钾素营养与钾肥
钾素营养与 钾肥 施用
Potassium Fertilizer
钾不仅是植物生长发育所必需的营养元素,而 且是肥料三要素之一。许多植物需钾量都很大,就 矿质营养元素而言,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。 近二十年来,在中国的南北方,都有缺钾现象 出现。因此,钾营养也引起了人们的重视。
K
K
K
K
钾利于果实着色
K
K
K
缺钾易发生筋腐病,着色差
K
图为缺钾的大豆叶片,其症状是叶缘和叶 脉间黄化,叶脉仍保持绿色
缺钾的大豆籽粒
二、土壤中的钾素含量和形态
(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)促进光合作用,提高CO2的同化率
其原因如下:
⑴钾能促进叶绿素的合成; ⑵钾能改善叶绿体的结构; ⑶钾能提高植物光合磷酸化 作用,使单位重量叶绿体产 生的ATP增加。从而为CO2 的同化提供能量。钾能促进 叶片对CO2的同化。
(三)钾能促进碳水化合物合成和运转
钾不足时,植株内糖、淀粉水解为单糖;钾充足时,活 化了淀粉合成酶,单糖向合成蔗糖、淀粉方向进行。 钾还能促进光合产物向贮藏器官的运输,这不仅能消除 光合产物在叶部累积而抑制光合作用的继续进行,还能 使各组织生长发育良好。比如说,马铃薯是需磷和钾较 多的作物,特别是在块茎膨大后,需钾量猛增,这时如 果在马铃薯生育中期根外喷施磷酸二氢钾液,可以满足 马铃薯生育中后期对磷、钾肥的需要,促进碳水化合物 的形成和运送,有利于糖分转化和运输,使块茎膨大快, 抗病,抗涝,高产。 钾能促使糖类向聚合方向进行,对纤维的合成有利。所 以钾肥对棉、麻等纤维类作物有重要的作用。
抗盐性:
供钾不足时,质膜中蛋白质分子上的硫氢基(- SH)易氧化成双硫基,从而使蛋白质变性,导致质膜 失去原有的选择性而受到盐害。
抗病性:
增厚细胞壁提高细胞木质化程度; 促进植物体内低分子化合物转变为高分子化合物;
抗倒伏:
促进作物茎秆维管束的发育,使茎壁增厚,机械组织内细 胞排列整齐。
施钾对玉米产量及茎腐病发病率影响 ────────────────────── 施K2O量 籽粒产量 茎腐病发病率 (kg/ha) (t/ha) (%) ────────────────────── 0 4.48 35 300 6.91 19 600 8.73 8 ──────────────────────
3. 分布
钾在植物体内具有较大的移动性,主 要分布在代谢最活跃的器官和组织中,如 根尖。这些代谢旺盛的部位,钾的含量往 往比较高,这说明钾与植物体内主要代谢 作用有密切的关系。
二、钾的营养功能(5)
(一)作为许多酶的活化剂
生物体内钾能作为60多种酶的活化 剂,所以钾能促进多种代谢反应。
活化离子与非活化离子对酶变构作用的影响
(二)形态
分为矿物态钾、固定态钾以及速效性钾 (水溶性钾和交换性钾)。 1. 矿物态钾 即钾长石、白云母、黑云母等矿物中的 钾,对作物无效,称无效态钾,它们只有 通过分化作用才能释放。占全钾量的90% 以上,它是土壤潜在的有效钾源。
2. 固定态钾
占全钾量的2%~8%。主要存在于晶层固 定态钾和次生矿物如水云母等以及部分黑 云母中的钾。由于固定于层间晶穴中,有 效性降低,又称缓效性钾。
2、硫酸钾(K2SO4)
(一)成分与性质 含K2O 50%~52%左右,为 白色结晶,溶于水,是生理酸性肥料。 (二)在土壤中的转化 与KCl相似。但在中性土壤中的Ca2+形成 的产物为CaSO4 ,溶解度比CaCl2 小,对土
壤脱钙程度也较小,酸化速度比氯化钾缓慢。
硫酸钾的性质
硫酸钾〔K2SO4〕 含钾〔K2O〕50 %,含硫18 %。 纯品为白色结 晶,含少量杂 质时呈微黄色, 易溶于水,吸 湿性小,物理 性状良好,化 学性质稳定。
土壤供钾水平是指土壤中速效性钾的
含量和缓效性的贮藏量及其释放速度。 在供钾水平较低时,钾肥的肥效才能 表现出来。速效钾(K2O)在83.3mg/kg 以下,作物表现出缺钾,钾肥效果明 显;150mg/kg以上,一般不表现缺 钾,钾肥的效果不明显。
二、作物需钾特性与钾肥肥效
(一)作物种类对钾的要求
三、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,焦枯似灼烧状。叶片上出现褐色斑点或 斑块,但中部叶脉仍保持绿色;严重时,整 张叶子变为红棕色或干枯状,坏死脱落,根 系少而短,易早衰。
自左至右,依次为油菜幼叶至老叶,缺磷油菜叶片从暗紫发展至紫红色。
K
K
缺钾
