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1、五章节植物钾素营养与钾肥Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望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、钾在植物体内的含量、形态与分布一、钾在植物体内的含量、形态与分布一、钾在植物体内的含量、形态与分布 一般作物体内的钾含量（一般作物体内的钾含量（一般作物体内的钾含量（一般作物体内的钾含量（KK2 2OO）为为为为0.3%0.3%5%5%（干（干（干（干重），与氮素相当，高于磷素的含量。钾在作物体内重），与氮素相当，高于磷素的含量。钾在作物体内重），与氮素相当
2、，高于磷素的含量。钾在作物体内重），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（表的含量应作物和器官的不同有很大差异（表的含量应作物和器官的不同有很大差异（表的含量应作物和器官的不同有很大差异（表5-15-1）。就）。就）。就）。就不同器官来看，谷类作物种子中含量较低，而茎杆中不同器官来看，谷类作物种子中含量较低，而茎杆中不同器官来看，谷类作物种子中含量较低，而茎杆中不同器官来看，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、块茎含钾量钾的含量则高。此外，薯类作物的块根、块茎含钾量钾的含量则高。此外，薯类作物的块根、块茎含钾量钾的含量则高。
3、此外，薯类作物的块根、块茎含钾量也比较高。也比较高。也比较高。也比较高。 钾在作物体不构成任何结构物质或化合物，而是钾在作物体不构成任何结构物质或化合物，而是钾在作物体不构成任何结构物质或化合物，而是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呈游离状态存在。它以无机盐的形式存在于细胞质或呈游离状态存在。它以无机盐的形式存在于细胞质或呈游离状态存在。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，吸附在原生质胶体表面。钾在作物体内的移动性很强，吸附在原生质胶体表面。钾在作物体内的移动性很强，吸附在原生质胶体表面。钾在作物
4、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随着作物的生长，钾不断地向代谢作用旺盛的部位转随着作物的生长，钾不断地向代谢作用旺盛的部位转随着作物的生长，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。移。因此在幼叶、幼芽和根尖中，钾的含量极为丰富。移。因此在幼叶、幼芽和根尖中，钾的含量极为丰富。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、钾的再利用率也高。缺钾症首先出现在老叶，或中、钾的再利用率也高。缺钾症首先出现在老叶，或中、钾的再利用率也高。缺钾症首先出现在老叶，或中、下部叶。下部叶。下部叶
5、。下部叶。表5-1 主要农作物中钾的含量（彭克明，1987）作物作物部位部位含钾含钾（K K2 2O O）%作物作物部位部位含钾含钾（K K2 2O O）%小麦小麦籽粒籽粒0.610.61水稻水稻籽粒籽粒0.300.30茎秆茎秆0.730.73茎秆茎秆0.900.90棉花棉花种子种子0.900.90马铃薯马铃薯块茎块茎2.282.28茎秆茎秆1.101.10叶片叶片1.811.81玉米玉米籽粒籽粒0.400.40糖用甜糖用甜菜菜跟跟2.132.13茎秆茎秆1.601.60叶片叶片5.015.01谷子谷子籽粒籽粒0.200.20烟草烟草叶片叶片4.104.10茎秆茎秆1.301.30茎茎2.80
6、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，细胞的正常结构和形态的维持需要一定的渗透压，K K+ +和和CICI- -维持植物细胞渗透压的主要离子。缺钾时，渗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。透压降低，水分减少，细胞伸展受到影响。MengelMengel（19821982）认为，对于细胞的正常伸展来说，渗透认为，对于细胞的正常伸展来说，渗透压压4104105 5巴是不够的。由于膨压小，细胞不能充分伸长，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。缺钾因而
7、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，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。代谢活动不能正常开展。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气孔状态气孔状态K K+ +NaNa+ +CICI- -渗透压渗透压（巴）（巴）气孔孔径气孔孔径（微米）（微米）1010-14-14克当量克当量张开张开4244240 0222235351212关闭关闭20200 00 019192 2三）提高酶活性 钾是生物体中很
8、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（4080mM），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 3）转移酶类：丙酮酸激酶、6-磷酸果糖激酶 其它：ATP酶等 四）、促进光合作用和同化物的运输1、促进叶绿体合成表表5-35-3小麦灌浆期上部节间的叶绿素含量与供钾关系小麦灌浆期上部节间的叶绿素含量与供钾关系（H.E.
