck试验：使得小麦的耐盐能力由0.2%提高 到0.5%
4、增强作物抗倒伏能力
5、增强作物对生理性病害的防治
在不良土壤环境中，钾可增强根系氧化力，减少作物 对铁、锰等元素的吸收，从而减轻其生理病害，如青铜病。 表5-11钾对越南硫酸盐土中水稻铁的吸收和和青铜病的发生
表5-13一般矿物的含钾量
矿物种类 钾长石
K2O含量 4~15
矿物种类 伊利石
K2O含量 4 ~7
钙-钠长石 0 ~3
蛭石
0 ~2
白云母
7 ~11
绿泥石
0 ~1
黑云母
6 ~10
蒙脱石
0 ~0.5
表5-14矿物钾对作物的有效性（J.K.Plunner， 1918）
钾源
K2SO4 黑云母 白云母 正长石 微斜长石
昆虫与螨
230
59
16
25
线虫
54
42
4
54
病毒
116
41
14
45
细菌
68
75
12
13
总数
1209
65
12
23
表5-13水稻细胞木质化程度与施钾是关系
处理
NP
木质素含量 （%干物质）
26.9
NPK1 27.5
NPK2 29.3
三、作物的缺钾症状
一般作物缺钾首先表现为： 生长停滞，叶色变暗； 抗旱力下降； 从老叶的叶尖和叶缘开始出现带白色的、黄色的或橙色
7.45
55
13.5
20
24.8
21
45.0
15
3、增强作物抗盐性
Schleiff和Finck试验：使得小麦的耐盐能力由0.2%提高 到0.5%
4、增强作物抗倒伏能力
5、增强作物对生理性病害的防治
在不良土壤环境中，钾可增强根系氧化力，减少作物 对铁、锰等元素的吸收，从而减轻其生理病害，如青铜病。 表5-11钾对越南硫酸盐土中水稻铁的吸收和和青铜病的发生
表5-13一般矿物的含钾量
矿物种类 钾长石
K2O含量 4~15
矿物种类 伊利石
K2O含量 4 ~7
钙-钠长石 0 ~3
蛭石
0 ~2
白云母
7 ~11
绿泥石
0 ~1
黑云母
6 ~10
蒙脱石
0 ~0.5
表5-14矿物钾对作物的有效性（J.K.Plunner， 1918）
钾源
K2SO4 黑云母 白云母 正长石 微斜长石
昆虫与螨
230
59
16
25
线虫
54
42
4
54
病毒
116
41
14
45
细菌
68
75
12
13
总数
1209
65
12
23
表5-13水稻细胞木质化程度与施钾是关系
处理
NP
木质素含量 （%干物质）
26.9
NPK1 27.5
NPK2 29.3
三、作物的缺钾症状
一般作物缺钾首先表现为： 生长停滞，叶色变暗； 抗旱力下降； 从老叶的叶尖和叶缘开始出现带白色的、黄色的或橙色
植物钾素营养及钾肥
•
大麦：生长矮小，抽穗少 而不正常；叶片 蓝绿色，老叶从叶尖到叶缘开始干枯，叶片 上出现条带。 在缺钾严重时，出现白斑状损伤。
玉米缺钾：节间短，叶片相对长，叶缘和叶 尖变褐，失绿黄化。根系差，不耐旱。
燕麦缺钾：叶片和茎呈蓝绿色；老叶从 叶尖开始坏死，枯萎、凋谢。
马铃薯缺钾：生长较矮，灌簇状；叶片蓝绿色、 叶脉间轻微的黄化，边沿烧焦状，叶面上有褐斑。
7.45
13.5 24.8 45.0
55
20 21 15
（3）增强作物抗盐性 Schleiff和Finck试验：使得小麦的耐盐能力由0.2% 提高到0.5% （4）增强作物抗倒伏能力
（5）增强作物对生理性病害的防治
在不良土壤环境中，钾可增强根系氧化力，减 少作物对铁、锰等元素的吸收，从而减轻其生理病 害，如青铜病。 钾对越南硫酸盐土中水稻铁的吸收和和青铜病的发生
主要农作物中钾的含量（彭克明，1987）
作物 小麦 部位 籽粒
含钾（K2O） 作物 %
0.61 水稻
部位 籽粒
含钾（K2O） %
0.30
茎秆 种子
茎秆
0.73 0.90
1.10 0.40 1.60 0.20 1.30
茎秆 块茎
叶片 跟 叶片 叶片 茎
0.90 2.28
1.81 2.13 5.01 4.10 2.80
磷酸钾用量 （克/盆） 0 1 2 3 水稻干重 （克/盆） 5.8 13.8 18.1 23.1 Fe含量 （ppm） 2070 1515 1450 1095 K+浓度（%） 0.25 0.90 1.20 1.30 青铜病发生 情况 严重 明显 明显 轻微
（6）增强作物对病虫害的抗性 施肥能减轻真菌、细菌和病毒性病害；也对虫害有一 定的作用。适量施钾一般可减少水稻的胡麻叶癍病、白
植物钾素营养及钾肥 共58页
标记叶的节 标记叶上部的叶和节
标记叶节以下的茎
占总标记物的%
+K
-K
54.3
95.4
14.3
3.9
9.7
0.6
1.9
0.1
20.1
0.04
5）钾可促进淀粉的合成
钾可提高淀粉酶活性，促进淀粉合成，抑制籽 粒中ABA活性，延长淀粉合成时间。
培养介质中钾浓度对水稻和大麦种子中淀粉酶活性的影响 （Heaeder，1981）
（ 3）转移酶类：丙酮酸激酶、6-磷酸果糖激酶
其它：ATP酶等
K
全酶
酶蛋白 辅酶
K
4）促进光合作用和同化物的运输 （1）促进叶绿体合成
