8 土壤与植物磷、钾素营养及磷、钾肥
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
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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）
植物磷素营养及磷肥_土壤肥料学
种子>叶片>根系>茎秆
生长环境：高磷土壤>低磷土壤
2. 分布：集中在幼芽和根尖 再利用能力强达80％以上 有机磷：占85％，以核酸、磷脂、 3. 形态 植素为主 无机磷：占15％，以钙、镁、钾的 磷酸盐形式存在
粒径细度90％过0.149mm筛）
土壤条件（主要是土壤pH）、 作物特性（宜吸磷能力较强的及多年生
经济林木和果树）
磷矿粉的施用方法和后效 方法：宜作基肥 用量：750～1 500kg/ha（50～100公斤/亩） 措施：与酸性或生理酸性肥料混施， 与过磷酸钙配施 后效：肥效持久，连施几年后，可暂停施用
磷的营养功能
2.氮素代谢:
磷是氮素代谢过程中一些重要酶的组分。硝酸 还原酶含有磷，磷能促进植物更多的利用硝态氮。 磷也是生物固氮所必需。氮素代谢过程中，无论是 能源还是氨的受体都与磷有关。能量来自 ATP，氨 的受体来自与磷有关的呼吸作用。因此，缺磷将使 氮素代谢明显受阻。
蔗糖合成不同途经的示意图
土壤有效磷（P）>15mg/kg，表示有效磷较高
土壤有效磷（P）<5mg/kg，表示有效磷不足
二）、土壤中磷的形态
1. 有机态磷
含量：占土壤全磷量的10～50％
来源：动物、植物、微生物和有机肥料
影响因素：母质的全磷量、全氮量、地理气候条 件、 土壤理化性状、耕作管理措施等
2. 无机态磷
含量：占土壤全磷量的50～90％
吸附态磷
矿物矿化
三 磷肥的种类、性质和施用
磷矿分级与磷肥的制造方法
土壤肥料学通论教学大纲、实验及实习大纲(修订)
《土壤肥料学通论》教学大纲一、课程教学大纲说明1.课程性质与任务《土壤肥料学通论》是高等院校植物生产类专业的专业基础课和生命科学专业的专业选修课。
《土壤肥料学通论》的主要任务是通过本课程的学习，使学生获得土壤学、植物营养及肥料学的基本知识，掌握基本的操作技能，以达到对学生解决今后在实际工作遇到的土壤及肥料方面的问题起一定的指导作用。
2.教学目的与要求（1）基本掌握土壤的基本物质组成、土壤水气热状况、土壤的基本理化性质、土壤的发生、分布、分类及我国主要土壤类型的概述和宁夏主要土壤类型的分布、特性及改良利用方向。
了解土壤的培肥、土壤的污染和治理、土壤生态及保护。
（2）了解植物营养发展的动态，植物必需营养元素的营养功能，植物营养元素缺乏与过剩的主要症状。
掌握植物根系和叶片对养分的吸收、运输、分配、同化与再利用，土壤养分的有效性及其影响因素，氮磷钾肥、中量元素肥料、微量元素肥料、复混肥料及固体废弃物的性质与合理施用，施肥对环境及农产品品质的影响。
（3）通过实验和实习使学生掌握并熟练土壤、植物及肥料的基本分析技术和土壤类型的调查及分析方法，提高学生的实际动手能力。
3.适用专业《土壤肥料学通论》适用于农业资源与环境、农学、植物保护、园林、园艺、蔬菜、森林保护、草业科学等植物生产类专业和生命科学专业类专业。