9、HaederH.E.Haeder，19811981）日期日期叶绿素含量（毫克叶绿素含量（毫克/ /克鲜重）克鲜重）K K1 1K K2 2K K3 37 7月月2020日日0.70.72.42.42.52.57 7月月2525日日1.21.21.31.31.31.37 7月月2727日日/ /0.80.81.21.27 7月月3131日日/ /0.50.50.60.68 8月月2 2日日/ /0.10.10.40.42 2、调节气孔开闭、调节气孔开闭3 3、促进类囊体膜上的电子传递，增加、促进类囊体膜上的电子传递，增加ATPATP形成。形成。表5-4 钾对叶绿体中ATP合成的影响作物作物干物质
10、中含干物质中含K K2 2O O%叶绿体生成量叶绿体生成量ATPATPmolmgmolmg-1-1chlhchlh-1-1蚕豆蚕豆3.703.702162161.01.0143143菠菜菠菜3.533.532952951.141.14185185向日葵向日葵4.704.701021021.601.6068684、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）叶子中叶子中K K含量含量（%干重）干重）COCO2 2同化率同化率（mgmgcmcm-2-2hh-1-1
11、）光呼吸（光呼吸（dpm dpm cmcm-2-2hh-1-1）暗呼吸暗呼吸（mgmgcmcm-2-2hh-1-1）1.281.2811.011.04.04.07.567.561.981.9821.721.75.875.873.343.343.843.8434.034.09.669.663.063.065 5、促进碳水化合物的运输、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，增加库钾能促进光合产物的向贮藏器官的运输，增加库的贮存。的贮存。表表5-6 5-6 钾对甘蔗中标记光合产物输送的影响（钾对甘蔗中标记光合产物输送的影响（HaartHaart）1414C C存在部位存在部位占总
12、标记物的占总标记物的%+ +K K- -K K标记叶的叶片标记叶的叶片54.354.395.495.4标记叶的叶鞘标记叶的叶鞘14.314.33.93.9标记叶的节标记叶的节9.79.70.60.6标记叶上部的叶和节标记叶上部的叶和节1.91.90.10.1标记叶节以下的茎标记叶节以下的茎20.120.10.040.04五）钾可促进淀粉的合成 钾可提高淀粉酶活性，促进淀粉合成，抑制籽粒中钾可提高淀粉酶活性，促进淀粉合成，抑制籽粒中ABAABA活性，延长淀粉合成时间。活性，延长淀粉合成时间。表表5-7 5-7 培养介质中钾浓度对水稻和大麦种子中淀粉酶活性培养介质中钾浓度对水稻和大麦种子中淀粉酶活
13、性的影响（的影响（HeaederHeaeder，19811981）作物作物KCIKCI浓度（摩浓度（摩尔）尔）ADPADP生成量生成量（毫微摩尔）（毫微摩尔）相对量（相对量（%）大麦大麦0 053.453.41001000.10.172.372.3135135水稻水稻0 037.537.51001000.10.151.151.1136136表5-8钾对小麦籽粒中ABA含量、灌浆期和粒重的影响（Haeder，1981）处理处理处理处理ABAABA（毫微克毫微克毫微克毫微克 粒粒粒粒-1-1）抽穗至完抽穗至完抽穗至完抽穗至完熟天数熟天数熟天数熟天数麦粒重麦粒重麦粒重麦粒重（毫克）（毫克）（毫克）（
14、毫克）抽穗天数抽穗天数抽穗天数抽穗天数2828353538384444缺钾缺钾缺钾缺钾7.77.713.413.446.546.52.22.2464616.016.0足钾足钾足钾足钾3.73.74.44.4/ /9.49.4757534.434.4六）促进脂肪代谢 在脂肪合成过程中有在脂肪合成过程中有2 2个酶需要个酶需要K K+ +。乙酰辅酶乙酰辅酶A A合成酶合成酶需要需要K K+ + ；乙酰辅酶；乙酰辅酶A A羧化酶需要羧化酶需要K K+ + 、MgMg2+2+、Mg-ATPMg-ATP等共等共同作用才能发挥作用。同作用才能发挥作用。七）促进氮代谢1 1、促进硝态氮的吸收、运输和还原、促
15、进硝态氮的吸收、运输和还原2 2、促进蛋白质合成、促进蛋白质合成3 3、促进豆科作物固氮、促进豆科作物固氮4 4、减少铵害和有害胺类的毒害作用、减少铵害和有害胺类的毒害作用八）提高作物的抗逆性八）提高作物的抗逆性1 1、提高作物的抗旱性、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，保钾充足时，吸水能力强，对蒸腾的调节能力强，保水力强。水力强。表表5-9 5-9 钾对于亚麻蒸腾系数的影响钾对于亚麻蒸腾系数的影响项目项目40%40%田间持水量田间持水量80%80%田间持水量田间持水量- -K K+ +K K- -K K+ +K K干物重（克干物重（克/ /盆）盆）58.558.56