小麦灌浆期上部节间的叶绿素含量与供钾关系 （H.E.Haeder，1981）
日期
7月20日 7月25日 7月27日 7月31日 8月2日
叶绿素含量（毫克/克鲜重）
8）提高作物的抗逆性
（1）提高作物的抗旱性 钾充足时，吸水能力强，对蒸腾的调节能
请做好 上课准备
土壤与植物营养
西北农林科大 资源环境学院
李新平
土壤与植物营养
第 0 章 绪论 第一章 土壤的基本物质组成 第二章 土壤的基本性质 第三章 植物营养基本理论 第四章 化学肥料与施肥 第五章 微肥与复合肥 第六章 有机肥
第四章 化学肥料与施肥
1 植物的氮素营养与氮肥 2 植物的磷素营养与磷肥 3 植物的钾素营养与钾肥
作物 大麦 水稻
KCI浓度（摩尔）
0 0.1 0 0.1
ADP生成量（毫 微摩尔）
53.4 72.3 37.5 51.1
相对量（%）
100 135 100 136
钾对小麦籽粒中ABA含量、灌浆期和粒重的影响 （Haeder，1981）
标记叶节以下的茎
占总标记物的%
+K
-K
54.3
95.4
14.3
3.9
9.7
0.6
1.9
0.1
20.1
0.04
5）钾可促进淀粉的合成
钾可提高淀粉酶活性，促进淀粉合成，抑制籽 粒中ABA活性，延长淀粉合成时间。
培养介质中钾浓度对水稻和大麦种子中淀粉酶活性的影响 （Heaeder，1981）
（ 3）转移酶类：丙酮酸激酶、6-磷酸果糖激酶
其它：ATP酶等
K
全酶
酶蛋白 辅酶
K
4）促进光合作用和同化物的运输 （1）促进叶绿体合成
小麦灌浆期上部节间的叶绿素含量与供钾关系 （H.E.Haeder，1981）
日期
7月20日 7月25日 7月27日 7月31日 8月2日
叶绿素含量（毫克/克鲜重）
8）提高作物的抗逆性
（1）提高作物的抗旱性 钾充足时，吸水能力强，对蒸腾的调节能
请做好 上课准备
土壤与植物营养
西北农林科大 资源环境学院
李新平
土壤与植物营养
第 0 章 绪论 第一章 土壤的基本物质组成 第二章 土壤的基本性质 第三章 植物营养基本理论 第四章 化学肥料与施肥 第五章 微肥与复合肥 第六章 有机肥
第四章 化学肥料与施肥
1 植物的氮素营养与氮肥 2 植物的磷素营养与磷肥 3 植物的钾素营养与钾肥
作物 大麦 水稻
KCI浓度（摩尔）
0 0.1 0 0.1
ADP生成量（毫 微摩尔）
53.4 72.3 37.5 51.1
相对量（%）
100 135 100 136
钾对小麦籽粒中ABA含量、灌浆期和粒重的影响 （Haeder，1981）
土壤、植物钾素营养与化学钾肥
草木灰
其中90％的钾为K2CO3若高温燃烧，则以K2SiO3为主
( K2CO3 + SiO2 2. 成分和性质
K2SiO3 + CO2 )
(1) 成分：含有灰分元素，如Ca、Mg、P、Fe和其它微量元
素等。 其中Ca、K较多，P次之。
(2) 性质：
① 深灰色粉末；
② 其中钾的形态 以碳酸钾为主，其次是硫酸钾和氯化钾，都是水 溶性钾，可被植物直接吸收利用；
注意：草木灰是碱性肥料，不能与铵态氮肥、腐熟的有机 肥料混合施用，以免造成氨的挥发损失。
四、钾肥的合理分配和施用
（一）土壤供钾能力与钾肥的分配 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。在供钾水平较低时，钾肥的肥效才明显 表现。
土壤速效钾水平与当季作物钾肥肥效的关系
等级 极低
2、派生功能
促进光合作用 促进光合产物的运输 促进蛋白质合成 促进淀粉合成 提高植物的抗逆性：旱、寒、高温、盐害、病害、倒伏 影响作物品质:
施K2O量
0 6 12
0 6 12
氮和钾对玉米产量和断茎的影响
不施氮
100 305 247
9 4 4
施氮6公斤/亩 产量
公斤/亩 140 485 510
3、交换性钾 占全钾的 l%~2%
4、水溶性钾 1-10 mg/kg，占土壤全钾0.1-0.2%
☻ 速效性钾是植物可以利用的形态
（三）土壤中钾素的转化
风化
矿物态钾
缓效态钾
晶格固定 风化
交换性钾
生物固定
吸附固定 解吸
水溶性钾
有机体中的钾
分解 生物固定
（二）植物钾素营养
第8章植物钾素营养与钾肥
第八章植物钾素营养与钾肥第一节植物的钾素营养钾不仅是植物生长发育所必需的大量营养元素，而且也是肥料三要素之一。
许多植物需钾量较大，它在植物体内的含量仅次于氮。
农业生产实践证明，施用钾肥对提高作物产量和改进品质均有明显的作用。
由于氮、磷化肥用量的逐年增加，复种指数和作物产量的不断提高，作物对钾的需求量明显增加。
特别是我国南方土壤含钾量明显偏低，供钾能力不足，施用钾肥后往往具有显著的增产效果。
近年来，我国北方石灰性土壤的含钾量呈下降态势，出现了高产喜钾作物缺钾的现象，因此在高产栽培中施用钾肥越来越重要。
一、植物体内钾的含量与分布特点一般植物体内的含钾量(K2O)约占植物干重的0.3%-5.0%，其含量依植物种类和器官不同而异。