4.前期相关课程要求前期要求具有普通化学、分析化学、植物学及生物化学等学科的一般知识，并与植物学和植物生理学课程相衔接，从而系统地构成植物生产类专业的课程体系。
5.教学方式、主要环节与学时分配教学方式本着课堂教学为主实验实习教学为辅的原则，主要包括课堂讲授、实验、实习和讨论等环节，计划教学总时数86-90学时，其中讲课68-70学时、实验18-20学时、实习半周。
6.考试考核办法以期中和期末考试为主，考核采取闭卷笔试，另外要求计算实验、实习及平时成绩。
二、使用教材及主要参考书教材：《土壤肥料学通论》高等教育出版社出版，沈其荣主编参考书目：《土壤学》中国农业出版社出版，朱祖祥主编《土壤学》中国农业出版社出版，黄昌勇主编《植物营养与肥料》农业出版社出版，浙江农业大学主编《植物营养学》宁夏人民出版社出版，何文寿主编《宁夏土壤》，宁夏人民出版社出版，宁夏农业勘察设计院主编。
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。
土壤肥料学教学大纲
《土壤肥料学》教学大纲一、大纲说明（一）性质与任务土壤肥料学是植保、园林专业的一门专业基础课。
其主要任务是使学生掌握本专业必需的土壤肥料基础知识和基本理论，为学习各种植物栽培技术和合理施肥打下良好基础。
（二）目的要求通过本课程的学习，要求同学学会鉴别、利用、培肥和改良土壤，掌握合理施肥的技术，为各种植物的丰产栽培奠定基础，具有运用所学知识分析和解决当地有关土壤肥料方面实际问题的能力。
（三）教学内容安排本课程总学时90学时，其中理论课68学时，实验实训课22学时。
（四）选用教材和参考书教材选用：《土壤肥料学通论》沈其荣主编，高等教育出版社《土壤肥料》宋志伟主编，高等教育出版社《土壤材料学》王荫槐主编，农业出版社参考书：《土壤学》黄昌勇主编，农业出版社《肥料学》毛知耘主编，农业出版社《土壤肥料学》（五）教学方法与考核本课程宜采用理论教学与实验实训教学相结合，理论教学与课外习题和答疑相结合的教学方法。
随着学科的建设与发展，逐渐增加和补充视听资料。
成绩考核应以笔试闭卷开始为主，结合平时实验实训及作业成绩进行综合评定。
二、学时分配表三、大纲正文绪论一、土壤肥料在农业生产中的重要性二、土壤及土壤肥力三、土壤肥料科学发展概况四、2l世纪土壤肥料科学的任务及发展前景五、土壤学科体系、研究内容和方法第一章土壤矿物质第一节岩石风化与土壤矿物质地壳的元素组成特点，成土的主要矿物、岩石，岩石风化类型。
第二节母质的性质和类型风化产物的新性质，风化产物的类型第三节土壤的矿物组成和化学组成一、土壤矿物二、土壤矿物的化学组成掌握母质具有的复杂的矿物组成对土壤主要营养关系的供应特点。