16、5.665.664.664.680.480.4叶片含钾量（叶片含钾量（K%K%干重）干重）0.40.42.62.60.40.42.92.9水的消耗（升水的消耗（升/ /盆）盆）34.034.030.130.140.540.540.540.5蒸腾系数蒸腾系数5815814594596246245045042、提高作物的抗冻性 细胞膜的相变温度与其不饱和脂肪酸的含量有关，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不饱和脂肪酸含量越gaogao，相变温度越低。而钾充足时，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，细胞膜的不饱和脂肪酸的比例较高；细胞
17、的渗透势低，防止脱水和结冰。提高抗冻、抗寒性。防止脱水和结冰。提高抗冻、抗寒性。表表5-10 5-10 不同钾肥用量对玉米抗霜冻的影响（不同钾肥用量对玉米抗霜冻的影响（Trier weilerTrier weiler）施钾量（施钾量（K K2 2O O公斤公斤/ /亩）亩）玉米幼苗受冻情况（玉米幼苗受冻情况（%）7.457.45555513.513.5202024.824.8212145.045.015153、增强作物抗盐性SchleiffSchleiff和和FinckFinck试验：使得小麦的耐盐能力由试验：使得小麦的耐盐能力由0.2%0.2%提高提高到到0.5%0.5%4、增强作物抗倒伏能
18、力5 5、增强作物对生理性病害的防治、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。对铁、锰等元素的吸收，从而减轻其生理病害，如青铜病。表表5-115-11钾对越南硫酸盐土中水稻铁的吸收和和青铜病的发生钾对越南硫酸盐土中水稻铁的吸收和和青铜病的发生磷酸钾用量磷酸钾用量（克（克/ /盆）盆）水稻干重水稻干重（克（克/ /盆）盆）FeFe含量含量（ppmppm）K K+ +浓度浓度（%）青铜病发生青铜病发生情况情况0 05.85.8207020700.250.25严重严重1
19、 113.813.8151515150.900.90明显明显2 218.118.1145014501.201.20明显明显3 323.123.1109510951.301.30轻微轻微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有一定的作用。适量施钾一般可减少水稻的胡麻叶癍病、白叶枯病、稻瘟病、纹枯病；麦类赤霉病、纹枯病、白叶枯病、稻瘟病、纹枯病；麦类赤霉病、纹枯病、白粉病、小麦锈病；玉米黑粉病、大、小叶斑病；病、白粉病、小麦锈病；玉米黑粉病、大、小叶斑病；甘薯疮痂病；棉花枯萎病、
20、黄萎病；黄麻枯萎病、根甘薯疮痂病；棉花枯萎病、黄萎病；黄麻枯萎病、根腐病；柑橘黄脓病；苹果腐烂病；茶树炭疽病等。腐病；柑橘黄脓病；苹果腐烂病；茶树炭疽病等。 原因：增强细胞表皮厚度，促进细胞木质化程度；原因：增强细胞表皮厚度，促进细胞木质化程度； 增加植物体内的酚类含量增加植物体内的酚类含量 减少可溶性含氮化合物及可溶性糖类，减减少可溶性含氮化合物及可溶性糖类，减少病原微生物的营养少病原微生物的营养 防止防止- -SHSH氧化，增加膜的稳定性氧化，增加膜的稳定性表5-12 钾对于抑制病虫害发生的作用（引自Perrenoud）病原病原总数总数发病率减少发病率减少（%）未变（未变（%）发病率增加发
21、病率增加（%）真菌病害真菌病害740740717111111818昆虫与螨昆虫与螨230230595916162525线虫线虫545442424 45454病毒病毒116116414114144545细菌细菌6868757512121313总数总数12091209656512122323表5-13水稻细胞木质化程度与施钾是关系处理处理NPNPNPKNPK1 1NPKNPK2 2木质素含量木质素含量（%干物质）干物质）26.926.927.527.529.329.3三、作物的缺钾症状一般作物缺钾首先表现为：一般作物缺钾首先表现为：生长停滞，叶色变暗；生长停滞，叶色变暗；抗旱力下降；抗旱力下降；从
22、老叶的叶尖和叶缘开始出现带白色的、黄色的或橙色从老叶的叶尖和叶缘开始出现带白色的、黄色的或橙色的褪绿斑点或条带。有些品种可以出现分布不规则的的褪绿斑点或条带。有些品种可以出现分布不规则的褪绿斑点。但所有情况下，症状都是从叶梢开始，而褪绿斑点。但所有情况下，症状都是从叶梢开始，而基部常常仍然保持绿色。基部常常仍然保持绿色。褪绿区坏死，组织死亡，叶片干枯早落褪绿区坏死，组织死亡，叶片干枯早落病症蔓延到幼嫩叶片，最后真个植株可能死亡病症蔓延到幼嫩叶片，最后真个植株可能死亡罹病植株根系发育不良，常常腐烂罹病植株根系发育不良，常常腐烂易感染病害易感染病害作物的产量、品质下降。作物的产量、品质下降。n n