通常，含淀粉、糖等碳水化合物较多的作物含钾量较高，如薯类作物的块根或块茎、糖用甜菜块茎和根系、烟草的茎叶等含钾量较高，谷类作物含钾量较低。
从不同器官来看，谷类作物茎叶中的含钾量较高，而种子中的含钾量较低。
薯类作物的块根、块茎中含钾量高于其它器官。
钾在植物体内的移动性很强，根系吸收的钾易于运到地上部，而且有随作物生长中心的转移而转移的特点。
因此，植物能多次反复利用。
当植物体内钾素不足时，钾优先分配到较幼嫩的组织中，缺钾首先出现在下部老叶上。
例如杂交水稻，在其不同的生育期中，低钾处理的稻株，从上层叶到下层叶，其含钾量都存在明显的梯度；而适量施钾的处理，稻株各层叶片之间的含钾量则较为接近。
这种现象在其它作物上也有类似的趋势。
因此，植株从上到下，各叶片之间含钾量是否存在梯度也可作为钾营养诊断的一种方法。
从细胞水平来看，细胞质中钾浓度较低，且含量较稳定，约100-200mmol.L-1。
当植物组织含钾量较低时，首先满足细胞质内钾的需要，直到钾的数量达最适水平。
当钾的供应达最适水平后，过量的钾几乎全部转移到液泡中。
细胞质内钾保持在最适水平是出于生理上的需要，因为钾对植物有多种营养功能。
目前已知有60多种酶的活性取决于细胞质内K+的浓度，稳定的K+含量是细胞进行正常代谢的保证。
植物营养与施肥 10 植物钾肥
精 品 课 程 建 设
3.速效性钾
占全钾的 l% ～ 2% ，其中交换性钾占 90% ，水 溶性钾占l0%左右。
三、土壤中钾素的转化
矿物态钾
风化
缓效态钾
风化
晶格固定
交换性钾
分解
解吸
吸附固定
水溶性钾
分解
生物固定
有机体中的钾
精 品 课 程 建 设
精 品 课 程 建 设
精 品 课 程 建 设
南方耕地土壤缺钾的原因：
⑵钾能改善叶绿体的结构； ⑶钾能促进叶片对CO2的同化。
精 品 课 程 建 设
钾对叶绿体中ATP合成的影响
作物
干物质中K2O（%） ATP的数量（µmol/h/g.叶绿素）
3.70 1.00 5.53 1.14 4.70 1.60 216 143 295 185 102 68
蚕豆
菠菜 向日葵
精 品 课 程 建 设
精 品 课 程 建 设 抗盐类： 稳定质膜中蛋白质分子上的 S-H 基，避免蛋 白质变性；防止类脂中的不饱和脂肪酸被氧化； 抗病性： 增厚细胞壁提高细胞木质化程度 ; 促进植物 体内低分子化合物转变为高分子化合物； 抗倒伏： 促进作物茎秆维管束的发育，使茎壁增厚， 髓腔变小，机械组织内细胞排列整齐； 抗早衰： 延长籽粒灌浆时间，增加千粒重。
精 品 课 程 建 设
第十章 植物钾素营养与化学钾肥
第一节 土壤钾素 第二节 植物的钾素营养 第三节 常用钾肥的种类、性质和施用
第四节 钾肥的合理施用
精 品 课 程 建 设
第一节 土壤钾素
一、土壤中钾的含量及影响含量的因素 1.土壤中钾的含量 我国土壤中钾的含量有自北而南下降的趋势。 东北黑土（>2%）>西北、华北（>1.5%）>江西、 浙江、湖南、湖北、四川、贵州（1%）>华南砖红 壤（0.5%）。 缺钾已成为生产中的制约因素。目前南方大 部分土壤施钾肥有效，局部地区增产效果甚至超 过磷肥及氮肥。
植物的钾素营养与钾肥 PPT课件
14
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。
18
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。
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
8
（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。
9
（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。
第四章
植物的钾素营养与钾肥
1
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2
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。
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。
18
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。
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（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。
9
（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。
第四章
植物的钾素营养与钾肥
1
