土壤肥料學(xué)：第七章-鉀肥課件

氮素磷素鉀素氮素磷素鉀素

第三節(jié)鉀素營養(yǎng)與鉀肥PotassiumandPotassiumFertilizer

第三節(jié)鉀素營養(yǎng)與鉀肥PotassiumandPot主要內(nèi)容一、植物的鉀素營養(yǎng)二、鉀肥的種類、性質(zhì)和有效施用三、緩解鉀肥供應(yīng)不足的途徑主要內(nèi)容一、植物的鉀素營養(yǎng)一、植物的鉀素營養(yǎng)（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)：

植株干重的0.3%~5%，高于磷，有時(shí)超過氮。鉀是植物體中含量最多的金屬元素 鉀首先分布在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，直至最適水平，在細(xì)胞質(zhì)中濃度相對穩(wěn)定。過量的鉀幾乎全部轉(zhuǎn)移到液泡中。一、植物的鉀素營養(yǎng)（一）植物體內(nèi)鉀的含量、形態(tài)與分布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SweetpotatoSugarcanePotatoBanana鉀含量因作物種類和器官而異SweetpotatoSugar主要農(nóng)作物不同部位中鉀的含量(%)作物部位含K2O作物部位含K2O小麥籽粒0.61水稻籽粒0.30莖稈0.73莖稈0.90棉花籽粒0.90馬鈴薯葉片1.81莖稈1.10塊根2.28玉米籽粒0.40

糖用甜菜根2.13莖稈1.60塊莖5.01谷子籽粒0.20煙草莖2.80莖稈1.30葉片4.10主要農(nóng)作物不同部位中鉀的含量(%)作物部位含K2O作物部位2.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。2.形態(tài)以水溶性無機(jī)鹽存在細(xì)胞中以鉀離子態(tài)吸附在（二）鉀的營養(yǎng)功能1.促進(jìn)酶的活化

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

（二）鉀的營養(yǎng)功能鉀能調(diào)節(jié)氣孔運(yùn)動，有利于作物經(jīng)濟(jì)用水。作物的氣孔運(yùn)動與滲透壓、壓力勢有密切關(guān)系。2.參與細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)和氣孔運(yùn)動氣孔張、閉時(shí)，蠶豆葉片表皮組織保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)各種離子的濃度張開424223512關(guān)閉200192氣孔狀態(tài)K+Cl-滲透壓氣孔孔徑(10-14mol)bar*(μm)鉀能調(diào)節(jié)氣孔運(yùn)動，有利于作物經(jīng)濟(jì)用水。作物的氣孔運(yùn)動與滲透壓-K+K-K+K3.促進(jìn)光合作用，提高CO2的同化率影響氣孔開閉，調(diào)節(jié)CO2透入葉片和水分蒸騰的速率（1）鉀能促進(jìn)葉綠素的合成；（2）鉀能改善葉綠體的結(jié)構(gòu)；（3）鉀能促進(jìn)葉片對CO2的同化。

電子傳遞ATP合成3.促進(jìn)光合作用，提高CO2的同化率影響氣-K+K-K+K4.促進(jìn)光合產(chǎn)物的合成和運(yùn)輸K活化H+-ATP酶，使H+向質(zhì)外體泵出，促進(jìn)蔗糖向篩管裝載。4.促進(jìn)光合產(chǎn)物的合成和運(yùn)輸K活化H+-ATP酶，使H+向施用鉀肥，有利于碳水化合物向塊根、塊莖、籽粒的運(yùn)輸，提高產(chǎn)量。－K＋K鉀激活淀粉合成酶，促進(jìn)淀粉合成。因此，淀粉含量高的作物（如薯類作物）需鉀較多。生產(chǎn)實(shí)踐施用鉀肥，有利于碳水化合物向塊根、塊莖、籽粒的運(yùn)輸，提高產(chǎn)量鉀是氨基酰－tRNA合成酶和多肽合成酶的活化劑，能促進(jìn)蛋白質(zhì)和谷胱甘肽的合成。5.促進(jìn)氮的吸收和蛋白質(zhì)合成