第四节土壤的机械组成一、土壤粒级：粒级的概念及划分依据二、土壤质地：颗粒组成和质地概念及意义，质地与土壤肥力的关系，质地改良方法本章重点：土壤的矿物组成，粒级的概念及划分依据，不同质地土壤的肥力表现本章难点：土壤的矿物组成，粒级的划分依据，土壤质地的改良原理第二章土壤有机质第一节有机质的来源、类型、组成一、有机质来源及存在形态二、有机质的组成和性质三、土壤腐殖质的组成和性质第二节有机质的转化一、腐殖化和矿质化过程的概念二、影响有机质转化的因素第三节有机质的作用及调节一、有机质对提高土壤肥力的作用与有关条件二、有机质积累与调节原则本章重点：土壤腐殖质的组成和性质，土壤有机质的转化及其影响因素，有机质在土壤肥力中的作用本章难点：土壤腐殖质的组成和性质，有机质在土壤肥力中的作用第三章土壤的孔性、结构性和耕性第一节土壤孔性一、土壤密度、容重的概念二、孔隙的类型、性质及分布三、影响孔隙性的因素。
土壤、植物磷素营养与化学磷肥
2、参与作物体内许多代谢过程 •光合产物的转运有密切关系 •氮素代谢 •脂肪代谢
3、增强作物抗逆性
磷能增强作物的抗寒性 磷能增强作物的抗旱性。 磷能提高作物的缓冲作用
（三）植物对磷的吸收与同化
1、形态 正磷酸（主要）、焦磷酸盐和偏磷酸盐。 H2PO4- 、HPO42- 、PO43-
第8章 土壤与植物磷、钾素营养及磷钾肥
第一节 土壤、植物磷素营养与化学磷肥 第二节 土壤、植物钾素营养与化学钾肥
一、土壤磷素营养
（一）土壤磷的形态与含量
土壤全磷：0.2~2g P/kg ，全国50%~70%耕地土壤有效磷缺乏 取决于土壤母质、成土过程、有机质、质地
土壤溶液磷
无机磷
有机磷
土壤溶液磷 浓度 0.03~0.3 mg/L ❖ pH=7.2 是H2PO4- 和HPO42-的分界点，
磷肥的当季利用率为10-25%。豆科植物、绿肥较高，水 稻、玉米其次，小麦、棉花较低。
积累在土壤中的磷，仍有可能被释放，产生后效。磷肥的 叠加利用有多大，尚难以确定，有研究认为可高达90%。因此， 不必每茬作物都施用磷肥。
磷素过多的症状
➢ 叶片肥厚而密集，叶色浓绿；植株矮小，节间过短；出现生长明显受 抑制的症状；
➢ 繁殖器官常因磷肥过量而加速成熟进程，并由此而导致营养体小，茎 叶生长受抑制，也会降低产量。地上部与根系生长比例失调，在地上 部生长受抑制的同时，根系非常发达，根量极多而粗短。
➢ 谷类作物的无效分蘖和瘪籽增加；叶用蔬菜的纤维素含量增加、烟草 的燃烧性差等品质下降；
➢ 施用磷肥过多还会诱发缺铁、锌、镁等养分。
三、常用化学磷肥的种类
（一）磷肥资源
第十一章土壤与植物的磷胛肥料与营养
12
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，对蒸腾的调节能力强，保水力强。 细胞膜的相变温度与其不饱和脂肪酸的含量有关，不饱和脂肪酸含量越 高，相变温度越低。而钾充足时，细胞膜的不饱和脂肪酸的比例较高； 细胞的渗透势低，防止脱水和结冰。提高抗冻、抗寒性。
2）提高作物的抗冻性
20
柑橘缺钾：老叶脱落，幼 叶沿叶尖、叶缘干枯
2019/1/25
21
缺钾植株的的老叶烧焦状黄化，变干成纸状；症状开始在 叶 尖 和 叶缘 ， 逐 渐扩 展 到 叶脉 间 的叶肉 。 黄瓜的 茎 端 （stem end）不能膨大。
2019/1/25
22
Bluish green, with slight marginal and intervenal chlorosis, followed by marginal scorching, either brown or grayish brown color.