图为缺钾的番茄叶片,其症状是叶缘和叶 脉间黄化,叶脉仍保持绿色。
由于钾与碳水化合物代谢关系密切,
所以薯类作物、纤维作物、糖料作 物需钾较多。由于油脂是由碳水化 合物转变而来的,所以油料作物对 钾的需要也较多。
(二)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
钾肥一般用于基肥,特别是生育期 短的作物。如果基肥、追肥分开施, 追肥应在最大需钾期前尽早施入。
3.速效性钾(植物可利用的钾)
占全钾的0.l%~2%,其中交换性钾占
90%,水溶性钾占l0%左右。
二、土壤中钾素的转化
矿物态钾
风化
缓效态钾
风化
交换性钾
解吸
水溶性钾
晶格固定
吸附固定
流失
K
Si -O四面体
Al-O八面体
Si -O四面体
钾的晶格固定
影响钾固定的因素
粘土矿物种类:2:1型的蛭石>伊利石>蒙托石, 1:1型的高岭石几乎不固定钾 土壤水分:干湿交替会促进钾的固定,干旱则 固定的钾增多 pH值:中性和石灰性土壤比酸性土壤固定的钾 要多 NH4+的多少: NH4+与K+离子竞争结合位置,先施 用大量铵态氮肥的情况下随后施用钾肥,钾的 固定作用明显减少。
促进蛋白质和核蛋白的形成 K+是蛋白质和核蛋白合成过程中,一些酶的 活化剂。
(五)钾增强植物的抗逆性
钾有多方面的抗逆功能,它能增强作物的抗 旱、抗高温、抗寒、抗病、抗盐、抗倒等的能力, 从而提高其抵御外界恶劣环境的忍耐能力。这对 作物稳产、高产有明显作用。
抗旱性:
供钾充足时: 增加细胞中钾离子的浓度 ,提高细胞的渗透势, 防止细胞或植物组织脱水; 提高胶体对水的束缚能力,使细胞膜保持稳定 的透性,有利于细胞从外界吸收水分; 钾能调节气孔的开闭,供钾充足时气孔关闭, 减少了作物水分的蒸腾; 促进根系生长,提高根冠比,增强作物吸水能 力;
(三)作物根系特性与钾肥施用
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。因此须根作物从土壤中吸取的钾 比直根作物的多。
三、肥料配合与钾肥肥效
钾的肥效在氮、磷配合下,才能充分发
挥出来。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。
(三)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;在通气不良的土壤中尽量少用。
3、钾镁肥 4、硫钾镁肥
5、草木灰
(一)成分和性质
草木灰是植物熏烧后的残灰 氮和有机物大 多烧失,仅含有灰分元素,如Ca、Mg、 P2O32-、Fe和其它微量元素等。其中Ca、 K较多,P次之。
四、气候条件与钾肥肥效
通过土壤暴晒和冻融,可以促进土壤
含钾矿物的风化,特别对固定在粘土 矿物晶层上的钾的释放有好处,增加 了土壤速效钾的含量。如果水分不足 会使K+ 的活度下降,降低了K+ 的扩散。 水分过多使通气不良,作物吸钾能力 受到抑制。
五、钾肥种类、施用方法与钾肥肥效பைடு நூலகம்
对忌氯作物如薯类、糖用作物、浆果类果 树、茶树等,施氯化钾效果不佳,并会影 响品质;而对于纤维作物效果较好。硫酸 钾适于各种作物,尤其是喜硫植物。 宽行作物以条施、穴施或沟施效果较好, 窄行作物可以撤施。一般施K2O 37.5~75 公斤/公顷。
三、 钾肥的种类、性质及施用
1、氯化钾(KCl)
(一)成分和性质:含K2O 60%左右,呈白色或淡黄色或紫红色结
晶,是溶于水的速效性钾肥,是一种生理酸性肥料。
肥料中含有容易被作物吸收利用的阳离子和利用较少的酸根,当作 物吸收阳离子以后,把酸根留在土壤溶液中,使土壤酸度增加,这种肥 料称为生理酸性肥料。常见的生理酸性肥料有:硫酸铵,硫酸钾,氯化 钾等。所以,生理酸性肥料是植物将其中的主要营养成分吸收利用后,
不同植物的灰分含量 一般木灰含Ca、K、 P较多,草灰含硅较多,K、P、Ca较少, 稻壳灰和煤灰养分最少。
草木灰中钾的主要形态
以碳酸钾为主,
其次是硫酸钾和氯化钾,都是水溶性钾, 可为作物直接吸收利用。草木灰中的磷是 枸溶性磷,对作物是有效的。
草木灰呈碱性反应
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。
(二)施用
可作基肥、追肥,也可作种肥。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,促苗早发。
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、钾肥的合理施用
一、土壤供钾能力与钾肥肥效