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
（一）植物体内钾含量与分布
❖ 一般植物体内含钾量(K2O)约占干物重的 3-50 g/kg。 ❖ 因作物种类和器官不同而异：含淀粉、糖等碳水化合物较多的作
物含钾较高。谷类作物种子中钾的含量要远小于茎秆中的钾； ❖ 钾流动性强，能被反复利用。 ❖ 钾首先分布在细胞质内直达最适水平，细胞质中的浓度约100～
200 mmol/L。过量的钾几乎全部转移到液泡中。 ❖ 钾在植物体内以离子状存在。
（二）钾的营养功能
1、基本功能
调节细胞渗透压，气孔开放 多种酶的活化剂 硝酸根离子运输的陪伴离子
3. 施用
(1) 方法：可作基肥、追肥施用，不宜作种肥。
(2) 土壤：在酸性和中性土壤作基肥时，应与磷矿粉、有机肥、 石灰等配合施用，一方面防止酸化，另一方面促进磷矿粉中 磷的有效化。
(3) 作物：适宜一般作物；含有47.6%C1-，特别适于棉花、麻类 等纤维作物，因为C1-对提高纤维含量和质量有良好的作用； 不宜忌氯作物，如马铃薯、甘薯、甜菜、柑桔、烟草、茶树 等。
水稻缺钾
三、常用钾肥的种类、 性质和施用
钾矿床
钾矿石
原生钾盐在自然状态下呈各
种颜色。这是由于钾盐中含有不 同铁氧化物或粘土等，但它们并 不影响提炼的钾肥的效果。
（一）氯化钾 (potassium chloride)
1. 成分和性质
成分：KCl，含K2O 50%~ 60% (含K 52%，Cl 47.6%)
渐增 北
西 南
东
渐减
(二) 土壤中钾的形态与有效性 分为矿物态钾、非交换态钾、交换态钾、水溶态钾
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、非交换态钾 约占全钾量的2%，最高可达6%。主要为晶层固定态钾
和存在于次生矿物如水云母和以及部分黑云母中。
如果基肥、追肥分开施，追肥应在最大需钾期前尽早施入。
玉米生长期间对钾素的吸收比例
作物根系特性与钾肥施用
1. 须根作物从土壤中吸取的钾比直根作物的多 因为钾在土壤中移动性较小，钾离子的扩散也很慢，所以根系吸钾
的多少，首先取决于根量及其与土壤的接触面积。 2. CEC小的根，吸收一价阳离子较多，CEC大的根吸取二价阳离子较 多
（五）钾肥的施用技术与钾肥肥效
用量： K2O 60～90 kg/ha 技术：深施（6～12cm以下）
早施（重施基肥，看苗早施追肥）
相对集中施（宽行作物以条施、穴施或沟施效果较好， 窄行作物可以撤施）
穴施
撒施
断茎率(%) 57 3 4
施氮12公斤/亩
159 497 539
59 8 4
（三）植物对钾的吸收利用
植物细胞对钾的吸收有两种方式：
通过钾离子通道，属于被动吸收 当介质中的钾离子浓度极低时，也可以通过高亲合力
钾载体吸收。
（四）植物缺钾的一般症状 ❖ 老叶沿叶缘首先黄化，严重时叶缘呈灼烧状。 ❖ 双子叶植物叶脉间失绿
性质：白色、淡黄色或紫红色结晶, 易溶于水，呈化学中性，有吸湿性，久 存会结块， 生理酸性肥料
2. 在土壤中的转化 (1) 阳离子交换反应
在土壤溶液中，KCl
K+＋Cl-
K+与土壤胶体上的离子发生离子交换
(2) 土壤对钾的固定
晶格固定：在土壤干湿交替影响下，速效性钾进入2:1型粘 土矿物晶片层间而被固定的现象。
的土壤中尽量少用。
穴施
注意：
硫酸钾的价格比氯化钾昂贵，因此通常情况下应尽量 选用氯化钾，减少施肥的投资，增加经济效益。
但对于缺硫或硫含量不很丰 富的土壤、需硫较多的作物、对 氯敏感的作物、需优先保证品质 的作物等均应优先选用硫酸钾。
缺硫的水稻土
(三) 草木灰 (plant ash)
1. 烧制：草木灰是植物熏烧后的残灰
第二节 土壤、植物钾素营养与化学钾肥
