植物钾素营养及钾肥
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大麦:生长矮小,抽穗少 而不正常;叶片 蓝绿色,老叶从叶尖到叶缘开始干枯,叶片 上出现条带。 在缺钾严重时,出现白斑状损伤。
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。
燕麦缺钾:叶片和茎呈蓝绿色;老叶从 叶尖开始坏死,枯萎、凋谢。
马铃薯缺钾:生长较矮,灌簇状;叶片蓝绿色、 叶脉间轻微的黄化,边沿烧焦状,叶面上有褐斑。
7.45
13.5 24.8 45.0
55
20 21 15
(3)增强作物抗盐性 Schleiff和Finck试验:使得小麦的耐盐能力由0.2% 提高到0.5% (4)增强作物抗倒伏能力
(5)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 少作物对铁、锰等元素的吸收,从而减轻其生理病 害,如青铜病。 钾对越南硫酸盐土中水稻铁的吸收和和青铜病的发生
主要农作物中钾的含量(彭克明,1987)
作物 小麦 部位 籽粒
含钾(K2O) 作物 %
0.61 水稻
部位 籽粒
含钾(K2O) %
0.30
茎秆 种子
茎秆
0.73 0.90
1.10 0.40 1.60 0.20 1.30
茎秆 块茎
叶片 跟 叶片 叶片 茎
0.90 2.28
1.81 2.13 5.01 4.10 2.80
磷酸钾用量 (克/盆) 0 1 2 3 水稻干重 (克/盆) 5.8 13.8 18.1 23.1 Fe含量 (ppm) 2070 1515 1450 1095 K+浓度(%) 0.25 0.90 1.20 1.30 青铜病发生 情况 严重 明显 明显 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;也对虫害有一 定的作用。适量施钾一般可减少水稻的胡麻叶癍病、白
3 植物的钾营养及钾肥
3.1 植物的钾营养 3.2 植物的土壤钾素营养 3.3 常用钾肥的种类、性质和施用 3.4 钾肥的合理施用
3.1 植物的钾营养
3.1.1 钾在植物体内的含量、 形态与分布 3.1.2 钾的生理功能 3.1.3 作物的缺钾症状
3.1.1 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因作 物和器官的不同有很大差异(下表)。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。
蒸腾系数
581
459
624
504
(2)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, 不饱和脂肪酸含量越高,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, 防止脱水和结冰。提高抗冻、抗寒性。 不同钾肥用量对玉米抗霜冻的影响(Trier weiler)
施钾量(K2O公斤/亩) 玉米幼苗受冻情况(%)
白云母
正长石 微斜长石
177
62 13
4.02
3.39 3.00
28.1
15.6 10.2
3.2.2 土壤中钾的转化
小麦缺钾
梨树缺钾:叶片深褐色,叶缘烧焦状。
3.2 土壤中的钾及其有效性
3.2.1 土壤中钾的含量和形态 3.2.2 土壤中钾的转化 3.2.3 土壤中钾的有效性及其影响因素
3.2.1 土壤中钾的含量和形态
1)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0.5~2.5%,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%。
抽穗至完 熟天数
麦粒重 (毫克)
46 75
16.0 34.4
6)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-ATP等共同作用才能 发挥作用。 7)促进氮代谢 (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
处理
NP
NPK1
NPK2
木质素含量 (%干物质)
26.9
27.5
29.3
3.1.3 作物的缺钾症状
一般作物缺钾首先表现为: 生长停滞,叶色变暗;抗旱力下降; 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。 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 罹病植株根系发育不良,常常腐烂 易感染病害 作物的产量、品质下降。
一般矿物的含钾量 矿物种类 钾长石 钙-钠长石 白云母 黑云母 K2O含量 4~15 0 ~3 7 ~11 6 ~10 矿物种类 伊利石 蛭石 绿泥石 蒙脱石 K2O含量 4 ~7 0 ~2 0 ~1 0 ~0.5
矿物钾对作物的有效性(J.K.Plunner,1918)
钾源 K2SO4 黑云母 燕麦吸收的钾 量(毫克/盆) 253 202 2种提取剂所提取的钾量* 水 / 4.37 含CO2水 / 43.4
棉花
马铃 薯
糖用 甜菜 烟草
玉米 谷子
籽粒 茎秆 籽粒 茎秆
3.1.2 钾的生理功能
1)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 pa 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。
钾对甘蔗中标记光合产物输送的影响(Haart)
14C存在部位
占总标记物的% +K -K 95.4 3.9 0.6
标记叶的叶片 标记叶的叶鞘 标记叶的节
54.3 14.3 9.7
标记叶上部的叶和节
标记叶节以下的茎
1.9
20.1
0.1
0.04
5)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。 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)
( 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
4)促进光合作用和同化物的运输
(1)促进叶绿体合成
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 7月27日 7月31日 8月2日 叶绿素含量(毫克/克鲜重) K1 K2 K3 0.7 2.4 2.5 1.2 / / / 1.3 0.8 0.5 0.1 1.3 1.2 0.6 0.4
柑橘缺钾:老叶脱落,幼 叶沿叶尖、叶缘干枯
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叶肉。 黄瓜的茎端(stem end)不能膨大。
Bluish green, with slight marginal and intervenal chlorosis, followed by marginal scorching, either brown or grayish brown color. 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。
作物 大麦 水稻 KCI浓度(摩尔) 0 ADP生成量(毫 微摩尔) 53.4 相对量(%) 100
0.1
0 0.1
72.3
37.5 51.1
135
100 136
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
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;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。 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防止-SH氧化,增加膜 的稳定性。
(%干重) (mg·cm-2·h-1)
CO2同化率
(dpm ·cm-2·h-1)
光呼吸
(mg·cm-2·h-1)
暗呼吸
1.28 1.98 3.84
11.0 21.7 34.0
4.0 5.87 9.66
7.56 3.34 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。
2)土壤钾的形态 (1) 水溶性钾 一般1 ~10ppm (2)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,及黑云母、水化云母中的 钾。一般含量50 ~750ppm (4)矿物钾:一般含量为0.5% ~2.5%。