K is mobile in plant
3. Weakening of strawlodging in small grains, breakage in corn.
2019/1/25
4. Wilting, stunted, shortened internodes.
15
Potassium (K) Deficiency
4、矿物钾：一般含量为0.5% ~2.5%。
2019/1/25
37
表 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
土壤肥料学教学大纲2010
土壤肥料学课程教学大纲课程名称：土壤肥料学(Soil and Fertilizer) 课程编码：Z101207总学时/总学分：32 /2 理论学时/理论学分：32/2 实验学时/实验学分：0/0适用专业：农学、植保、园艺、林学专业开课单位：农学院一、课程性质及目的1、课程性质：本课程是农学、植保、园艺、林学的专业基础课2、课程目的：土壤肥料学是农学类专业的一门重要专业基础课，主要介绍土壤物质组成、土壤物理和化学知识，合理高效利用土壤资源的原理、植物营养的原理、植物氮磷钾及中、微量元素营养、主要肥料的性质及施用等内容，是农业科学的主要组成部分，是自然科学的一个分支，它与物理学、化学、生理生化、微生物学、农业气象、耕作学、农田水利、作物、果树、蔬菜栽培等其他课程有密切联系。
学习本课程的目的，是为学好各农学类专业课打好基础，学会应用课程知识解释和认识生产实践中与土壤植物营养及肥料有关的技术、生产现象及出现的问题，学习使用课程传授知识提高土壤肥力，改良利用土壤，合理使用肥料的研究方法，为农业生产及相关工作单位培养高素质人才奠定基础。
通过本课程学习，土壤部分要求学生掌握土壤物质组成，土壤物理性质，土壤分布规律、土壤分类、主要土壤类型及性质，主要土壤理化性质的分析与应用。
植物营养部分要求学生掌握植物吸收养分的机理和营养特性。
施肥部分主要掌握施肥的基本原理和原则，合理施肥的理论知识和实验操作的基本技能，且能因地制宜地订出合理施肥的技术措施。
二、课程内容及要求第一章土壤肥料学绪论(1学时)第一节土壤在人类农业和生态系统中的重要性了解土壤是植物生长繁育的基地（或介质），因为它给植物生长发育提供了必需的水、气、热、肥以及扎根等生活条件。
认识土壤是农业生态系统中的重要组成部分，以及它在该系统中所起的作用。
第二节土壤及肥料的概念及其物质组成了解土壤的基本物质组成及其物质成分之间的相互关系。
认识土壤是发育于地球陆地表面具有生物活性和孔隙结构的介质，基本特征是具有肥力第三节土壤及肥料科学发展简史了解土壤及肥料学的发展简史,了解土壤及肥料科学研究的内容和任务第二章土壤的基本物质组成(8学时)第一节土壤矿物质（2学时）1、了解岩石、矿物的概念，以及二者之间的相互关系。
第8章土壤与植物磷素营养及磷肥2013素材
苹果缺磷：叶色暗绿色或青铜色，
近叶缘的叶面上呈现紫褐色斑点或斑块， 这种症状从基部叶向顶部叶波及。 ·枝条细弱而且分枝少。 ·叶柄及叶背的叶脉呈紫红色。叶柄 与枝条呈锐角。 ·生长期，生长初期叶色为浓绿色， 后期出现紫褐色斑点。生长较快的新梢 叶呈紫红色 。
桃树缺磷：成熟叶片呈红紫或 青铜色，叶辐狭长，叶柄、叶 背、叶脉带紫红色。
2、有机态磷也可吸收，但量较少。如：
己糖磷酸脂、蔗糖磷酸脂、甘油磷酸酯、植素、 核酸、卵磷酯等。
（二）植物吸磷机理 主动吸收——H2PO4- /H+ 共运方式
外部溶液 细胞膜 细胞质
ATP H+ H+
H+ATPase
ADP 2H+ 协同 运输
An-
（三）影响植物吸收磷的因素 1、植物基因型
（1）植物根系吸收形态和吸收特性：根毛、根 长、排根等
中磷
高磷
磷肥促进玉米成熟
五、磷对作物生长发育、产量和品质的影响 （一）磷对作物生长发育的影响
1、磷促进根细胞的分裂和增殖，增加次生根 数量；
2、促进营养体生长；
3、促进植物激素（如细胞分裂素）的合成；
（二）磷对作物产量的影响 1、增加有效穗数和穗粒数； 2、促进碳水化合物向籽粒的转移；
交换，多发生在铁、铝多的酸性土壤中和含钙
较多的石灰性土壤中。吸附过程缓慢，但作用
力较强，随时间的延长出现磷酸盐的“老化”
现象。
酸 性 土 壤
O
—Fe—OH
—Fe—OH
HO
+ຫໍສະໝຸດ -O—Fe—O— P P单键吸附
OH OH + OH-
—Fe—OH
O
双键吸附
《土壤与农业化学》课程教学大纲