23、柑橘缺钾：老叶脱落，柑橘缺钾：老叶脱落，幼叶沿叶尖、叶缘干幼叶沿叶尖、叶缘干枯枯n n缺钾植株的的老叶烧焦状黄化，变干成纸状；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（叶肉。黄瓜的茎端（stem endstem end）不能膨大。不能膨大。不能膨大。不能膨大。n n n nBluish green, with slight marginal and intervenal Bluish green, with slight marginal and intervenal chlorosis, foll
24、owed by marginal scorching, either chlorosis, followed by marginal scorching, either brown or grayish brown color. brown or grayish brown color. n n蓝绿色的叶片，叶缘和叶脉间失绿黄化，接着叶缘呈蓝绿色的叶片，叶缘和叶脉间失绿黄化，接着叶缘呈现烧焦状。或者叶片为褐色或灰褐色。现烧焦状。或者叶片为褐色或灰褐色。n n n n n n大麦：生长矮小，抽穗少大麦：生长矮小，抽穗少 而不正常；叶片蓝绿而不正常；叶片蓝绿色，老叶从叶尖到叶缘开始干枯，叶片上出现
25、色，老叶从叶尖到叶缘开始干枯，叶片上出现条带。条带。n n在缺钾严重时，出现白斑状损伤。在缺钾严重时，出现白斑状损伤。 n n玉米缺钾：节间短，叶片相对长，叶缘和叶玉米缺钾：节间短，叶片相对长，叶缘和叶玉米缺钾：节间短，叶片相对长，叶缘和叶玉米缺钾：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。尖变褐，失绿黄化。根系差，不耐旱。尖变褐，失绿黄化。根系差，不耐旱。尖变褐，失绿黄化。根系差，不耐旱。 燕麦缺钾：叶片和茎燕麦缺钾：叶片和茎呈蓝绿色；老叶从叶呈蓝绿色；老叶从叶尖开始坏死，枯萎、尖开始坏死，枯萎、凋谢。凋谢。n n 马铃薯缺钾：生马铃薯缺钾：生马铃薯缺钾：生马铃薯缺钾：生
26、长较矮，灌簇状；长较矮，灌簇状；长较矮，灌簇状；长较矮，灌簇状；叶片蓝绿色、叶叶片蓝绿色、叶叶片蓝绿色、叶叶片蓝绿色、叶脉间轻微的黄化，脉间轻微的黄化，脉间轻微的黄化，脉间轻微的黄化，边沿烧焦状，叶边沿烧焦状，叶边沿烧焦状，叶边沿烧焦状，叶面上有褐斑。面上有褐斑。面上有褐斑。面上有褐斑。n n小麦缺钾小麦缺钾n n n n梨树缺钾：叶片深褐梨树缺钾：叶片深褐色，叶缘烧焦状。色，叶缘烧焦状。第三节土壤中的钾及其有效性一、土壤中钾的含量和形态二、土壤中钾的转化三、土壤中钾的有效性及其影响因素一、土壤中的钾含量 地壳平均含钾量越为2.6%，大部分束缚在原生矿物或次生矿物中。土壤含钾量取决于母质和分化
27、程度。粘质土壤含钾量高，而砂质土壤含钾量低。 我国土壤含钾量一般为0.52.5%，高的可达5%以上，平均为1.2%。淮河以北的土壤大多含K2O1.8 2.6%，淮河以南的土壤含K2O在0.6 4.0%，而广东南部、海南岛和云南等地的含钾量为0.1 3.9%。二、土壤钾的形态1、水溶性钾 一般1 10ppm2、交换性钾 一般为40 600ppm，p位吸附的钾与溶液中的钾平衡性好3、非交换性（缓效性钾） 存在于2：1黏土矿物晶格固定的钾（i位吸附的钾），及黑云母、水化云母中的钾。一般含量50 750ppm4、矿物钾：一般含量为0.5% 2.5%。表5-13一般矿物的含钾量矿物种类矿物种类K K2
28、2O O含量含量矿物种类矿物种类K K2 2O O含量含量钾长石钾长石4 41515伊利石伊利石4 4 77钙钙- -钠长石钠长石0 0 33蛭石蛭石0 0 22白云母白云母7 7 1111绿泥石绿泥石0 0 11黑云母黑云母6 6 1010蒙脱石蒙脱石0 0 0.50.5表5-14矿物钾对作物的有效性（J.K.Plunner，1918）钾源钾源燕麦吸收的燕麦吸收的钾量（毫克钾量（毫克/ /盆）盆）2 2种提取剂所提取的钾量种提取剂所提取的钾量* *水水含含COCO2 2水水K K2 2SO4SO4253253/ / /黑云母黑云母2022024.374.3743.443.4白云母白云母177
