土壤肥料第八章二節(jié)

第八章第二節(jié)土壤、植物鉀素營養(yǎng)及化學(xué)鉀肥鉀K本章要解決的四個問題

土壤中鉀素形態(tài)及其轉(zhuǎn)化

植物鉀素生理功能

植物鉀素營養(yǎng)失調(diào)癥狀

化學(xué)鉀肥的性質(zhì)以及合理施用Mind一、土壤鉀素營養(yǎng)AnswertoQ1：Q1土壤中存在哪些鉀素形態(tài)？如何轉(zhuǎn)化？地殼中鉀的含量(平均)約為2.3%，大部分土壤含鉀量為0.5%~2.5%，平均為1.2%。

我國地域性分布規(guī)律：由北向南、由西向東漸減，東南地區(qū)土壤多缺鉀。西北南東漸減漸增

一、土壤中的鉀素含量和形態(tài)

1.礦物態(tài)鉀

占全鉀量的90%~98%，存在于微斜長石、正斜長石和白云母中，以原生礦物形態(tài)分布在土壤粗粒部分。(二)形態(tài)2.緩效態(tài)鉀（非交換態(tài)鉀） 約占全鉀量的2%，最高可達(dá)6%。主要為晶層固定態(tài)鉀和存在于次生礦物如水云母和以及部分黑云母中。3.速效性鉀

占全鉀的l%~2% 其中交換性鉀約占90% 水溶性鉀約占l0%

速效性鉀是植物可以利用的形態(tài)二、土壤中鉀素的轉(zhuǎn)化第二節(jié)植物鉀素營養(yǎng)AnswertoQ2andQ3：Q2植物體內(nèi)鉀的生理功能是什么？Q3當(dāng)植物鉀素營養(yǎng)失調(diào)時，表現(xiàn)出什么癥狀？一、植物體內(nèi)鉀的含量、形態(tài)與分布1.含量植物體內(nèi)含鉀(K2O)：為植株干重的0.3%~5%鉀是植物體中含量最多的金屬元素 鉀在細(xì)胞質(zhì)中的濃度相對穩(wěn)定，為100~200mmol·L-1

(比硝酸根和磷酸根離子高幾十倍至百余倍，比外界有效鉀高幾倍至幾十倍)。過多的鉀幾乎全部轉(zhuǎn)移到液泡中。鉀含量因作物種類和器官而異：

淀粉作物、糖料作物、煙草、香蕉等含鉀較多；禾谷類作物相對較低 谷類：莖稈>種子； 薯類：塊根、塊莖較高－K＋K2.形態(tài)離子態(tài)為主并不是以有機(jī)化合物的形態(tài)存在以水溶性無機(jī)鹽存在細(xì)胞中以鉀離子態(tài)吸附在原生質(zhì)膜表面3.分布

鉀在植物體內(nèi)具有較大的移動性，隨植物生長中心轉(zhuǎn)移而轉(zhuǎn)移，即再利用率高。主要分布在代謝最活躍的器官和組織中，如幼芽、幼葉、根尖等。二、鉀的營養(yǎng)功能(一)促進(jìn)酶的活化

在生物體內(nèi)，鉀作為60多種酶（包括合成酶類、氧化還原酶類、轉(zhuǎn)移酶類）的活化劑，能促進(jìn)多種代謝反應(yīng)。

(二)促進(jìn)光能的利用，增強(qiáng)光合作用

鉀能促進(jìn)葉綠素的合成，改善葉綠體的結(jié)構(gòu)，促進(jìn)作物葉片對CO2的同化作用，使葉片的光合作用加強(qiáng)。

鉀對葉綠體中ATP合成的影響作物蠶豆菠菜向日葵干物質(zhì)中K2O(%)＋K3.70－K1.00＋K5.53－

K1.14＋K4.70－K1.60ATP的數(shù)量(μmol/h/g葉綠素)21614329518510268(三)改善能量代謝(四)促進(jìn)糖代謝1.促進(jìn)碳水化合物的合成

鉀不足時，植株內(nèi)糖、淀粉水解為單糖；鉀充足時，活化了淀粉合成酶，單糖向合成蔗糖、淀粉方向進(jìn)行。鉀能促使糖類向聚合方向進(jìn)行，對纖維的合成有利。所以鉀肥對棉、麻等纖維類作物有重要的作用。2.促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)輸鉀能促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官的運(yùn)輸，使各組織生長發(fā)育良好。(五)促進(jìn)氮素吸收和蛋白質(zhì)的合成