《土壤与农业化学》课程教学大纲Soil Science and Agricultural Chemistry课程编号：10202201课程类别：学科基础课适用专业：草业先修课程：后续课程：总学分：2.5学分课程简介：本课程是农学类学生的专业基础课程，主要讲述农业生产所依赖的最基本生产资料土壤和肥料的有关知识，是农学、园艺、植保、草业、农业资源与环境等专业的本科生的一门重要的必修课程。
教学内容分为理论教学与实验教学两部分。
主要讲述土壤的形成、发育、分布、不同土壤的农业特性、土壤的改良技术、肥料的制造、肥料的性质、在土壤中的转化特点、植物的需肥规律，以及如何根据土壤的供肥特点与植物的需肥规律，通过适当的施肥手段调节好它们之间的关系等。
通过这方面的学习，使学生初步了解土壤与肥料在作物生产中的基本作用，为后续课程和今后的实际工作奠定基础。
必读书目：[1] 沈其荣主编.《土壤肥料学》，高等教育出版社，2001年。
选读书目：[1] 吴礼树主编.《土壤肥料学》，中国农业出版社，2010年。
主讲教师：××，博士，教授，研究方向为××××××，××@教学目的与要求：土壤肥料学是研究土壤、肥料和植物营养及其相互关系的一门科学。
主要讲授土壤的组成和性质，土壤的形成、分类和分布，土壤管理，植物营养的基本原理，无机肥料的成分、性质和施用，以及有机肥料的成分、性质和积制。
以提高土壤肥力为中心，研究土壤肥力发生发展的规律，了解各种养分对植物的作用和植物对各种养分的需求，明确土壤、植株和肥料的关系。
掌握主要化肥和有机肥的性质、作用及其在土壤中的转化的关系和施用原则。
结合农业生产实际，学会经济用肥和科学施肥的原理和方法。
本课程是农学类各专业基础课程，教学中应力求做到深度适当，结合我国生产实际，突出应用理论、应用技术的传授。
教学内容与学时安排第一章绪论一、教学基本要求（1）了解土壤和肥料学发展概况；（2）理解土壤在农业可持续发展中的地位与作用；（3）掌握土壤和肥料的概念。
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
第四章植物的钾素营养与钾肥
有利于植物正常呼吸作用, （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 糖酵解过程中， 酶和丙酮酸激酶均需K 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， 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。 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
有机体钾
(一) 矿物态钾的释放 一
氧化还原反应和螯合作用、环境因素、 氧化还原反应和螯合作用、环境因素、 温度、 、螯合物等。 温度、pH、螯合物等。
(二) 土壤中钾的固定 二
1. 钾的晶格固定 是指溶液中的钾或吸附在土壤 钾的晶格固定: 胶体表面的交换性钾进入2:1型粘矿物如蛭石 型粘矿物如蛭石、 胶体表面的交换性钾进入 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, 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 生物固定: 指微生物吸收.这种固定是暂 时性的。 时性的。
促进光能的利用, （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， 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。 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+） 的形成还能使氧化态辅酶Ⅱ 转变为还原态辅酶Ⅱ(NADPH) Ⅱ(NADPH)， 转变为还原态辅酶Ⅱ(NADPH)，促进 的同化。 CO2的同化。钾还能通过影响气孔的 开闭，调节CO 开闭，调节CO2透入叶片和水分蒸腾 的速率。 的速率。
非代换性钾: 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 黑云母、 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 是土壤速效钾的直接后备,一 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 以下,最高可达 般占全钾量的 以下 最高可达6%.