29、1774.024.0228.128.1正长石正长石62623.393.3915.615.6微斜长石微斜长石13133.003.0010.210.2二、土壤中钾的转化化学形态化学形态化学形态化学形态矿物钾矿物钾矿物钾矿物钾非交换性钾非交换性钾非交换性钾非交换性钾交换性钾交换性钾交换性钾交换性钾水溶性水溶性水溶性水溶性有效性有效性有效性有效性难溶性钾难溶性钾难溶性钾难溶性钾缓效钾缓效钾缓效钾缓效钾速效性钾速效性钾速效性钾速效性钾钾的存在部位钾的存在部位钾的存在部位钾的存在部位长石、白云长石、白云长石、白云长石、白云母等结构内母等结构内母等结构内母等结构内2 2：1 1型黏土矿物晶型黏土矿物晶型黏土
30、矿物晶型黏土矿物晶层内，黑云母、水层内，黑云母、水层内，黑云母、水层内，黑云母、水化云母结构内化云母结构内化云母结构内化云母结构内颗粒表面，颗粒表面，颗粒表面，颗粒表面，或或或或P P位点位点位点位点溶液中溶液中溶液中溶液中保持力保持力保持力保持力配位作用配位作用配位作用配位作用层间吸附、配位作层间吸附、配位作层间吸附、配位作层间吸附、配位作用用用用静电引力静电引力静电引力静电引力平衡关系平衡关系平衡关系平衡关系风化风化风化风化扩散（缓慢）扩散（缓慢）扩散（缓慢）扩散（缓慢）交换（迅速）交换（迅速）交换（迅速）交换（迅速）扩散系数扩散系数扩散系数扩散系数约约约约1010-23-231010-1
31、5-15约约约约1010-7-7含量含量含量含量0.5 0.5 2.5%2.5%70 70 750750ppmppm40 40 600600ppmppm1 1 1010ppmppm相对含量相对含量相对含量相对含量90 90 98%98%2 2 8%8%0.1 0.1 2%2%测定方法测定方法测定方法测定方法全钾全钾全钾全钾- -HNOHNO3 3法法法法HNOHNO3 3法法法法- -NH4ACNH4AC法法法法NHNH4 4ACAC法法法法1、长石的分化和钾的释放、长石的分化和钾的释放 长石具有三维结构，钾离子位于长石具有三维结构，钾离子位于长石具有三维结构，钾离子位于长石具有三维结构，钾离
32、子位于SiSi、AI-OAI-O骨架的中间，为共骨架的中间，为共骨架的中间，为共骨架的中间，为共价键牢牢束缚。因此，分化很慢。其分化和钾的释放受许多因素价键牢牢束缚。因此，分化很慢。其分化和钾的释放受许多因素价键牢牢束缚。因此，分化很慢。其分化和钾的释放受许多因素价键牢牢束缚。因此，分化很慢。其分化和钾的释放受许多因素影响。如：内部结构（晶格的规则性、含钠量、含硅量、颗粒大影响。如：内部结构（晶格的规则性、含钠量、含硅量、颗粒大影响。如：内部结构（晶格的规则性、含钠量、含硅量、颗粒大影响。如：内部结构（晶格的规则性、含钠量、含硅量、颗粒大小等）；外部因素：温度、水分、小等）；外部因素：温度、水
33、分、小等）；外部因素：温度、水分、小等）；外部因素：温度、水分、pHpH、分化产物的移出等。分化产物的移出等。分化产物的移出等。分化产物的移出等。云母/伊利石长石蛭石中间产物高岭石2、云母中钾的释放、云母中钾的释放 云母类和云母类和云母类和云母类和2 2：1 1型次生矿物是层状结构，层间距离型次生矿物是层状结构，层间距离型次生矿物是层状结构，层间距离型次生矿物是层状结构，层间距离为为为为1 1毫微米，钾位于上、下两层之间的近毫微米，钾位于上、下两层之间的近毫微米，钾位于上、下两层之间的近毫微米，钾位于上、下两层之间的近6 6角形的空间角形的空间角形的空间角形的空间中。钾的释放不是矿物结构的解体
34、，而是由交换反应中。钾的释放不是矿物结构的解体，而是由交换反应中。钾的释放不是矿物结构的解体，而是由交换反应中。钾的释放不是矿物结构的解体，而是由交换反应控制的扩散过程。控制的扩散过程。控制的扩散过程。控制的扩散过程。NaNa+ +、CaCa2+2+、MgMg2+2+、NHNH4 4+ +均可进行均可进行均可进行均可进行这种代换。这种代换。这种代换。这种代换。 由于云母中钾的释放而产生一系列的次生矿物由于云母中钾的释放而产生一系列的次生矿物由于云母中钾的释放而产生一系列的次生矿物由于云母中钾的释放而产生一系列的次生矿物： 云母（ 10%）水化云母（6 8%）伊利石（4 6%）过渡性矿物（ 3%
35、）蛭石或蒙脱石（ 蛭石 伊利石蒙脱石NH4+对钾的吸附有竞争作用；H+、Ca2+、AI3+等也影响钾的固定。2）钾的吸附伊利石蛭石、分化云母蒙皂石高岭石4、钾的淋失 富含高岭石的土壤和砂土地钾的淋失比较严重。土壤中钾的循环三、影响土壤中钾的有效性因素一）土壤因素一）土壤因素一）土壤因素一）土壤因素1 1、黏土矿物类型、黏土矿物类型、黏土矿物类型、黏土矿物类型2 2、CECCEC3 3、交换性钾含量交换性钾含量交换性钾含量交换性钾含量4 4、土壤、土壤、土壤、土壤pHpH、水分、温度等水分、温度等水分、温度等水分、温度等5 5、其它离子，如、其它离子，如、其它离子，如、其它离子，如AIAI3+3