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2
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。
植物的钾素营养与钾肥施用
时叶片焦枯脱落。
•
玉米缺钾 所形成的果穗尖端呈空粒，如能够
形成籽粒也不充实，淀粉含量低。
六、植物钾素营养的丰缺指标
水稻缺钾
玉 米 缺 钾
Sugarcane plants of K-deficiency
Old leaves turns brown (‘fired’ leaves)
Cotton plants of K-deficiency
1. 矿物态钾 占全钾量的90—98%，存在于微斜长石、
正斜长石和白云母中，以原生矿物形态分布在 土壤粗粒部分。
2. 缓效态钾
•
占全钾量的2%～8%。主要存在与晶层固定态
钾和次生矿物如水云母等以及部分黑云母中的钾。
•
有些次生粘土矿物晶层(主要为2:1型粘土矿物)
吸水膨胀，使半径与晶格孔隙半径相当的K+进入
第二节 土壤中钾的形态和转化
一、土壤中钾素含量和形态 （一）含量
地壳中钾的含量(平均)约为2.3%，大部分土壤含钾 量为0.5～2.5%，平均为1.2%。红壤、砖红壤等风化强 烈，是含钾量最低的土壤种类。
我国地域性分布规律：由北向南，由西向东渐减， 东南地区土壤多缺钾。
（二）形态
分为矿物态钾、缓效态钾以及速效性钾(水 溶性钾和交换性钾)。
钾通常被称为“品质元素”
五、钾营养失调的症状
•
缺钾时，通常老叶叶尖和叶缘发黄，进而变褐，
逐渐枯萎。在叶片上往往出现褐色斑点，甚至成为斑
块，但叶中部靠近叶脉附近仍保持原来的绿色。严重
பைடு நூலகம்
缺钾时幼叶也会出现同样的症状。
•
禾谷类作物缺钾时，先在下部叶片上出现褐色
斑点，严重缺钾时新叶也会出现这样的症状，然后枯
第五植物的钾素营养与钾肥
35
38
44
缺钾
7.7
13.4
46.5
2.2
46
16.0
足钾
3.7
4.4
/
9.4
75
34.4
六）促进脂肪代谢
在脂肪合成过程中有2个酶需要K+。乙酰辅酶A合成酶 需要K+ ；乙酰辅酶A羧化酶需要K+ 、Mg2+、Mg-ATP等 共同作用才能发挥作用。
七）促进氮代谢
1、促进硝态氮的吸收、运输和还原 2、促进蛋白质合成 3、促进豆科作物固氮 4、减少铵害和有害胺类的毒害作用
酶需要在K+离子的参与下才能充分活化。这些酶包括合成 酶、氧化还原酶和转移酶类等。其活化特点是需要较高的 K+浓度（40～80mM），而其它离子在该浓度时对植物就 会产生毒害。一般植物细胞的钾浓度为150mM。
1）合成酶类：乙酰辅酶A、NAD合成酶、谷胱甘肽合 成酶、淀粉合成酶、苹果酸合成酶等
2）氧化还原酶：甘油酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、琥 珀酸脱氢酶等
钾在作物体不构成任何结构物质或化合物，而是 呈游离状态存在。它以无机盐的形式存在于细胞质或 吸附在原生质胶体表面。钾在作物体内的移动性很强， 随着作物的生长，钾不断地向代谢作用旺盛的部位转 移。因此在幼叶、幼芽和根尖中，钾的含量极为丰富。 钾的再利用率也高。缺钾症首先出现在老叶，或中、 下部叶。
表5-1 主要农作物中钾的含量（彭克明，1987）
14C存在部位
标记叶的叶片 标记叶的叶鞘
标记叶的节 标记叶上部的叶和节 标记叶节以下的茎
占总标记物的%
+K
-K
54.3
95.4
14.3
3.9
9.7
5-植物的钾素营养与钾肥 浙江大学植物营养课件
促进作物茎秆维管束的发育，使茎壁增厚，髓腔变 小，机械组崐织内细胞排列整齐。
7. 抗早衰
延长籽粒灌浆时间，增加千粒重；
8. 减轻水稻受还原性物质的危害
钾能改善水稻“乙醇酸代谢途径”，提 高根系氧化力，使根际Eh升高，防止H2S、 过量Fe2+、Mn2+和有机酸等物质的危害。
三、植物对钾(K＋)的吸收和运输
以水溶性无机盐存在细胞中 离子态为主
以钾离子态吸附在原生质膜表面 并不是以有机化合物的形态存在
3. 分布
钾在植物体内具有较大的移动性， 随植物生长中心转移而转移，即再 利用率高。
主要分布在代谢最活跃的器官和 组织中，如幼芽、幼叶、根尖等。
二、钾的营养功能
(一) 促进酶的活化
在生物体内，钾作为60多种酶（包括合成酶类、 氧化还原酶类、转移酶类）的活化剂，能促进多种 代谢反应。
3. 抗寒性
★ 钾能促进植物形成强健的根系和粗壮的木质部导管
★ 提高细胞和组织中淀粉、糖分、可溶性蛋白和各种 阳离子的含量。因此能提高细胞的渗透势，增强抗 旱能力，并能使冰点下降，减少霜冻危害，提高抗 旱性
★ 充足的钾还有利于降低呼吸速率和水分损失，保护 细胞膜的水化层，增强植物对低温的抗性。
4. 抗盐害
2. 植物种类
(速效性钾)
需钾循序：向日葵、荞麦、甜菜、玉米 >
油菜、豆科作物 > 禾谷类作物、禾本科牧草
3. 介质的离子组成 如：钙促进钾的吸收