氨基酰－tRNA合成酶aminoacyl-tRNAsynthetase缺鉀時(shí)，植物體內(nèi)蛋白質(zhì)合成減少，游離氨基酸增加，易轉(zhuǎn)化成腐胺等有毒物質(zhì)，導(dǎo)致組織壞死，出現(xiàn)斑塊。鉀是氨基酰－tRNA合成酶和多肽合成酶的活化劑，能促進(jìn)蛋白質(zhì)抗旱；抗高溫；抗寒；6、增強(qiáng)植物的抗逆性滲透調(diào)節(jié)功能抗鹽；抗??；抗倒伏；抗早衰；抗旱；6、增強(qiáng)植物的抗逆性滲透調(diào)節(jié)功能抗鹽；抗早衰；鉀通常被稱為抗逆元素鉀通常被稱為抗逆元素（三）植物對鉀的吸收和運(yùn)輸1.吸收

主動吸收

占主導(dǎo)地位,具有自動調(diào)節(jié)功能被動吸收

外界K＋濃度過高時(shí)，吸收曲線呈K+濃度鉀的吸收速率主動吸收被動吸收

0.100.2010.020.0大麥在不同濃度的KCl溶液中吸收K+的速率“二重圖型”鉀離子通道高親和載體（三）植物對鉀的吸收和運(yùn)輸1.吸收K+濃度鉀的吸收速PEPK+蘋果酸丙酮酸K

+NONOKHCOCO2

3

33+3K+NH3地上部根部蘋果酸鉀韌皮部蘋果酸鉀木質(zhì)部KNO3NO植物體內(nèi)鉀的循環(huán)模式

通過木質(zhì)部和韌皮部向上運(yùn)輸，也可由韌皮部向下運(yùn)至根部。2.運(yùn)輸PEPK+蘋果酸丙酮酸K+NONOKHCOCO（四）鉀對作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值；延長產(chǎn)品的貯存期，耐搬運(yùn)和運(yùn)輸；對蔬菜和水果類作物，能改善產(chǎn)品外觀，使水果色澤更鮮艷，汁液含糖量增加；口味、氣味改善。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)。“色、香、味”俱全（四）鉀對作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值；延長產(chǎn)品的施鉀對大麥品質(zhì)的影響處理胱氨酸(％)蛋氨酸(％)酪氨酸(％)色氨酸(％)淀粉(％)可溶性糖(％)NP0.180.140.360.1244.99.36NPK0.200.200.420.1446.510.40施鉀對大麥品質(zhì)的影響處理胱氨酸(％)蛋氨酸(％)酪氨酸(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(shí)風(fēng)味增加6.橡膠單株干膠產(chǎn)量增加，乳膠早凝率降低鉀對作物品質(zhì)影響的例子鉀通常被稱為品質(zhì)元素Attention：過量施用鉀肥的后果：破壞養(yǎng)分平衡，造成品質(zhì)下降；作物奢侈吸收，導(dǎo)致浪費(fèi)；鉀通常被稱為品質(zhì)元素Attention：（五）植物缺鉀的一般癥狀缺鉀時(shí)，植株生長緩慢、矮化。老葉先出現(xiàn)癥狀，再逐漸向新葉擴(kuò)展；雙子葉植物葉脈間先失綠，沿葉緣開始出現(xiàn)黃化或有褐色的條紋或斑點(diǎn)，并逐漸向葉脈間蔓延，最后發(fā)展為壞死組織；單子葉植物葉尖先黃化，隨后逐漸壞死。根系生長停滯，活力差，易發(fā)生根腐病。腐胺積累（五）植物缺鉀的一般癥狀缺鉀時(shí)，植株生長緩慢、矮化。腐胺積累水培小白菜－K1/2K1K水培小白菜－K1/2K1K＋K－K＋K－K水稻：葉片披散，下部老葉沿葉尖、葉緣焦枯并逐漸擴(kuò)散呈“V”型，老葉片上有棕褐色斑點(diǎn)。水稻：葉片披散，下部老葉沿葉尖、葉緣焦枯并逐漸擴(kuò)散呈“V”型土壤肥料學(xué)：第七章-鉀肥課件玉米缺鉀時(shí)，所形成的果穗尖端呈空粒，如能夠形成籽粒也不充實(shí)，淀粉含量低。玉米缺鉀時(shí)，所形成的果穗尖端呈空粒，如能夠形成籽粒也不充實(shí)，土壤肥料學(xué)：第七章-鉀肥課件土壤肥料學(xué)：第七章-鉀肥課件煙草：葉片小、葉尖端黃化，葉緣間失綠發(fā)黃，有褐色壞死斑點(diǎn)。喜鉀作物煙草：葉片小、葉尖端黃化，葉緣間失綠發(fā)黃，有褐色壞死斑點(diǎn)。喜蘿卜缺鉀葉片自右至左缺鉀加重，葉緣呈灼傷狀蘿卜缺鉀葉片自右至左缺鉀加重，葉緣呈灼傷狀土壤肥料學(xué)：第七章-鉀肥課件土壤肥料學(xué)：第七章-鉀肥課件二、鉀肥的種類、性質(zhì)及施用（一）鉀鹽礦資源與鉀肥制造原理鉀鹽礦資源簡介鉀鹽礦種類