36、+、CaCa2+2+、MgMg2+2+、NHNH4 4+ +等等等等二）植物因素二）植物因素二）植物因素二）植物因素1 1、根系根系根系根系CECCEC小的作物吸收钾的能力强。小的作物吸收钾的能力强。小的作物吸收钾的能力强。小的作物吸收钾的能力强。2 2、根系类型与密度：黑麦草大于三叶草；玉米大于洋葱、根系类型与密度：黑麦草大于三叶草；玉米大于洋葱、根系类型与密度：黑麦草大于三叶草；玉米大于洋葱、根系类型与密度：黑麦草大于三叶草；玉米大于洋葱。第三节 钾肥的性质与施用一、氯化钾（一、氯化钾（KCIKCI）1 1、成分与性质、成分与性质 氯化钾含氯化钾含K K2 2O60%O60%（K50%K5
37、0%），），呈白色、淡黄色、或呈白色、淡黄色、或紫红色结晶，易溶于水，有一定的吸湿性，吸湿会结紫红色结晶，易溶于水，有一定的吸湿性，吸湿会结块。化学中性，生理酸性。块。化学中性，生理酸性。2 2、在土壤中的转化、在土壤中的转化 类似于氯化铵类似于氯化铵3 3、施用、施用 基肥和追肥基肥和追肥 在水稻地、砂土地施用效果很好；在棉、麻类作物上在水稻地、砂土地施用效果很好；在棉、麻类作物上施用也有较好的效果。施用也有较好的效果。 不适宜于在忌氯作物和盐碱地施用。不适宜于在忌氯作物和盐碱地施用。 二、硫酸钾（二、硫酸钾（K K2 2SOSO4 4）1 1、成分与性质成分与性质 白色或淡黄色结晶，含白色
38、或淡黄色结晶，含K K2 2O50O5052%52%（K%42K%42），），可溶于水，吸水性小，物理性状良好，不宜结块。可溶于水，吸水性小，物理性状良好，不宜结块。2、在土壤中的转化 类似于硫酸钾。类似于硫酸钾。3、施用 可做基肥、追肥和种肥。可做基肥、追肥和种肥。 在一些经济价值高的忌氯作物上施用较好，在一些经济价值高的忌氯作物上施用较好，如烟草、葡萄、苹果、西瓜等作物。在洋葱、如烟草、葡萄、苹果、西瓜等作物。在洋葱、韭菜、大蒜等作物上施用可提高其风味。韭菜、大蒜等作物上施用可提高其风味。 在还原性强的水稻地施用可能产生H2S的危害。 三、草木灰三、草木灰1 1、成分与性质、成分与性质 主
39、要成分为主要成分为K K2 2COCO3 3，其次为其次为K K2 2SOSO4 4和和KCIKCI；另外还有另外还有磷、钙、镁和各种微量元素。水溶性钾占磷、钙、镁和各种微量元素。水溶性钾占90%90%。水溶。水溶液呈碱性。含钾量应植物种类和植物的苗令而异。高液呈碱性。含钾量应植物种类和植物的苗令而异。高的可达的可达35.4%35.4%（向日葵），低的不到（向日葵），低的不到1%1%（盗壳灰）（盗壳灰）（表（表5-155-15）。燃烧温度也影响钾的有效性。）。燃烧温度也影响钾的有效性。2 2、施用、施用 可做基肥、追肥和种肥（特别是拌种）。可做基肥、追肥和种肥（特别是拌种）。 适宜于喜钾作物，
40、如薯类作物、棉麻、蔬菜、水果适宜于喜钾作物，如薯类作物、棉麻、蔬菜、水果等。等。 盐碱地生长的植物灰不宜做肥料；草木灰不能于盐碱地生长的植物灰不宜做肥料；草木灰不能于铵态氮肥混合施用。铵态氮肥混合施用。表5-15 草木灰的成分（%）种类种类K K2 2O OP P2 2O O5 5CaOCaO一般针叶树灰一般针叶树灰6.006.002.902.9035.035.0一般阔叶树灰一般阔叶树灰10.0010.003.503.5030.0030.00小灌木灰小灌木灰5.905.903.143.1425.0925.09稻草灰稻草灰1.791.790.440.4410.9110.91小麦秆灰小麦秆灰13.
41、8013.806.406.405.905.90棉壳灰棉壳灰21.9021.909.149.1414.0414.04花生壳灰花生壳灰6.456.451.231.23/ /向日葵灰向日葵灰35.4035.402.552.5518.5018.50稻壳灰稻壳灰0.670.670.620.620.890.89四、窑灰钾肥1 1、成分与性质、成分与性质 灰黄色或灰褐色的粉末，含灰黄色或灰褐色的粉末，含K K2 2O8O820%20%，CaO30%CaO30%，MgO1%MgO1%左右。吸湿性很强，水溶液左右。吸湿性很强，水溶液pH9pH91111，易结块。易结块。 90% 90%的钾是水溶性的，主要成分是
42、硫酸钾和氯化钾。的钾是水溶性的，主要成分是硫酸钾和氯化钾。2、施用 做基肥或追肥，不能做种肥。做基肥或追肥，不能做种肥。 适宜于酸性土壤和需钙多的作物。施用过程中要防适宜于酸性土壤和需钙多的作物。施用过程中要防止与植物直接接触；防止被风吹散。止与植物直接接触；防止被风吹散。五、硅酸钾1 1、成分、成分 K K2 2SiSi3 3O O8 8 缓效性钾肥缓效性钾肥第四节钾肥的合理施用一、根据土壤性质施肥一、根据土壤性质施肥1 1、土壤钾的有效性、土壤钾的有效性2 2、土壤对钾的缓冲能力、土壤对钾的缓冲能力3 3、其它理化因素、其它理化因素二、根据作物特性施肥二、根据作物特性施肥1 1、作物种类、