铵抑制钾的吸收
4. 土壤水气条件 如果水分不足会使K+的活度下降，
降低了K+的扩散；水分过多使通气不良，作物吸钾 能力受到抑制
(三) 运输
通过木质部和韧皮部向上运输，也可由韧皮部
7. 抗早衰
延长籽粒灌浆时间，增加千粒重；
8. 减轻水稻受还原性物质的危害
钾能改善水稻“乙醇酸代谢途径”，提 高根系氧化力，使根际Eh升高，防止H2S、 过量Fe2+、Mn2+和有机酸等物质的危害。
三、植物对钾(K＋)的吸收和运输
以水溶性无机盐存在细胞中 离子态为主
以钾离子态吸附在原生质膜表面 并不是以有机化合物的形态存在
3. 分布
钾在植物体内具有较大的移动性， 随植物生长中心转移而转移，即再 利用率高。
主要分布在代谢最活跃的器官和 组织中，如幼芽、幼叶、根尖等。
二、钾的营养功能
(一) 促进酶的活化
在生物体内，钾作为60多种酶（包括合成酶类、 氧化还原酶类、转移酶类）的活化剂，能促进多种 代谢反应。
3. 抗寒性
★ 钾能促进植物形成强健的根系和粗壮的木质部导管
★ 提高细胞和组织中淀粉、糖分、可溶性蛋白和各种 阳离子的含量。因此能提高细胞的渗透势，增强抗 旱能力，并能使冰点下降，减少霜冻危害，提高抗 旱性
★ 充足的钾还有利于降低呼吸速率和水分损失，保护 细胞膜的水化层，增强植物对低温的抗性。
4. 抗盐害
2. 植物种类
(速效性钾)
需钾循序：向日葵、荞麦、甜菜、玉米 >
油菜、豆科作物 > 禾谷类作物、禾本科牧草
3. 介质的离子组成 如：钙促进钾的吸收
铵抑制钾的吸收
4. 土壤水气条件 如果水分不足会使K+的活度下降，
降低了K+的扩散；水分过多使通气不良，作物吸钾 能力受到抑制
(三) 运输
通过木质部和韧皮部向上运输，也可由韧皮部
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★ 提高细胞和组织中淀粉、糖分、可溶性蛋白和各种
阳离子的含量。因此能提高细胞的渗透势，增强抗 旱能力，并能使冰点下降，减少霜冻危害，提高抗 旱性
★ 充足的钾还有利于降低呼吸速率和水分损失，保护
细胞膜的水化层，增强植物对低温的抗性。
4. 抗盐害
★ 钾能稳定质膜中蛋白质分子上的-SH基，避免蛋白
质变性；
第八章 植物的钾素营养与钾肥
＋K
－K
主要内容
植物的钾素营养
要求
掌握
土壤中的钾素及其转化
钾肥的种类、性质及其施用
了解
掌握
钾肥的合理分配和施用
掌握
－
1
第一节 植物的钾素营养
一、植物体内钾的含量、形态与分布
1. 含量
植物体内含钾 (K2O)： 为植株干重的0.3%~5% 钾是植物体中含量最多的金属元素 钾在细胞质中的浓度相对稳定，为100~200 mmol· -1 (比硝酸根和磷酸根离子高几十倍至百余 L 倍，比外界有效钾高几倍至几十倍)。过多的钾几 乎全部转移到液泡中。
酸根离子和苹果酸 根离子的模式图
2. 促进蛋白质和核蛋白的形成
蛋白质和核蛋白的合成需要Mg2+ 、K+ 作为
活化剂。
核酸的形成首先是核苷酸的合成，它是由5－磷
酸核糖合成腺苷一磷酸(AMP)和鸟苷一磷酸(GMP)，
这个过程的有关酶需要钾离子激活；
氨基酸活化后，由转移核糖核酸(tRNA)将活化 的氨基酸带到核糖体的信使核糖核酸(mRNA)，然后 合成多肽，这一过程需要Mg2+ 、K+。
作物
小麦 棉花
部位 含K 2 O 作物
籽粒 茎秆 籽粒 茎秆 籽粒 茎秆 籽粒 茎秆
部位 含K 2 O
0.30 0.90 1.81 2.28 2.13 5.01 2.80 4.10
玉米 谷子
0.61 0.73 0.90 1.10 0.40 1.60 0.20 1.30
籽粒 茎秆 马铃薯 叶片 块根 糖用甜菜 根 块茎 烟草 茎 叶片
★ 防止类脂中的不饱和脂肪酸被氧化。
5. 抗病虫害
★ 植物体内可溶性氨基酸和单糖积累少，减少了病原
菌的营养来源；
★ 使细胞壁增厚，表皮细胞硅质化程度增加，因而抗
病菌侵入的能力也相应增强；
★ 钾充足使体内酚类的合成增加，抗病力提高
6. 抗倒伏
促进作物茎秆维管束的发育，使茎壁增厚，髓腔变 小，机械组崐织内细胞排列整齐。
(Mengel & Vine, 1977)
(五) 促进氮素吸收和蛋白质的合成
1. 提高作物对氮的吸收和利用
表现：促进NO3-的还原和运输
供钾充足，能促进硝酸还 原酶的诱导合成，并能增强其 活性，有利于硝酸盐的还原；
地上部
钾能加快NO3-由木质部向 叶片的运输，减少NO3-在根系 钾离子穿梭运输硝 中还原的比例。
K+ NO
丙酮酸
根 部
植物体内钾的循环模式
四、钾对作物产量和品质的影响
钾充足，不但能使作物产量增加，而且可 以改善作物品质。
钾对作物品质影响的例子：
1. 油料作物的含油量增加
2. 纤维作物的纤维长度和强度改善
3. 淀粉作物的淀粉含量增加
4. 糖料作物的含糖量增加 5. 果树的含糖量、维C和糖酸比提高，果实风 味增加
300
200 液泡