鉀礦床：明礬石、鉀長石和光鹵石

內(nèi)陸鹽湖鉀鹽礦：如察爾汗鹽湖

沿海鹽場的鹽鹵：我國沿海地區(qū)的鹽場二、鉀肥的種類、性質(zhì)及施用（一）鉀鹽礦資源與鉀肥制造原理

原生鉀鹽在自然狀態(tài)下呈各種顏色。這是由于鉀鹽中含有不同鐵氧化物或粘土等，但它們并不影響提煉的鉀肥的效果。鉀鹽礦鉀礦床鉀礦石鉀鹽礦原生鉀鹽在自然狀態(tài)下呈各種顏色。這是由于鉀世界鉀礦儲量（×106tK2O）

國家潛在儲量易利用儲量世界26,124.75,793俄羅斯6,8003,000加拿大1,4001,400德國830480白俄羅斯544240以色列1,200108美國290832.鉀鹽礦儲量

我國鉀礦資源極貧乏，全國總儲量約為2億多噸(折K2O約1億多噸)世界鉀礦儲量（×106tK2O）國家潛在儲量易利用儲量加拿大和俄羅斯生產(chǎn)量占世界50-60%，出口量占世界的三分之二。近年西歐生產(chǎn)量逐年減少，以德國和法國最為明顯。加拿大36%俄羅斯27%20%以色列/約旦10%其他7%鉀肥生產(chǎn)的分布主要進(jìn)口國：中國（14%）、印度（8%）西歐加拿大和俄羅斯生產(chǎn)量占世界50-60%，出口量占世界的三分之我國鉀鹽礦藏

中國最大的鉀鎂鹽湖——察爾汗鹽湖(面積達(dá)5000多平方公里的大鹽湖，是世界上海拔最高的內(nèi)陸鹽湖),

位于青海西部的柴達(dá)木盆地，

氯化鉀儲量為１.45億噸，占中國已探明總儲量的97％。據(jù)《農(nóng)民日報(bào)》2001.9.21報(bào)道：新疆羅布泊鉀鹽儲量1.74億噸，被國家計(jì)委確定為國內(nèi)兩大鉀肥生產(chǎn)的化工基地。我國鉀鹽礦藏我國化肥的消費(fèi)情況（萬噸）年份總量NP2O5K2O復(fù)合肥1975489.0330.9146.311.832.619801269.4934.2273.334.627.319851775.81204.3310.980.4179.619902590.31637.7462.4147.9341.619933150.11834.3574.7212.3528.819943318.971881.8600.55234.73600.852001418(產(chǎn)量86萬噸)2005700

(產(chǎn)量120萬噸)3.我國鉀肥的消費(fèi)情況：消費(fèi)量>>生產(chǎn)量我國化肥的消費(fèi)情況（萬噸）年份總量NP2O5K2O復(fù)合肥19進(jìn)口！進(jìn)口！4.鉀肥制造簡介歷史與現(xiàn)狀

歷史：最原始的施鉀方法是使用草木灰；

自1860年起，德國開采鉀鹽礦制得氯化鉀和硫酸鉀，開始了鉀肥的工業(yè)化生產(chǎn)。

目前，世界各國生產(chǎn)的鉀95％用作肥料。鉀肥品種中，氯化鉀約占95％， 硫酸鉀約占5％； 硝酸鉀、碳酸鉀少量4.鉀肥制造簡介生產(chǎn)鉀肥用的含鉀礦物礦物名稱 化學(xué)式K2O(%)

