植物的钾素营养与钾肥
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占总标记物的%
14C存在部位
+K
-K
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
54.3
14.3 9.7 1.9 20.1
95.4
3.9 0.6 0.1 0.04
五）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。 表5-7 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） 作物 KCI浓度（摩 ADP生成量 相对量（%） 尔） （毫微摩尔） 0 大麦 53.4 100
二）调节气孔的运动
钾离子通过在气孔的保卫细胞和相邻 的叶肉细胞中的流动来调节气孔开闭。
表5-2 气孔张、闭时，蚕豆叶片表皮组织保 卫细胞内各种离子的浓度
K+
气孔状态 10-14克当量
Na+
CI渗透压 （巴） 气孔孔径 （微米）
张开
424
0
22
35
12
关闭
20
0
0
19
2
三）提高酶活性
钾是生物体中很多酶的活化剂。植物体中约有60多种 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。
第一节植物的钾营养
一、钾在植物体内的含量、形态与分布
一般作物体内的钾含量（K2O）为0.3%～5%（干 重），与氮素相当，高于磷素的含量。钾在作物体内 的含量应作物和器官的不同有很大差异（表5-1）。就 不同器官来看，谷类作物种子中含量较低，而茎杆中 钾的含量则高。此外，薯类作物的块根、块茎含钾量 也比较高。 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。
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
3）转移酶类：丙酮酸激酶、6-磷酸果糖激酶
其它：ATP酶等
全酶 K K
酶蛋白 辅酶
四）、促进光合作用和同化物的运输 1、促进叶绿体合成
表5-4 钾对叶绿体中ATP合成的影响
作物 蚕豆
干物质中含K2O % 3.70
1.0 3.53 1.14 4.70 1.60
叶绿体生成量 ATPµ mol· mg-1chlh-1 216
143 295 185 102 68
菠菜 向日葵
4、增加光合作用
钾离子进入细胞质，有利于维持叶绿体膜两边的电 势差，从而保证光合作用顺利进行。增加光呼吸、减少 暗呼吸。 表5-5 钾对同化、光呼吸和暗呼吸的影响（People，1979）
表5-3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
叶绿素含量（毫克/克鲜重） K1 0.7 1.2 K2 2.4 1.3 K3 2.5 1.3
7月27日
7月31日 8月2日
/
/ /
0.8
0.5 0.1
1.2
0.6 0.4
2、调节气孔开闭 3、促进类囊体膜上的电子传递，增加ATP形成。
0.30 0.90 2.28 1.81 2.13 5.01 4.10 2.80
二、钾的生理功能
一）维持细胞膨压，促进植物生长
细胞的正常结构和形态的维持需要一定的渗透压， K+和CI-维持植物细胞渗透压的主要离子。缺钾时，渗 透压降低，水分减少，细胞伸展受到影响。Mengel （1982）认为，对于细胞的正常伸展来说，渗透压 4ⅹ105巴是不够的。由于膨压小，细胞不能充分伸长， 因而叶面积减少，节间缩短，茎变细，抗性降低。缺钾 时膨压减小，水分不足，生物膜、细胞器等受到损害， 代谢活动不能正常开展。
0.1
0 水稻
72.3
37.5
135
100
0.1
51.1
136
表5-8钾对小麦籽粒中ABA含量、灌浆期和 粒重的影响（Haeder，1981）
ABA（毫微克· 粒-1） 处理 28 缺钾 足钾 7.7 3.7 抽穗天数 35 13.4 4.4 38 46.5 / 44 2.2 9.4 46 75 16.0 34.4 抽穗至完 麦粒重 熟天数 （毫克）
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-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
八）提高作物的抗逆性 1、提高作物的抗旱性
光呼吸 叶子中K含量 CO2同化率 暗呼吸 -2· （ dpm · cm h （%干重） （mg· cm-2· h-1） （mg· cm-2· h-1） 1） 1.28
1.98
11.0
21.7
4.0
5.87
7.56
3.34
3.84
34.0
9.66
3.06
5、促进碳水化合物的运输 钾能促进光合产物的向贮藏器官的运输，增加库 的贮存。 表5-6 钾对甘蔗中标记光合产物输送的影响（Haart）
表5-1 主要农作物中钾的含量（彭克明，1987）
作物 部位
含钾（K2O） %
作物
部位
含钾（K2O） %
小麦 棉花 玉米 谷子
籽粒 茎秆 种子 茎秆 籽粒 茎秆 籽粒 茎秆
0.61 0.73 0.90 1.10 0.40 1.60 0.20 1.30
水稻 马铃薯 糖用甜 菜 烟草
籽粒 茎秆 块茎 叶片 跟 叶片 叶片 茎
钾充足时，吸水能力强，对蒸腾的调节能力强，保 水力强。
表5-9 钾对于亚麻蒸腾系数的影响
项目 干物重（克/盆） 叶片含钾量（K% 干重） 水的消耗（升/盆） 蒸腾系数 40%田间持水量 -K 58.5 0.4 34.0 581 +K 65.6 2.6 30.1 459 80%田间持水量 -K 64.6 0.4 40.5 624 +K 80.4 2.9 40.5 504
2、提高作物的抗冻性
14C存在部位
+K
-K
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