细胞质 度
K+ 浓 100
0
0
1
2 3 4 5 干物质含钾量（%）
植物组织含钾量变化对细胞质 和液泡中钾浓度影响
钾含量因作物种类和器官而异：
淀粉作物、糖料作物、烟草、香蕉等含 钾较多；禾谷类作物相对较低 谷类：茎秆>种子；
薯类：块根、块茎较高
－K ＋K
主要农作物不同部位中钾的含量 (%)
水稻
2. 形态
离子态为主
以水溶性无机盐存在细胞中
以钾离子态吸附在原生质膜表面 并不是以有机化合物的形态存在
3. 分布
钾在植物体内具有较大的移动性， 随植物生长中心转移而转移，即再 利用率高。
主要分布在代谢最活跃的器官和 组织中，如幼芽、幼叶、根尖等。
二、钾的营养功能
(一) 促进酶的活化
在生物体内，钾作为60多种酶（包括合
7. 抗早衰
延长籽粒灌浆时间，增加千粒重；
本章复习题：
1. 钾素通常被称为作物的( )(A.有益元素；B.品质元素； C.生命元素)。它在植物体内的形态与氮和磷( )(A.一样； B.相似；C.不同)，主要以( )(A.有机态；B.离子态；C. 螯合态)为主。
2. 钾对植物具有多方面的营养作用，如能 、 、 、 ，并能增强植物抵抗 等功能。 、 、 、 、
────────────────────
五、作物的钾素营养失调症状
植物缺钾的常见症状：
通常茎叶柔软，叶片细长、下披；
老叶叶尖和叶缘发黄， 进而变褐，逐渐枯萎； 在叶片上往往出现褐色斑点， 甚至成为斑块，严重缺钾时 幼叶也会出现同样的症状； 根系生长停滞，活力差，易发生根腐病
钾对冬小麦产量构成因素的影响
项 目 施钾量（mg K/Kg） 0 60 120 46 58.8 36.3 17.4 37.2 68 65.2 37.6 33.0 81.0 75 61.3 42.6 34.4 89.9
从开花到成熟的天数 每盆穗数 每穗粒数 千粒重（g） 每盆产量（g）
8. 减轻水稻受还原性物质的危害
3. 协调“源”与“库”的相互关系
钾对甘蔗中14C光合产物运输的影响
14 C涂抹部位
占总标记物的％
有钾 无钾 95.4 3.9 0.6 0.1 0.04
(Hartt, 1970)
标记叶的叶片 标记叶的叶鞘 标记叶的节 标记叶上部的叶和节 标记叶节以下的茎
*总标记物为100％
54.3 14.3 9.7 1.9 20.1
的延伸或细胞分裂提供必需的压力。
资料：低量K+处理的作物生长速度、细胞
大小和组织的含水量都有所减少。幼嫩组
织的膨压是反映K+ 营养状况最敏感的参数。
所以钾充足时，作物能更有效地利用土壤 水分，并有较大的能力使水分保持在体内， 减少水分的蒸腾。
2. 调控气孔运动
钾通过影响气孔的开闭来调节水分蒸腾和二氧 化碳进入叶片的过程
地上部
钾离子穿梭运输硝酸根离子 和苹果酸根离子的模式图
(八) 增强作物的抗逆性
钾有多方面的抗逆
功能，它能增强作物的 抗旱、抗高温、抗寒、 抗病、抗盐、抗倒伏等 的能力，从而提高其抵 御外界恶劣环境的忍耐 能力。这对作物稳产、 高产有明显作用。
＋K
－K
1. 抗旱性
★ 增加钾离子的浓度
，提高细胞的渗透势 使细胞膜保持稳定的透性
成酶类、氧化还原酶类、转移酶类）的活化
剂，能促进多种代谢反应。
原因：
1. 全酶
－K+ ＋ K+
酶蛋白＋辅酶
2. K+易进入酶的活化部位
活化离子与非活化离子对酶变构作用的影响
1.8 1.6
酶活性(μmol ADP mg 蛋白-1h -1)
1.4
K+ Rb +
Cs ++ NH 4
1.2
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 10 20 30 40
*单位为μmolC2H2/g根瘤/h
86.9 109.9
(Gomes, 1986)
(六) 促进植物经济用水
1. 参与细胞渗透调节作用，促进根系对水分 的吸收
钾离子以高浓度累积在细胞中，因此，细胞壁 渗透压增大，水分便从低浓度的土壤溶液中向高浓 度的根细胞中移动，直至渗透压和膨压达到平衡为 止。
膨压是细胞扩张的动力，它从细胞内为细胞壁
3. 促进豆科根瘤菌的固氮作用
供钾对大豆生长、根瘤和固氮活性的影响
───────────────────────
处理 地上部重量 单株根瘤数 单株根瘤重 固氮酶活性* (g/株) (g) (g)
─────────────────────── －K 9.05 54.7 3.0 ＋K 12.50 60.8 3.9 ───────────────────────
★ 提高胶体对水的束缚能力,
★ 气孔的开闭随植物的生理需要而调节自如 ★ 促进根系生长，提高根冠比，增强作物吸水能力
2. 抗高温
★ 保持较高的水势和膨压，保证植物的正常代谢
★ 促进植物的光合作用，加速蛋白质和淀粉的合成 ★ 调节气孔和渗透，提高作物对高温的忍耐能力
3. 抗寒性
★ 钾能促进植物形成强健的根系和粗壮的木质部导管
6. 橡胶单株干胶产量增加，乳胶早凝率降低
