★ 提高细胞和组织中淀粉、糖分、可溶性蛋白和各种
阳离子的含量。因此能提高细胞的渗透势，增强抗 旱能力，并能使冰点下降，减少霜冻危害，提高抗 旱性
★ 充足的钾还有利于降低呼吸速率和水分损失，保护
细胞膜的水化层，增强植物对低温的抗性。
4. 抗盐害
★ 钾能稳定质膜中蛋白质分子上的-SH基，避免蛋白
质变性；
第八章 植物的钾素营养与钾肥
＋K
－K
主要内容
植物的钾素营养
要求
掌握
土壤中的钾素及其转化
钾肥的种类、性质及其施用
了解
掌握
钾肥的合理分配和施用
掌握
－
1
第一节 植物的钾素营养
一、植物体内钾的含量、形态与分布
1. 含量



植物体内含钾 (K2O)： 为植株干重的0.3%~5% 钾是植物体中含量最多的金属元素 钾在细胞质中的浓度相对稳定，为100~200 mmol· -1 (比硝酸根和磷酸根离子高几十倍至百余 L 倍，比外界有效钾高几倍至几十倍)。过多的钾几 乎全部转移到液泡中。
酸根离子和苹果酸 根离子的模式图
2. 促进蛋白质和核蛋白的形成
蛋白质和核蛋白的合成需要Mg2+ 、K+ 作为
活化剂。
核酸的形成首先是核苷酸的合成，它是由5－磷
酸核糖合成腺苷一磷酸(AMP)和鸟苷一磷酸(GMP)，
这个过程的有关酶需要钾离子激活；
氨基酸活化后，由转移核糖核酸(tRNA)将活化 的氨基酸带到核糖体的信使核糖核酸(mRNA)，然后 合成多肽，这一过程需要Mg2+ 、K+。
作物
小麦 棉花
部位 含K 2 O 作物
籽粒 茎秆 籽粒 茎秆 籽粒 茎秆 籽粒 茎秆
部位 含K 2 O
0.30 0.90 1.81 2.28 2.13 5.01 2.80 4.10
玉米 谷子
0.61 0.73 0.90 1.10 0.40 1.60 0.20 1.30
籽粒 茎秆 马铃薯 叶片 块根 糖用甜菜 根 块茎 烟草 茎 叶片
★ 防止类脂中的不饱和脂肪酸被氧化。
5. 抗病虫害
★ 植物体内可溶性氨基酸和单糖积累少，减少了病原
菌的营养来源；
★ 使细胞壁增厚，表皮细胞硅质化程度增加，因而抗
病菌侵入的能力也相应增强；
★ 钾充足使体内酚类的合成增加，抗病力提高
6. 抗倒伏
促进作物茎秆维管束的发育，使茎壁增厚，髓腔变 小，机械组崐织内细胞排列整齐。
(Mengel & Vine, 1977)
(五) 促进氮素吸收和蛋白质的合成
1. 提高作物对氮的吸收和利用
表现：促进NO3-的还原和运输
供钾充足，能促进硝酸还 原酶的诱导合成，并能增强其 活性，有利于硝酸盐的还原；
地上部
钾能加快NO3-由木质部向 叶片的运输，减少NO3-在根系 钾离子穿梭运输硝 中还原的比例。
K+ NO
丙酮酸
根 部
植物体内钾的循环模式
四、钾对作物产量和品质的影响
钾充足，不但能使作物产量增加，而且可 以改善作物品质。
钾对作物品质影响的例子：
1. 油料作物的含油量增加
2. 纤维作物的纤维长度和强度改善
3. 淀粉作物的淀粉含量增加
4. 糖料作物的含糖量增加 5. 果树的含糖量、维C和糖酸比提高，果实风 味增加
300
200 液泡
细胞质 度
K+ 浓 100
0
0
1
2 3 4 5 干物质含钾量（%）
植物组织含钾量变化对细胞质 和液泡中钾浓度影响
钾含量因作物种类和器官而异：
淀粉作物、糖料作物、烟草、香蕉等含 钾较多；禾谷类作物相对较低 谷类：茎秆>种子；
薯类：块根、块茎较高
－K ＋K
主要农作物不同部位中钾的含量 (%)
水稻
2. 形态
离子态为主
以水溶性无机盐存在细胞中
以钾离子态吸附在原生质膜表面 并不是以有机化合物的形态存在
3. 分布
钾在植物体内具有较大的移动性， 随植物生长中心转移而转移，即再 利用率高。
主要分布在代谢最活跃的器官和 组织中，如幼芽、幼叶、根尖等。
二、钾的营养功能
(一) 促进酶的活化
在生物体内，钾作为60多种酶（包括合
7. 抗早衰
延长籽粒灌浆时间，增加千粒重；
本章复习题：
1. 钾素通常被称为作物的( )(A.有益元素；B.品质元素； C.生命元素)。它在植物体内的形态与氮和磷( )(A.一样； B.相似；C.不同)，主要以( )(A.有机态；B.离子态；C. 螯合态)为主。
2. 钾对植物具有多方面的营养作用，如能 、 、 、 ，并能增强植物抵抗 等功能。 、 、 、 、
────────────────────
五、作物的钾素营养失调症状
植物缺钾的常见症状：


通常茎叶柔软，叶片细长、下披；