含鉀氯化物鉀鹽

KC1 63.1鉀石鹽

KCl+NaCl6~38光鹵石

KC1·MgCl2·6H2O 17.0鉀鹽鎂礬KCl·MgSO4·3H2O 18.9碳酸芒硝KCl·9Na2SO4·2Na2CO33.0含鉀硝酸鹽硝酸鉀 KNO3 46.5制造方法生產(chǎn)鉀肥用的含鉀礦物礦物名稱 化學(xué)式生產(chǎn)鉀肥用的含鉀礦物（續(xù)）礦物名稱 化學(xué)式K2O(%)雜鹵石 K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O15.5無水鉀鎂礬K2SO4·2MgSO4 22.6

鉀鎂礬

K2SO4·MgSO4·4H2O 25.5

軟鉀鎂礬K2SO4·MgSO4·6H2O 23.3

鎂鉀鈣礬K2SO4·MgSO4·4CaSO4·2H2O10.7

鉀芒硝 3K2SO4·Na2SO4 42.6

鉀石膏 K2SO4·CaSO4·H2O 28.8

纖鉀明礬 K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O9.9

明礬石

K2Al6(OH)12·(SO4)4 11.4含鉀硫酸鹽生產(chǎn)鉀肥用的含鉀礦物（續(xù)）礦物名稱 化學(xué)鹽鹵含鉀礦物可溶性鉀礦難溶性鉀礦分離提純分解提純鉀肥產(chǎn)品KCl,K2SO4含鉀礦物生產(chǎn)鉀肥的示意圖鹽鹵含鉀礦物可溶性鉀礦難溶性鉀礦分離提純分解提純鉀肥產(chǎn)品含鉀成分和性質(zhì)

成分：

KCl，含K2O50%~60% (含K52%，Cl47.6%)

性質(zhì)：白色（純）、淡黃色或紫紅色結(jié)晶（雜質(zhì)） 易溶于水，肥效迅速有吸濕性，久存會結(jié)塊 化學(xué)中性，生理酸性肥料

（二）常用鉀肥的性質(zhì)和施用1.氯化鉀(potassiumchloride)速效性鉀肥成分和性質(zhì) （二）常用鉀肥的性質(zhì)和施用1.氯化氯化鉀含雜質(zhì)氯化鉀含雜質(zhì)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(shí)，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?yàn)镃1-對提高纖維含量和質(zhì)量有良好的作用；不宜氯敏感作物，如馬鈴薯、甘薯、甜菜、柑桔、煙草、茶樹等。（4）用量：K2O60～90kg/hm2施用（1）方法：可作基肥、追肥施用，不宜作種肥。（2）土壤：2.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)中性； 吸濕性小；不易結(jié)塊 生理酸性肥料硫酸鉀2.硫酸鉀(potassiumsulphate)1）成2）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2）施用穴施注意：

硫酸鉀的價(jià)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。缺硫的水稻土喜硫作物：洋蔥、韭菜、十字花科注意：硫酸鉀的價(jià)格比氯化鉀昂貴，因此通常情況3.草木灰(plantash)（1）燒制：植物燃燒后的殘灰（2）成分和性質(zhì)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3.草木灰(plantash)（1）燒制：植物燃燒后的性質(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弱酸溶性鈣、鎂磷酸鹽，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)草木灰性質(zhì)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

追肥：可進(jìn)行葉面撒施（水溶液），這樣不僅能供應(yīng)養(yǎng)分，而且能防止和減輕病蟲害的發(fā)生和危害。

蓋種肥：保持土壤表面濕度，吸熱增溫，改善苗期營養(yǎng)，促苗早發(fā)，并可防止小鳥啄食種子

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。（3）施用 注意：草木灰是堿性肥料，不能與銨態(tài)氮肥、腐熟的有三、提高鉀肥肥效的條件1.根據(jù)土壤性質(zhì)施肥（1）土壤供鉀水平：優(yōu)先用于低鉀土（2）土壤質(zhì)地等量鉀肥在砂質(zhì)土上比粘質(zhì)土上肥效高；粘質(zhì)土上可一次多施；砂質(zhì)土上少量多次。（3）土壤含水量：影響作物擴(kuò)散三、提高鉀肥肥效的條件1.根據(jù)土壤性質(zhì)施肥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不需要施