钾通常被称为“品质元素”
施钾对大麦品质的影响
────────────────────
酸 蛋氨酸 酪氨酸 色氨酸 淀粉 可溶性糖
处理 胱氨
(％)
(％)
(％)
(％)
(％)
(％)
────────────────────
NP NPK 0.18 0.20 0.14 0.20 0.36 0.42 0.12 44.9 0.14 46.5 9.36 10.40
叶绿体在光下形成H+ 梯度和阳离子流
(三) 改善能量代谢
钾对叶绿体中ATP合成的影响
作物 蚕豆 mol/h/g叶绿素) 干物质中K2O(%) ATP的数量(µ 3.70 1.00 5.53 1.14 4.70 1.60 216 143 295 185 102 68
＋K －K 菠菜 ＋K ＋K 向日葵 ＋K －K
(四) 促进糖代谢
阳离子的含量。因此能提高细胞的渗透势，增强抗 旱能力，并能使冰点下降，减少霜冻危害，提高抗 旱性
★ 充足的钾还有利于降低呼吸速率和水分损失，保护
细胞膜的水化层，增强植物对低温的抗性。
4. 抗盐害
★ 钾能稳定质膜中蛋白质分子上的-SH基，避免蛋白
质变性；
第八章 植物的钾素营养与钾肥
＋K
－K
主要内容
植物的钾素营养
要求
掌握
土壤中的钾素及其转化
钾肥的种类、性质及其施用
了解
掌握
钾肥的合理分配和施用
掌握
－
1
第一节 植物的钾素营养
一、植物体内钾的含量、形态与分布
1. 含量
植物体内含钾 (K2O)： 为植株干重的0.3%~5% 钾是植物体中含量最多的金属元素 钾在细胞质中的浓度相对稳定，为100~200 mmol· -1 (比硝酸根和磷酸根离子高几十倍至百余 L 倍，比外界有效钾高几倍至几十倍)。过多的钾几 乎全部转移到液泡中。
酸根离子和苹果酸 根离子的模式图
2. 促进蛋白质和核蛋白的形成
蛋白质和核蛋白的合成需要Mg2+ 、K+ 作为
活化剂。
核酸的形成首先是核苷酸的合成，它是由5－磷
酸核糖合成腺苷一磷酸(AMP)和鸟苷一磷酸(GMP)，
这个过程的有关酶需要钾离子激活；
氨基酸活化后，由转移核糖核酸(tRNA)将活化 的氨基酸带到核糖体的信使核糖核酸(mRNA)，然后 合成多肽，这一过程需要Mg2+ 、K+。
作物
小麦 棉花
部位 含K 2 O 作物
籽粒 茎秆 籽粒 茎秆 籽粒 茎秆 籽粒 茎秆
部位 含K 2 O
0.30 0.90 1.81 2.28 2.13 5.01 2.80 4.10
玉米 谷子
0.61 0.73 0.90 1.10 0.40 1.60 0.20 1.30
籽粒 茎秆 马铃薯 叶片 块根 糖用甜菜 根 块茎 烟草 茎 叶片
★ 防止类脂中的不饱和脂肪酸被氧化。
5. 抗病虫害
★ 植物体内可溶性氨基酸和单糖积累少，减少了病原
菌的营养来源；
★ 使细胞壁增厚，表皮细胞硅质化程度增加，因而抗
病菌侵入的能力也相应增强；
★ 钾充足使体内酚类的合成增加，抗病力提高
6. 抗倒伏
促进作物茎秆维管束的发育，使茎壁增厚，髓腔变 小，机械组崐织内细胞排列整齐。
(Mengel & Vine, 1977)
(五) 促进氮素吸收和蛋白质的合成
1. 提高作物对氮的吸收和利用
表现：促进NO3-的还原和运输
供钾充足，能促进硝酸还 原酶的诱导合成，并能增强其 活性，有利于硝酸盐的还原；
地上部
钾能加快NO3-由木质部向 叶片的运输，减少NO3-在根系 钾离子穿梭运输硝 中还原的比例。
K+ NO
丙酮酸
根 部
植物体内钾的循环模式
四、钾对作物产量和品质的影响
钾充足，不但能使作物产量增加，而且可 以改善作物品质。
钾对作物品质影响的例子：
1. 油料作物的含油量增加
2. 纤维作物的纤维长度和强度改善
3. 淀粉作物的淀粉含量增加
4. 糖料作物的含糖量增加 5. 果树的含糖量、维C和糖酸比提高，果实风 味增加
300
200 液泡
细胞质 度
K+ 浓 100
0
0
1
2 3 4 5 干物质含钾量（%）
植物组织含钾量变化对细胞质 和液泡中钾浓度影响
钾含量因作物种类和器官而异：
淀粉作物、糖料作物、烟草、香蕉等含 钾较多；禾谷类作物相对较低 谷类：茎秆>种子；
薯类：块根、块茎较高
－K ＋K
主要农作物不同部位中钾的含量 (%)
水稻
2. 形态
离子态为主
以水溶性无机盐存在细胞中
以钾离子态吸附在原生质膜表面 并不是以有机化合物的形态存在
3. 分布
钾在植物体内具有较大的移动性， 随植物生长中心转移而转移，即再 利用率高。
主要分布在代谢最活跃的器官和 组织中，如幼芽、幼叶、根尖等。
二、钾的营养功能
(一) 促进酶的活化
在生物体内，钾作为60多种酶（包括合
7. 抗早衰
延长籽粒灌浆时间，增加千粒重；
本章复习题：
1. 钾素通常被称为作物的( )(A.有益元素；B.品质元素； C.生命元素)。它在植物体内的形态与氮和磷( )(A.一样； B.相似；C.不同)，主要以( )(A.有机态；B.离子态；C. 螯合态)为主。