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，严重缺钾时 幼叶也会出现同样的症状； 根系生长停滞，活力差，易发生根腐病
钾对冬小麦产量构成因素的影响
项 目 施钾量（mg K/Kg） 0 60 120 46 58.8 36.3 17.4 37.2 68 65.2 37.6 33.0 81.0 75 61.3 42.6 34.4 89.9
从开花到成熟的天数 每盆穗数 每穗粒数 千粒重（g） 每盆产量（g）
8. 减轻水稻受还原性物质的危害
3. 协调“源”与“库”的相互关系
钾对甘蔗中14C光合产物运输的影响
14 C涂抹部位
占总标记物的％
有钾 无钾 95.4 3.9 0.6 0.1 0.04
(Hartt, 1970)
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
*总标记物为100％
54.3 14.3 9.7 1.9 20.1
的延伸或细胞分裂提供必需的压力。
资料：低量K+处理的作物生长速度、细胞
大小和组织的含水量都有所减少。幼嫩组
织的膨压是反映K+ 营养状况最敏感的参数。
所以钾充足时，作物能更有效地利用土壤 水分，并有较大的能力使水分保持在体内， 减少水分的蒸腾。
2. 调控气孔运动
钾通过影响气孔的开闭来调节水分蒸腾和二氧 化碳进入叶片的过程
地上部
钾离子穿梭运输硝酸根离子 和苹果酸根离子的模式图
(八) 增强作物的抗逆性
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、抗倒伏等 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。
＋K
－K
1. 抗旱性
★ 增加钾离子的浓度
，提高细胞的渗透势 使细胞膜保持稳定的透性
成酶类、氧化还原酶类、转移酶类）的活化
剂，能促进多种代谢反应。
原因：
1. 全酶
－K+ ＋ K+
酶蛋白＋辅酶
2. K+易进入酶的活化部位
活化离子与非活化离子对酶变构作用的影响
1.8 1.6
酶活性(μmol ADP mg 蛋白-1h -1)
1.4
K+ Rb +
Cs ++ NH 4
1.2
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 10 20 30 40
*单位为μmolC2H2/g根瘤/h
86.9 109.9
(Gomes, 1986)
(六) 促进植物经济用水
1. 参与细胞渗透调节作用，促进根系对水分 的吸收
钾离子以高浓度累积在细胞中，因此，细胞壁 渗透压增大，水分便从低浓度的土壤溶液中向高浓 度的根细胞中移动，直至渗透压和膨压达到平衡为 止。
膨压是细胞扩张的动力，它从细胞内为细胞壁
3. 促进豆科根瘤菌的固氮作用
供钾对大豆生长、根瘤和固氮活性的影响
───────────────────────
处理 地上部重量 单株根瘤数 单株根瘤重 固氮酶活性* (g/株) (g) (g)
─────────────────────── －K 9.05 54.7 3.0 ＋K 12.50 60.8 3.9 ───────────────────────
★ 提高胶体对水的束缚能力,
★ 气孔的开闭随植物的生理需要而调节自如 ★ 促进根系生长，提高根冠比，增强作物吸水能力
2. 抗高温
★ 保持较高的水势和膨压，保证植物的正常代谢
★ 促进植物的光合作用，加速蛋白质和淀粉的合成 ★ 调节气孔和渗透，提高作物对高温的忍耐能力
3. 抗寒性
★ 钾能促进植物形成强健的根系和粗壮的木质部导管
6. 橡胶单株干胶产量增加，乳胶早凝率降低
钾通常被称为“品质元素”
施钾对大麦品质的影响
────────────────────
酸 蛋氨酸 酪氨酸 色氨酸 淀粉 可溶性糖
处理 胱氨
(％)
(％)
(％)
(％)
(％)
(％)
────────────────────
NP NPK 0.18 0.20 0.14 0.20 0.36 0.42 0.12 44.9 0.14 46.5 9.36 10.40
叶绿体在光下形成H+ 梯度和阳离子流
(三) 改善能量代谢
钾对叶绿体中ATP合成的影响
作物 蚕豆 mol/h/g叶绿素) 干物质中K2O(%) ATP的数量(µ 3.70 1.00 5.53 1.14 4.70 1.60 216 143 295 185 102 68
＋K －K 菠菜 ＋K ＋K 向日葵 ＋K －K
(四) 促进糖代谢