土壤学与植物营养-第四讲-植物的磷素营养与磷肥
(三)土壤和作物体内磷的丰缺指标
1、作物体内的磷素丰缺指标
一般用全磷和无机态磷的含量进行判断 受作物种类、品种、栽培条件、取样部位和时间等影响
2、土壤磷素丰缺指标
我国土壤有效磷素含量分布图
二、土壤中磷的形态
1. 有机态磷
含量：占土壤全磷量的10%~50% 来源：动物、植物、微生物和有机肥料 包括：核酸、植素类、磷脂类 影响因素：母质的全磷量、全氮量、地理气候条件、
土壤理化性状、耕作管理措施等
2. 无机态磷
含量：占土壤全磷量的50%~90% 包括：土壤液相中的磷 (以H2PO4－和HPO42－为主)、
通常在pH5.5～7.0 范围内，有利于多 数作物对磷的吸收。
溶液pH值对解离的磷酸盐离子形态的影响
3. 伴随离子 具有促进作用的：NH4+、K+、Mg2+等 具有抑制作用的：NO3-、OH-、Cl-等 降低磷有效性的：Ca2+、Fe3+、Al3+等
4. 其它环境因素：温度、光照、土壤水分、通气状 况等
种子 > 叶片 > 根系 > 茎秆 生长环境：高磷土壤 > 低磷土壤
2. 分布：与代谢过程和生长中心的转移有密切关系
营养生长期：集中在幼芽和根尖（具有明显的顶端优势）
生殖生长期：大量转移到种子或果实中。再利用能力达 80％以上
缺磷时，体内的磷转运至生长中心以优先满足其需要， 故缺磷症状先在最老的器官出现。
死，而上部叶片则似蘑菇状。
茄番
左图 未施钾的磷素过 剩情况。
右图 由于磷的施用过量 而引起的缺铁症状。
甘蓝的磷过剩与缺钾
前排为缺钾栽培，而后排钾正常。 由左向右磷的施用量逐次增加，在缺钾状态下容易看到 磷施用过多时的外观症状。
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阿尔及利亚
苏联（前） 中国 其他各国 总计
800
5400 2000 2100 44400
28
21 17 25
（2）我国磷矿资源的主要问题：
（a）分布不平衡 主要富矿区只集中于云南、贵州、四川、湖 北、湖南5省，其贮量约占全国总贮量的80-90%。 （b）品位较低 含P2O5大于30%的磷矿只占7%。
0-11
等级 低
作物对施磷的反应 显著增产
12-22
>23
中
高
有可能增产
一般不增产
8.2 土壤、植物钾素营养与化学钾肥
一、土壤钾素营养 1、土壤中钾素含量 来源：土壤矿物及施用钾肥 含量： 0.06%~6%，平均为2.57%。大多数矿质
土壤含钾量在0.5%~2.5%之间，平均1.16%左右。
2、土壤中钾的分布与演变
世界土壤: 200-5000mg/kg(全磷), 平均500mg/kg
我国土壤: 200-1100mg/kg。
（3）土壤磷形态
有机P
10-50%
土壤P 无机P
50-90%
水溶性P化合物
碱金属的正磷酸盐及碱 土金属的一代磷酸盐。 碱土金属的二代磷酸盐。 Fe-P、Al-P
弱酸溶性P化合物
*难溶性P化合物
呼吸消耗过多，成熟过早。 常引起代谢紊乱，诱发植物缺Fe、Zn等 ，使 P供应过多本身的症状反而不明显。
三、常用化学磷肥的种类、性质和施用
1、磷素资源与磷肥的制造方法
（1）磷矿资源分布
世界磷矿石的预测贮量及品位 国家或地区 摩洛哥 美国 突尼斯 预测贮量（P2O5，百万吨） 18100 14100 1900 预测品位（ P2O5，%） 32 23 30
维持根细胞的渗透压 调节气孔开闭
（8）钾对作物品质的影响