1.提高作物對氮的吸收和利用表現(xiàn)：促進(jìn)NO3-的還原和運(yùn)輸

供鉀充足，能促進(jìn)硝酸還原酶的誘導(dǎo)合成，并能增強(qiáng)其活性，有利于硝酸鹽的還原；鉀能加快NO3-由木質(zhì)部向葉片的運(yùn)輸，減少NO3-在根系中還原的比例。2.促進(jìn)蛋白質(zhì)和核蛋白的形成

蛋白質(zhì)和核蛋白的合成需要Mg2+、K+作為活化劑

3.促進(jìn)豆科根瘤菌的固氮作用

供鉀對大豆生長、根瘤和固氮活性的影響───────────────────────

處理地上部重量單株根瘤數(shù)單株根瘤重固氮酶活性*

(g/株)(g)(g)───────────────────────－K9.0554.73.086.9

＋K12.5060.83.9109.9───────────────────────*單位為μmolC2H2/g根瘤/h

(Gomes,1986)(六)增強(qiáng)作物的抗逆性

鉀有多方面的抗逆功能，它能增強(qiáng)作物的抗旱、抗高溫、抗寒、抗病、抗鹽、抗倒伏等的能力，這對作物穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)有明顯作用。

－K＋K（七）調(diào)節(jié)葉片氣孔的關(guān)閉：

光照充足的時候，鉀離子能使葉片的氣孔張開，當(dāng)光照不足或缺水時，鉀能促進(jìn)氣孔迅速關(guān)閉，以減少水分由于無效的蒸騰作用而損失。

(八)鉀對植物產(chǎn)量與質(zhì)量的影響鉀充足，不但能使作物產(chǎn)量增加，而且可以改善作物品質(zhì)。鉀對作物品質(zhì)影響的例子：1.油料作物的含油量增加2.纖維作物的纖維長度和強(qiáng)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.果樹的含糖量、維C和糖酸比提高，果實風(fēng)味增加6.橡膠單株干膠產(chǎn)量增加，乳膠早凝率降低

鉀通常被稱為“品質(zhì)元素”

植物缺鉀的常見癥狀：通常莖葉柔軟，葉片細(xì)長、下披；老葉葉尖和葉緣發(fā)黃， 進(jìn)而變褐，逐漸枯萎；在葉片上往往出現(xiàn)褐色斑點， 甚至成為斑塊，嚴(yán)重缺鉀時 幼葉也會出現(xiàn)同樣的癥狀；根系生長停滯，活力差，易發(fā)生根腐病三、作物的鉀素營養(yǎng)失調(diào)癥狀水培小白菜－K1/2K1K葉片缺鉀的癥狀禾谷類作物缺鉀時，先在下部葉片上出現(xiàn)褐色斑點，嚴(yán)重缺鉀時新葉也會出現(xiàn)這樣的癥狀，然后枯黃，癥狀由下至上發(fā)展。水稻缺鉀易出現(xiàn)胡麻葉斑病的癥狀，發(fā)病植株新葉抽出困難，抽穗不齊。根量少，呈黑褐色。玉米缺鉀時，所形成的果穗尖端呈空粒，如能夠形成籽粒也不充實，淀粉含量低。水稻缺鉀第三節(jié)常用化學(xué)鉀肥的種類、性質(zhì)與施用AnswertoQ4：Q4常用化學(xué)鉀肥的性質(zhì)？以及如何做到合理施用鉀肥成分和性質(zhì)

成分：KCl，含K2O50%~60% (含K52%，Cl47.6%) 性質(zhì)：白色、淡黃色或紫紅色結(jié)晶 易溶于水，呈化學(xué)中性 有吸濕性，久存會結(jié)塊

生理酸性肥料

一、常用鉀肥的性質(zhì)和施用（一）氯化鉀(potassiumchloride)氯化鉀★在中性與石灰性土上：K+與膠體上的Ca2+產(chǎn)生代換作用，形成CaCl2反應(yīng)式：結(jié)果：

多雨地區(qū)或季節(jié)，鈣易淋失 措施：

中性土 ——土壤脫鈣板結(jié) 配施石 緩沖性小的土壤，逐漸酸化 灰肥料石灰性土：生理酸性可被中和，土壤不會酸化， 且會釋放有效鈣，利于植物吸收[土壤膠粒]Ca2++2KCl[土壤膠粒]K+K++CaCl22.在土壤中的轉(zhuǎn)化(1)陽離子交換反應(yīng)★酸性土壤：K+與膠體上的H+、Al3+、Ca2+產(chǎn)生離子交換反應(yīng)式：