54.3
14.3 9.7 1.9 20.1
95.4
3.9 0.6 0.1 0.04
五）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。 表5-7 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） 作物 KCI浓度（摩 ADP生成量 相对量（%） 尔） （毫微摩尔） 0 大麦 53.4 100
二）调节气孔的运动
钾离子通过在气孔的保卫细胞和相邻 的叶肉细胞中的流动来调节气孔开闭。
表5-2 气孔张、闭时，蚕豆叶片表皮组织保 卫细胞内各种离子的浓度
K+
气孔状态 10-14克当量
Na+
CI渗透压 （巴） 气孔孔径 （微米）
张开
424
0
22
35
12
关闭
20
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0
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三）提高酶活性
钾是生物体中很多酶的活化剂。植物体中约有60多种 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。
第一节植物的钾营养
一、钾在植物体内的含量、形态与分布
一般作物体内的钾含量（K2O）为0.3%～5%（干 重），与氮素相当，高于磷素的含量。钾在作物体内 的含量应作物和器官的不同有很大差异（表5-1）。就 不同器官来看，谷类作物种子中含量较低，而茎杆中 钾的含量则高。此外，薯类作物的块根、块茎含钾量 也比较高。 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。
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
3）转移酶类：丙酮酸激酶、6-磷酸果糖激酶
其它：ATP酶等
全酶 K K
酶蛋白 辅酶
四）、促进光合作用和同化物的运输 1、促进叶绿体合成
表5-4 钾对叶绿体中ATP合成的影响
作物 蚕豆
干物质中含K2O % 3.70
1.0 3.53 1.14 4.70 1.60
叶绿体生成量 ATPµ mol· mg-1chlh-1 216
143 295 185 102 68
菠菜 向日葵
4、增加光合作用
钾离子进入细胞质，有利于维持叶绿体膜两边的电 势差，从而保证光合作用顺利进行。增加光呼吸、减少 暗呼吸。 表5-5 钾对同化、光呼吸和暗呼吸的影响（People，1979）
表5-3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
叶绿素含量（毫克/克鲜重） K1 0.7 1.2 K2 2.4 1.3 K3 2.5 1.3
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7月31日 8月2日
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0.6 0.4
2、调节气孔开闭 3、促进类囊体膜上的电子传递，增加ATP形成。
0.30 0.90 2.28 1.81 2.13 5.01 4.10 2.80
二、钾的生理功能
一）维持细胞膨压，促进植物生长
细胞的正常结构和形态的维持需要一定的渗透压， K+和CI-维持植物细胞渗透压的主要离子。缺钾时，渗 透压降低，水分减少，细胞伸展受到影响。Mengel （1982）认为，对于细胞的正常伸展来说，渗透压 4ⅹ105巴是不够的。由于膨压小，细胞不能充分伸长， 因而叶面积减少，节间缩短，茎变细，抗性降低。缺钾 时膨压减小，水分不足，生物膜、细胞器等受到损害， 代谢活动不能正常开展。
0.1
0 水稻
72.3
37.5
135
100
0.1
51.1
136
表5-8钾对小麦籽粒中ABA含量、灌浆期和 粒重的影响（Haeder，1981）
ABA（毫微克· 粒-1） 处理 28 缺钾 足钾 7.7 3.7 抽穗天数 35 13.4 4.4 38 46.5 / 44 2.2 9.4 46 75 16.0 34.4 抽穗至完 麦粒重 熟天数 （毫克）
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-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
八）提高作物的抗逆性 1、提高作物的抗旱性
光呼吸 叶子中K含量 CO2同化率 暗呼吸 -2· （ dpm · cm h （%干重） （mg· cm-2· h-1） （mg· cm-2· h-1） 1） 1.28
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9.66
3.06
5、促进碳水化合物的运输 钾能促进光合产物的向贮藏器官的运输，增加库 的贮存。 表5-6 钾对甘蔗中标记光合产物输送的影响（Haart）
表5-1 主要农作物中钾的含量（彭克明，1987）
作物 部位
含钾（K2O） %
作物
部位
含钾（K2O） %
小麦 棉花 玉米 谷子
籽粒 茎秆 种子 茎秆 籽粒 茎秆 籽粒 茎秆
0.61 0.73 0.90 1.10 0.40 1.60 0.20 1.30
水稻 马铃薯 糖用甜 菜 烟草
籽粒 茎秆 块茎 叶片 跟 叶片 叶片 茎
钾充足时，吸水能力强，对蒸腾的调节能力强，保 水力强。
表5-9 钾对于亚麻蒸腾系数的影响
项目 干物重（克/盆） 叶片含钾量（K% 干重） 水的消耗（升/盆） 蒸腾系数 40%田间持水量 -K 58.5 0.4 34.0 581 +K 65.6 2.6 30.1 459 80%田间持水量 -K 64.6 0.4 40.5 624 +K 80.4 2.9 40.5 504
2、提高作物的抗冻性