43、作物种类2 2、作物品种、作物品种三、施肥方法三、施肥方法1 1、与氮、磷肥配合施用、与氮、磷肥配合施用2 2、水分条件、水分条件3 3、施肥方法、施肥方法表5-16土壤速效钾水平与钾素营养水平（刘芷宇等，1980）速效钾（微克速效钾（微克/ /克）克）对钾肥的反应对钾肥的反应速效钾速效钾缓效钾缓效钾土壤供钾能力土壤供钾能力2525100100100500500高高施钾一般无效施钾一般无效复习思考题复习思考题1 1、钾在作物体内碳、氮代谢中的作用；作物缺、钾在作物体内碳、氮代谢中的作用；作物缺钾的主要症状？钾的主要症状？2 2、钾在作物抗逆性方面的生理作用有哪些？、钾在作物抗逆性方面的生理作用
44、有哪些？3 3、土壤中钾素的存在形态及其有效性；缓效钾、土壤中钾素的存在形态及其有效性；缓效钾对作物钾素营养的意义。对作物钾素营养的意义。4 4、粘土矿物固定钾素的机理和条件。、粘土矿物固定钾素的机理和条件。5 5、试述在我国北方地区施用钾肥的肥效及其合、试述在我国北方地区施用钾肥的肥效及其合理施用原则。理施用原则。6 6、几种主要钾肥的成分、性质及其施用技术。、几种主要钾肥的成分、性质及其施用技术。Effect on plant vigour and healthIn the absence of satisfactory potash supply, plants will be poor
45、 and stunted, especially in dry seasons. Physiological stress will be more damaging if potash nutrition is limiting - frost damage will be more severe, waterlogged areas will take longer to recover and plants will wilt earlier and remain flaccid for longer under drought conditions.Crops will be more
46、 susceptible to disease and pests especially where nitrogen and potash availability are imbalanced. This will result in weaker, sappier growth which will contain a higher concentration of soluble N compounds and simple carbohydrates providing a readily available food source and attractive focus for
47、pathogens. Thinner cell walls with less mechanical resistance to predators may also result from potassium shortage. A review of over 1000 cereal trials found that where potash levels were low and out of balance with N supply, application of potash reduced disease and bacterial infections in over 70%
48、 of cases.Effect of potash on straw strengthPotash enhances the development of strong cell walls and therefore stiffer straw. Lodging is affected by obvious factors such as variety, N rate and weather, but low potash levels also increase the risk of lodged crops with the associated loss of yield and
49、 quality. The effect can be as dramatic as a growth regulator in some circumstances as illustrated in the photograph below.Deficient KSatisfactory KLow yieldFull yieldInefficient N responseFull N responseIncreased risk N lossMinimum N lossReduced 1000 grain/specific weightFull 1000 grain & specific