結(jié)果：①使土壤pH值迅速下降

(土壤活性酸增 加、且肥料為生理酸性鹽)；

②易對植物產(chǎn)生鋁毒

(大量Al3+存在)； ③使鈣淋失

(K+與Ca2+代換產(chǎn)生CaCl2)措施：應(yīng)配施石灰和有機(jī)肥料

[土壤膠粒]+2KCl[土壤膠粒]K+K+H+H++HCl(2)土壤對鉀的固定晶格固定：在土壤干濕交替影響下，速效性鉀進(jìn)入2:1型粘土礦物晶片層間而被固定的現(xiàn)象。K+在粘土礦物上的不同位點(3)鉀的釋放和淋失★

鉀的釋放：過程：非交換性鉀 有效性鉀3.施用(1)方法：可作基肥、追肥施用，不宜作種肥。(2)土壤：在酸性和中性土壤作基肥時，應(yīng)與磷礦粉、有機(jī)肥、石灰等配合施用，一方面防止酸化，另一方面促進(jìn)磷礦粉中磷的有效化。(3)作物：適宜一般作物； 含有47.6%C1-，特別適于棉花、麻類等纖維作物，因為C1-對提高纖維含量和質(zhì)量有良好的作用；不宜忌氯作物，如馬鈴薯、甘薯、甜菜、柑桔、煙草、茶樹等。（二）硫酸鉀(potassiumsulphate)1.成分與性質(zhì)成分：K2SO4，含K2O50%~54% (含K43.8%,S17.6%)性質(zhì)：白色或淡黃色結(jié)晶； 溶于水，呈化學(xué)酸性； 吸濕性??； 生理酸性肥料硫酸鉀2.在土壤中的轉(zhuǎn)化

(與KCl相似)交換作用反應(yīng)式：

結(jié)果：★中性和石灰性土壤上生成CaSO4，其溶解度比CaCl2小，使土壤脫鈣程度較小，酸化速度比氯化鉀緩慢；★酸性土壤上生成H2SO4，①使土壤pH值迅速下降；②易對植物產(chǎn)生鋁毒；③使土壤板結(jié)。措施：配施石灰和有機(jī)肥[土壤膠粒]Ca2++K2SO4[土壤膠粒]K+K++CaSO4K+K+H+H+[土壤膠粒][土壤膠粒]+K2SO4+H2SO43.施用

適合各種作物和土壤，可作基肥、追肥、種肥及根外追肥。在酸性土壤上應(yīng)與有機(jī)肥、石灰等配合施用；在通氣不良的土壤中盡量少用。穴施注意：

硫酸鉀的價格比氯化鉀昂貴，因此通常情況下應(yīng)盡量選用氯化鉀，減少施肥的投資，增加經(jīng)濟(jì)效益。但對于缺硫或硫含量不很豐富的土壤、需硫較多的作物、對氯敏感的作物、需優(yōu)先保證品質(zhì)的作物等均應(yīng)優(yōu)先選用硫酸鉀。缺硫的水稻土(三)草木灰(plantash)1.燒制：草木灰是植物熏燒后的殘灰

熏燒

——見煙不見火，其中90％的鉀為K2CO3

若高溫燃燒，則以K2SiO3為主

(K2CO3+SiO2

K2SiO3+CO2)2.成分和性質(zhì)(1)成分：含有灰分元素，如Ca、Mg、P、 Fe和其它微量元素等。 其中Ca、K較多，P次之。草木灰(2)性質(zhì)：①深灰色粉末；②其中鉀的形態(tài)以碳酸鉀為主， 其次是硫酸鉀和氯化鉀， 都是水溶性鉀，可被植 物直接吸收利用；③其中的磷是枸溶性磷，對作物是有效的；④呈化學(xué)堿性(在酸性土壤上使用不僅能供鉀，而且可以降低酸度，并可補(bǔ)充Ca、Mg等元素)草木灰3.施用適用于各種土壤，大多數(shù)作物可作基肥、追肥和根外追肥，也可作蓋種肥

注意：草木灰是堿性肥料，不能與銨態(tài)氮肥、腐熟的有機(jī)肥料混合施用，以免造成氨的揮發(fā)損失。常用的含鉀肥料窯灰鉀肥氯化鉀硫酸鉀草木灰磷酸二氫鉀硝酸鉀二、鉀肥的合理分配和施用（一）、土壤供鉀能力與鉀肥的分配 土壤供鉀水平是指土壤中速效性鉀的含量和緩效性鉀的貯藏量及其釋放速度。

在供鉀水平較低時，鉀肥的肥效才明顯表現(xiàn)。土壤速效鉀水平與當(dāng)季 作物鉀肥肥效的關(guān)系等級速效鉀/mg·kg-1鉀肥施用效果極低<33增產(chǎn)效果極顯著低33~67一般有增產(chǎn)效果中67~125一定條件下鉀肥有效高125~170施用鉀肥一般無效極高>170不