2. 钾对植物具有多方面的营养作用，如能 、 、 、 ，并能增强植物抵抗 等功能。 、 、 、 、
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五、作物的钾素营养失调症状
植物缺钾的常见症状：
通常茎叶柔软，叶片细长、下披；
老叶叶尖和叶缘发黄， 进而变褐，逐渐枯萎； 在叶片上往往出现褐色斑点， 甚至成为斑块，严重缺钾时 幼叶也会出现同样的症状； 根系生长停滞，活力差，易发生根腐病
钾对冬小麦产量构成因素的影响
项 目 施钾量（mg K/Kg） 0 60 120 46 58.8 36.3 17.4 37.2 68 65.2 37.6 33.0 81.0 75 61.3 42.6 34.4 89.9
从开花到成熟的天数 每盆穗数 每穗粒数 千粒重（g） 每盆产量（g）
8. 减轻水稻受还原性物质的危害
3. 协调“源”与“库”的相互关系
钾对甘蔗中14C光合产物运输的影响
14 C涂抹部位
占总标记物的％
有钾 无钾 95.4 3.9 0.6 0.1 0.04
(Hartt, 1970)
标记叶的叶片 标记叶的叶鞘 标记叶的节 标记叶上部的叶和节 标记叶节以下的茎
*总标记物为100％
54.3 14.3 9.7 1.9 20.1
的延伸或细胞分裂提供必需的压力。
资料：低量K+处理的作物生长速度、细胞
大小和组织的含水量都有所减少。幼嫩组
织的膨压是反映K+ 营养状况最敏感的参数。
所以钾充足时，作物能更有效地利用土壤 水分，并有较大的能力使水分保持在体内， 减少水分的蒸腾。
2. 调控气孔运动
钾通过影响气孔的开闭来调节水分蒸腾和二氧 化碳进入叶片的过程
地上部
钾离子穿梭运输硝酸根离子 和苹果酸根离子的模式图
(八) 增强作物的抗逆性
钾有多方面的抗逆
功能，它能增强作物的 抗旱、抗高温、抗寒、 抗病、抗盐、抗倒伏等 的能力，从而提高其抵 御外界恶劣环境的忍耐 能力。这对作物稳产、 高产有明显作用。
＋K
－K
1. 抗旱性
★ 增加钾离子的浓度
，提高细胞的渗透势 使细胞膜保持稳定的透性
成酶类、氧化还原酶类、转移酶类）的活化
剂，能促进多种代谢反应。
原因：
1. 全酶
－K+ ＋ K+
酶蛋白＋辅酶
2. K+易进入酶的活化部位
活化离子与非活化离子对酶变构作用的影响
1.8 1.6
酶活性(μmol ADP mg 蛋白-1h -1)
1.4
K+ Rb +
Cs ++ NH 4
1.2
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 10 20 30 40
*单位为μmolC2H2/g根瘤/h
86.9 109.9
(Gomes, 1986)
(六) 促进植物经济用水
1. 参与细胞渗透调节作用，促进根系对水分 的吸收
钾离子以高浓度累积在细胞中，因此，细胞壁 渗透压增大，水分便从低浓度的土壤溶液中向高浓 度的根细胞中移动，直至渗透压和膨压达到平衡为 止。
膨压是细胞扩张的动力，它从细胞内为细胞壁
3. 促进豆科根瘤菌的固氮作用
供钾对大豆生长、根瘤和固氮活性的影响
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处理 地上部重量 单株根瘤数 单株根瘤重 固氮酶活性* (g/株) (g) (g)
─────────────────────── －K 9.05 54.7 3.0 ＋K 12.50 60.8 3.9 ───────────────────────
★ 提高胶体对水的束缚能力,
★ 气孔的开闭随植物的生理需要而调节自如 ★ 促进根系生长，提高根冠比，增强作物吸水能力
2. 抗高温
★ 保持较高的水势和膨压，保证植物的正常代谢
★ 促进植物的光合作用，加速蛋白质和淀粉的合成 ★ 调节气孔和渗透，提高作物对高温的忍耐能力
3. 抗寒性
★ 钾能促进植物形成强健的根系和粗壮的木质部导管
6. 橡胶单株干胶产量增加，乳胶早凝率降低
钾通常被称为“品质元素”
施钾对大麦品质的影响
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酸 蛋氨酸 酪氨酸 色氨酸 淀粉 可溶性糖
处理 胱氨
(％)
(％)
(％)
(％)
(％)
(％)
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NP NPK 0.18 0.20 0.14 0.20 0.36 0.42 0.12 44.9 0.14 46.5 9.36 10.40
叶绿体在光下形成H+ 梯度和阳离子流
(三) 改善能量代谢
钾对叶绿体中ATP合成的影响
作物 蚕豆 mol/h/g叶绿素) 干物质中K2O(%) ATP的数量(µ 3.70 1.00 5.53 1.14 4.70 1.60 216 143 295 185 102 68
＋K －K 菠菜 ＋K ＋K 向日葵 ＋K －K
(四) 促进糖代谢