一、土壤中的钾素 二、作物的钾素营养 三、钾肥
一、土壤钾素营养
（一）土壤中的钾素含量和分布
❖ 地壳中平均钾含量约为23 g/kg，大部分土壤含钾量为5-25 g/kg， 平均为12 g/kg。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。
钾的晶格固定作用： 2:1型次生粘土矿物晶层吸水膨胀，使半
径与晶格孔隙半径相当的K+进入晶格的孔穴中，而当失水以后晶 层收缩，落入孔穴中的K+较难回复到自由状态，难以与其它离子 产生离子交换，所以是非交换性钾。
晶格固定：在土壤干湿交替影响下，速效性钾进入2:1型粘土矿物晶片 层间而被固定的现象。
K+在粘土矿物上的不同位点
钾能促进根瘤菌的固氮作用 多
钾均有多方面的功能 钾与碳水化合物代谢关系密切
禾谷类作物、禾谷类牧草
较少 吸钾能力较强
同一作物，不同品种需钾不同，如水稻：
矮秆高产良种>高秆品种
粳稻>籼稻
杂交稻>常规稻；
晚稻>早稻
作物不同生育期对钾的需要
一般作物钾的临界期在苗期，因此钾肥一般用作基肥，特 别是生育期短的作物。
容量
在生产上，应将钾肥优先分配在缺 钾的砂质土壤上。
水溶性钾 快
交换性钾
慢 缓效性钾
很慢 矿物态钾和 有机残留物
（二）作物需钾特性与钾肥肥效
作物对钾的要求
作物种类
喜钾作物：薯类作物 纤维作物、 糖料作物
油料作物：芝麻、油菜等
需钾情况
原因
钾与碳水化合物代谢关系密切
较
油脂是由碳水化合物转变而来的
豆科作物：大豆、花生等 叶用作物：烟草、茶、桑等 果树：香蕉、葡萄等
例如，禾谷类作物根的CEC只有双子叶植物的 1/3～1/5，但吸钾 能力较双子叶植物的强；
双子叶作物中，大豆根系的CEC较大，其吸钾能力较弱，因此， 施用钾肥的效果良好。
（三）钾肥种类的合理分配
钾肥品种的合理使用
钾肥品种 氯化钾 硫酸钾 草木灰
作物
土壤
一般作物
不宜忌氯作物
不宜用于盐(碱)土
对于纤维作物效果较好
施用方法 基肥、追肥
各种作物，尤其是喜硫 不宜用于还原性强 基
宜各种土壤
基肥、追肥、根外追 肥、盖种肥
（四）肥料配合与钾肥肥效
1、钾与氮、磷配合，利于肥效的充分发挥 一定P水平下，N、K配施时，植株体内K2O/N比值增高，而可
溶性非蛋白质氮占全氮的比例降低，说明NK配合施用可以促进水稻 对N、K的吸收及其在体内保持一定的平衡，也促进了N在体内的转化 和蛋白质合成。 2、 含有效钾素较多的有机肥料用量高时，可少施或不施化学钾肥。
(4) 用量：K2O 60～90kg/hm2
（二）硫酸钾 1. 成分与性质 成分：K2SO4，含K2O 50%~54% （K43.8%, S17.6%） 性质：白色或淡黄色结晶；
溶于水，呈化学酸性；吸湿性小；生理酸性肥料
硫酸钾
2、 施用 适合各种作物和土壤，可作基肥、追肥、种肥及根外追肥。 在酸性土壤上应与有机肥、石灰等配合施用；在通气不良
③ 其中的磷是枸溶性磷，对作物是有效的；
④ 呈化学碱性 (在酸性土壤上使用不仅能供钾，而且可以降低酸度， 并可补充Ca、Mg等元素)
3. 施用 适用于各种土壤，大多数作物 可作基肥、追肥和根外追肥，也可作盖种肥
作追肥时可进行叶面撒施，这样不仅能供应养分，而且 能防止和减轻病虫害的发生和危害。
作盖种肥可以保持土壤表面湿度，吸热增温，改善苗期 营养，促苗早发，并可防止小鸟啄食种子
速效钾/mg·kg -1 <33
钾肥施用效果 增产效果极显著
低
33~67
一般有增产效果
中 高 极高
67~125 125~170
>170
一定条件下钾肥有效 施用钾肥一般无效 不需要施用钾肥
影响土壤供钾能力的因素:
1. 土壤速效钾含量 2. 土壤缓效钾贮量及其释放 速率 强度
3. 土壤质地：施肥后，砂质土肥效 较快，但不持久