50、weightReduced grain ripening periodMaximum grain ripening periodLower grain number/earFull grain number/earPoorer grain sampleNormal grain sampleWeaker strawNormal straw strength for varietyIncreased lodging riskLodging risk normal for varietyIncreased susceptibility to droughtNormal drought resista
51、nceIncreased disease susceptibilityNormal disease susceptibilitySpecial casesSand soilsIt is not economic to increase soil K beyond 100 mg/l on these soils because of their very low capacity to hold nutrients. Improvement can be achieved by many years dressing with FYM. Nutrients should be applied l
52、ittle and often on these soils.Loamy sandsIt is not economic to increase soil K beyond 150 mg/l on these soils because of their low capacity to hold nutrients. Improvement can be achieved by many years dressing with FYM.K releasing clay soilsSome clay soils can release potash over many years. Normal
53、 potash rates can be reduced by 50 kg/ha and omitted completely at index 3. See PDA leaflet19.High pH soilsIt is sometimes suggested that calcareous soils may have a different requirement for phosphate and potash. The principles of response and the recommendations given above are applicable to these
54、 soils. However for the shallower chalk/limestone soils there can be greater risk of loss of potash, even though they have a higher clay content than sandy soils, because of their depth and the high proportion of stone in topsoil (both these factors restricting the volume of soil for nutrient provis
55、ion) Target fertility in these cases must be adjusted as with other low retentive soils. Calcareous soils with pH typically over 7.5 and high organic matter (puffy chalk soils) may lock-up a higher proportion of applied potash than other soils, so that low index levels may take longer to improve. But this does not alter the amount of nutrient required to achieve full yield.Manures
