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（P0）3.0-5Kg、钾25 （K0）7.0-15.5Kg高产作物总钾的含量非但超过磷，甚2 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CO的同化钾还能通过影响气孔的开闭，2调节CO透入叶片和水分蒸腾的速率2（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。
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2、 增加植物对病虫害的抗性钾增强植物抗病性的原因可以从植物组织特征和 生物化学特性来解释，钾能提高光合磷酸化的效率，形 成更多的ATP,为生命活动的正常进行提供能源和促进 物质代谢这对厚壁细胞木质化，厚角组织细胞加厚， 角质层发育以及纤维素含量增加有帮助，会使植物茎杆 粗壮，强度增大，机械性能改善，有效的阻碍病菌入侵 和虫害侵蚀，同时又提高了抗倒伏的性能同时，缺钾或有效氮多，体内酚类化合物合成减弱， 而植物抗病能力则与体内酚类化合物含量呈正相关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HS,有机酸及Fe2+的危害。
2三、 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SO=降低，Cl-则没影响4四. 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,纤维类作物需要较多的钾.淀粉类作物等. 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.几种大田作物钾的营养诊断指标 P 页表 4--12111几种蔬菜作物钾的营养诊断指标 P 页表 4--13111五. 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。
见＜＜主要作物缺钾诊断＞＞第二节 土壤中的钾素一、土壤中钾素含量较 N、P 高的多，一般为 0.5 — 2.5%（N0.05 — 0.3%、PO 0.28％）而能被利用的只占全量的1－2％25土壤中钾素按照其在土壤中存在的形态和作物的 有效性可分为矿物态钾（难溶性钾）、非代换性钾（缓效 钾）、代换性钾（速效钾）、水溶性钾（速效钾）（一）、矿物态钾:主要存在于微斜长石.正长石.百云母中，占全钾量 的90--98%（二）、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、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，一般占全钾量的2%以 下，最高可达6%.（三）、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%（四）、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:V30ppm 极低 30-60ppm 中等 100-160 高 >160 极高菊花施用钾肥能增加茎长，茎粗.花茎及花数.提高产 量，但钾与氮不同，它能延长花期，有利于花色的改善. 然而施钾未能明显增加花的保鲜天数，缺钾时，首先下 部叶片出现褐斑，叶尖和叶缘枯焦，叶片黄化，从叶尖. 叶缘向中部扩展，以后边缘变褐向下皱曲，终至脱落.但 用钾过量，会使植物节间缩短，植株变矮，叶片变黄，继 而变褐皱曲，甚至造成整株枯死.二、土壤中钾的转化土壤中钾有下列平衡:矿物态钾 （原生矿物钾）缓效性钾 交换性钾 水溶性钾（层间K+）（胶体 灶）\ /A 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KO、其中2/3在加拿大的2Saskatchewma n(萨斯咯彻温)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。
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一、氯化钾: KCl 含KO 60%左右呈白色或灰黄色或紫红色结晶2(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+ +4KCl ［土壤胶体］K++CaCI +MgCIMg2+ 2 2由于CaCl易流失，造成土壤板结，以及生理酸性肥料则2必须配施有机肥料及石灰施用：能作基肥和追肥,由于含有CI对忌氯作物: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 二.硫酸钾 KSO24含K 0 50-52%易溶于水，吸湿性小，久贮不易结块，2 属化学中性，生理酸性肥料，白色或黄色结晶，长期施用 易变酸和土壤板结，也应配施石灰（特别是酸性土壤）和 有机肥料.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。
三. 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KCO其次是KSO和KCl，均为水2 3 2 4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四、窑灰钾肥是水泥工业的副产品，含K 0 8-10%高达20%以上，2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K S0与KCl形态存在，1-5%以硫酸钾和硅24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五. 钾镁肥、钾钙肥1. 钾镁肥：又称卤渣，是制盐工业的副产品，含K0 33%；2Mg0 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 K0 4.1% CaO 4.16% MgO 4.28%,也有 Si S 等2元素第四节 钾肥的合理分配和使用土壤性质、作物种类、肥料性质、肥料配合、气候 条件。
一、 土壤供钾能力与钾肥肥效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，只有土壤钾的供应水平低 于某一界限时，钾肥才能发挥肥效土壤质地是影响土壤供钾能力的另一因素 同等速效钾量：砂土＞粘土，但不少土不能持久，其缺钾 临界指标也不一样，砂土－沙壤土 85ppm； 砂壤土－ 壤土为 100ppm ；粉砂土- 粘土 125ppm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，同一作物不同品种 也不一。