第三节 钾素营养与钾肥
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第八章植物钾素营养与钾肥第一节植物的钾素营养钾不仅是植物生长发育所必需的大量营养元素,而且也是肥料三要素之一。
许多植物需钾量较大,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。
由于氮、磷化肥用量的逐年增加,复种指数和作物产量的不断提高,作物对钾的需求量明显增加。
特别是我国南方土壤含钾量明显偏低,供钾能力不足,施用钾肥后往往具有显著的增产效果。
近年来,我国北方石灰性土壤的含钾量呈下降态势,出现了高产喜钾作物缺钾的现象,因此在高产栽培中施用钾肥越来越重要。
一、植物体内钾的含量与分布特点一般植物体内的含钾量(K2O)约占植物干重的0.3%-5.0%,其含量依植物种类和器官不同而异。
通常,含淀粉、糖等碳水化合物较多的作物含钾量较高,如薯类作物的块根或块茎、糖用甜菜块茎和根系、烟草的茎叶等含钾量较高,谷类作物含钾量较低。
从不同器官来看,谷类作物茎叶中的含钾量较高,而种子中的含钾量较低。
薯类作物的块根、块茎中含钾量高于其它器官。
钾在植物体内的移动性很强,根系吸收的钾易于运到地上部,而且有随作物生长中心的转移而转移的特点。
因此,植物能多次反复利用。
当植物体内钾素不足时,钾优先分配到较幼嫩的组织中,缺钾首先出现在下部老叶上。
例如杂交水稻,在其不同的生育期中,低钾处理的稻株,从上层叶到下层叶,其含钾量都存在明显的梯度;而适量施钾的处理,稻株各层叶片之间的含钾量则较为接近。
这种现象在其它作物上也有类似的趋势。
因此,植株从上到下,各叶片之间含钾量是否存在梯度也可作为钾营养诊断的一种方法。
从细胞水平来看,细胞质中钾浓度较低,且含量较稳定,约100-200mmol.L-1。
当植物组织含钾量较低时,首先满足细胞质内钾的需要,直到钾的数量达最适水平。
当钾的供应达最适水平后,过量的钾几乎全部转移到液泡中。
细胞质内钾保持在最适水平是出于生理上的需要,因为钾对植物有多种营养功能。
目前已知有60多种酶的活性取决于细胞质内K+的浓度,稳定的K+含量是细胞进行正常代谢的保证。
第三节钾素营养与钾肥
一、植物钾元素的作用和特点
钾是植物必需的大量营养元素,也是肥料的三要素之一。
植物的需钾与氮相当,有些植物的需钾量甚至超过氮。
植物体内含钾(K2O)量占植物体干重的0.3%~5%,均以无机态存在。
它在植物体内的生理功能主要有以下几个方面。
1、是许多酶的活化剂,参与多种代谢,对植物的生长发育起着独特的生理功能作用。
2、能提高叶绿素的含量,提高光合作用的强度,促进碳水化合物的代谢和运输。
3、能提高植物对氮的利用率,有利蛋白质的合成,从而提高植物的品质。
4、钾能提高植物的抗旱、抗寒、抗倒伏等多种抗性。
钾能调节植物叶片呼吸气孔的开闭,增加植物的抗旱性;能提高植物碳水化合物的合成,增加植物的抗寒性;能促进茎纤维管束的发育,使茎壁增厚,增加抗倒伏性。
植物缺钾:在生长的中、后期症状明显,一般是从老叶逐渐向新叶扩展。
其地下部分生长缓慢,根系发育不良,地上部分通常从老叶的尖端和边缘开始,由黄→褐→逐渐枯萎。
如玉米缺钾,基部叶片的尖端和边缘变黄,中间仍为绿色,又称“金边黄”;棉花缺钾,叶片表面皱波不平,中部叶片变黄,又称“蟹壳黄”;水稻缺钾,植物矮小,根黑色,分蘖迟,多数叶片有褐色斑点,叶尖或叶边缘坏死,抽穗不齐,籽粒不饱满。
钾元素被公认为“品质元素”,它能使作物的果实大小、外型、色泽、风味及耐贮性得到进一步提高。
二、钾肥的种类和性质
钾肥主要是指氯化钾和硫酸钾。
氯化钾占世界钾肥产量的90%以上,也是生产硫酸钾、硝酸钾和NPK复合肥的原料。
氯化钾:含K2O在60%以上,分子式为KCl,生理酸性肥料。
氯化钾施入土壤后,遇水分解为K+和Cl- ,K+与土壤胶体上的阳离子交换,被土壤固定,Cl-残留土壤中,或随水流失,或生成氯化钙(石灰性土壤)或盐酸(酸性土壤)。
氯化钾中还含有一定量的氯化钠(1%~3%),在盐碱地上施用有加重盐害的可能。
氯化钾宜做基肥,不能作种肥,施用时应严格种肥隔离并深施。
如氯化钾直接与种子接触,则对种子的发芽和幼苗的生长有抑制作用。
氯化钾和其它含氯的化肥一样,不宜在严重忌氯的烟草、葡萄上使用,在一般忌氯的柑橘、薯类、糖类作物上应控制用量,原则上不连续施用,以免对产品的质量产生影响。
硫酸钾,含K2O在50%左右,分子式为K2SO4,生理酸性肥料,一般是用氯化钾和硫酸反应制取,价格比氯化钾高,主要是用在忌氯的作物上,在缺硫的土壤上使用也有好的效果。
三、土壤供钾能力评价及施肥
1、我国土壤全钾含量为0.4%~1.7%,全国土壤钾素含量呈南低北高,东低西高的明显分布规律。
土壤速效钾<100毫克/千克(PPm)的耕地面积占47.1%,主要集中在华南地区,约占84%,西北地区只占不到8%。
目前,在我国随着氮、磷肥用量的增加和作物产量的不断提高,土壤钾的含量呈不断降低的趋势,据天津市农业科学院土壤肥料研究所的检测结果,近十几年来天津地区土壤中速效钾的含量每年递减 3.6PPm。
钾肥的施用效果在南方超过磷肥,在北方使用也有明显效果,在我国钾肥的施用已引起普遍关注。
2、根据全国第二次土壤普查,土壤供钾能
在经济作物上施用钾肥不仅能提高产量,还能改进品质。
如苹果、香蕉和蔬菜施用钾肥,能明显的增产和改善品质;纤维作物(棉花、麻类)施钾可增加纤维的长度和拉力;薯类施钾可增加产量和淀粉含量;禾谷类作物中的水稻、玉米也需大量的钾。
4、钾肥的施用时期、方法。
一年生作物的幼苗对钾营养十分敏感,钾肥应该作为基肥和种肥早施;多年生果树在果实膨大期钾肥可做追肥;氯化钾对种子的发芽和幼苗生长有影响,不能做种肥。