钾是公认的“品质元素”，其作用主要表现为：
提高农产品的充实度 增加农产品的风味及适口性 提高食品的营养价值 降低硝酸盐含量 减少病斑 增加水果、蔬菜的着色程度
3、植物钾素营养失调症状
缺钾：老叶的叶缘先发黄，进而变褐，焦枯似灼烧状，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。 供钾过量：不易直接表现出中毒症状，可能影响各种离子间的平衡。
（2）钾肥肥效与土壤水分含量的关系
700
玉米产量（公斤/亩）
600 500 400 300 200 100 0
不施K 施K
低（180mm）
中（450mm)
降雨量
高（653mm）
不同降雨量下施K对玉米产量的影响
思考题
1、作物吸收磷的主要形态是什么？土壤溶液中磷酸根形态 与pH的关系如何？ 2、土壤中无机磷化合物是如何分类的？ 3、土壤对磷酸根的固定包括哪些方面？ 4、土壤磷的有效性主要受哪些因素影响？为什么在土壤淹 水后磷的有效性会显著提高？ 5、化学磷肥如何分类？与制造方法有何关系？ 6、什么是过磷酸钙的异成分溶解？ 7、简述水-旱轮作与旱-旱轮作下磷肥合理分配的原则？
主；中性溶液中的H2PO4-和 HPO42-两者的比例相当。
（2）作物吸收P的机制
ATP H+ ATP 酶 ADP + Pi H+
H+/H2PO4-共运
H+
H2PO4
-
H2PO4-
H+
外 +
膜
内 -
（3）作物缺磷与磷供应过多的主要症状 a、植物缺P症状
正常
缺P
正常
缺P
b、P供应过多的症状
主要表现为：
a、土壤pH
土 极高 壤 固 磷 高 量
中等 第1峰 极高度固定 第2峰 高度固定
第1谷 铁固定 的P P有程度固定 钙固定 的P
低 pH3 pH4 pH5 pH6 pH7 pH8 pH9
pH与土壤对磷的固定
b、土壤水分状况
干旱限制作物对P的吸收，当土壤含水量低于田间最大持 水量的60%时，作物对P的吸收即受到严重抑制。 土壤在淹水后，有效P含量显著增加，主要原因如下：
2、 常用化学磷肥的种类
原 料 制造方法 磷肥类型 水溶性磷肥 代表肥料 普通过磷酸钙
酸制法
磷 矿 热制法
弱酸溶性磷肥 钙镁磷肥 难溶性磷肥 磷矿粉
机械法
3、常用化学磷肥的主要性质
（1）普通过磷酸钙（普钙）
（a）制造 浓硫酸处理磷矿，使其中的难溶性磷酸盐 转化为水溶性的磷酸一钙。
（b）成分
有效成分：为水溶性的磷酸一钙[Ca(H2PO4)2.H2O]；
Ca-P、Mg-P 吸附、闭蓄态P（O-P）
2、磷素在土壤中的转化
（1）有机P的矿化与无机P的生物固定
有机P
矿化
生物固定
无机P
影响该平衡的重要因素为有机物的C/P。 （2）无机P的固定作用
吸附作用 土壤对P的 化学沉淀 机械闭蓄 生物固定
固定作用
（3）影响土壤P有效性的主要因素
土壤有效P：土壤中能为当季作物吸收利用的磷。 影响土壤P有效性的主要因素：
淹水条件下，土壤P的总溶解量增加。
土壤淹水后pH趋于中性，而在中性范围内土壤P的有效性最高。
土壤Eh降低，Fe3+还原为Fe2+，磷酸铁的有效性提高，同时有利于闭蓄 态P释放。 有机物分解不完全导致有机酸等中间产物增加，有机酸可螯合Fe3+、 Al3+、 Ca2+、 Mg2+等固P离子，从而减少对P的固定。 P有80-90%是依赖扩散到达根际的，淹水使P的扩散作用增强。
H3PO4
H2PO4-
HPO42-
PO43-
溶液中各组分的相对比例与溶液pH关系密切。
H3PO40 1.0 0.8
H2PO4-
HPO42-
PO43-
摩 尔 分 数
0.6 0.4 0.2
2
4
6
8
10
12
14
溶液pH
磷酸根离子类型和溶液pH
溶液偏酸时，溶液中的磷酸根以H2PO4-为主；溶液偏碱时，以HPO42-为
（e）为提高肥效应采取的措施
a) b) c) d)
集中近根施用；
与有机肥配合施用；
做根外追肥；
不与碱性物质混合。
四、常见磷肥的合理施用
1、根据轮作制度合理分配磷肥
（1）水-旱轮作：遵循“旱重水轻”的原则,即磷肥应重点施于旱作物，
水田则应少施甚至可不施。原因：淹水条件下土壤磷的有效性明显提高。
“旱重水轻”的施磷效果（8种土壤平均）
植物体中钾含量较高，一般都超过磷，与氮相近。
植物体中钾主要以离子态存在。
喜钾植物：烟草、马铃薯、甘蔗、西瓜。 禾谷类植物：茎杆＞种子 薯类植物：块根块茎钾含量高 玉米叶片：叶脉＞叶身＞叶边缘
2、钾的营养功能
（1）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。
（2）增强光合作用 （3）促进糖代谢 （4）促进蛋白质合成 （5）增强植物的抗逆性 （6）钾对植物产量与质量的影响 （7）参与植物的水分生理
二、植物磷素营养
1、植物体内磷的含量与分布
植物体内磷的含量一般为植物干重的0.1%-0.5%；
其中有机P约占85%，以核酸、植素、磷脂等形态为主；
无机P约占15%，以钙、镁、钾的正磷酸盐形态存在。 磷在植物体内移动性很大，再利用能力很强。
水稻不同生育阶段不同器官中磷的相对含量 生育期 分蘖盛期 叶片 67.48 叶鞘 32.51 茎 穗 % 合计 100
籽粒产量（克/盆） 吸磷量（P）（毫克/盆）
处
理
小麦 水稻 总计 小麦 水稻 总计
全部磷肥施在小麦上 全部磷肥施在水稻上
8.8 2.1
17.5 12.5
26.3 14.6
17.6 2.2
35.0 30.4
52.6 32.6
（ 2 ）旱 - 旱轮作： 磷肥应重点施于对磷敏感的作物（如：棉
花、油菜、豆科绿肥等双子叶作物）。
过磷酸钙的溶解为异成分溶解。 Ca2+ + 2H2PO4Ca2+ + 2H2PO4CaHPO4
正常溶解 Ca(H2PO4)2 异成分溶解 Ca(H2PO4)2
溶液中P/Ca=2 溶液中P/Ca可由 2.78升至3.50
+ Ca2+
异成分溶解：过磷酸钙在溶解的过程中，溶液中 的P/Ca不断变化的现象。
第 8章
土壤与植物磷、钾素营养及
磷、钾肥
8.1 土壤、植物磷素营养与化学磷 肥 一、 土壤磷素营养
1、土壤中磷的形态与含量 （1）来源
成土矿物
施用含磷肥料
（2）含量
土壤全磷(soil total phosphorus): 自然土壤中全磷含量主 要取决于成土母质类型、风化程度和土壤中磷的淋出 情况。
抽穗前期
成熟期
25.41
4.77
34.09
4.51
23.96
6.68
16.54
84.06
100
100
2、磷的营养功能
（1）促进细胞分裂； （2）P是ATP的成分；
（3）促进植物早期根系的生长；
（4）促进作物早熟；
（5）增强作物的抗逆性。
3、植物对磷的吸收与同化
（1）作物吸收P的形态
H2PO4-最易被植物吸收, H2PO42-次之, PO43-很少被一般植物吸收。 正磷酸为三元酸，可发生三级电离：
我国土壤总的趋势为自南向北、从东向西逐步提高。
3、土壤中钾的形态与有效性 矿物钾（mineral potassium） 土壤钾