6植物的钾素营养与钾肥
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第四章 植物的钾素营养与施肥
**优施喜钾作物
豆科作物和油料对钾最敏感； 糖类作物（甜 菜、果品、瓜类） 经济作物（棉花、麻类、烟草） 禾本科作物肥效差（吸收矿物层间钾的能力强）
三、钾肥的种类与施用
◆氯化钾： 盐碱地或忌氯作物不宜； 不做种肥 ◆硫酸钾： 优施喜钾忌氯或喜钾喜硫作物
**四、施用技术与钾肥肥效
1、钾肥宜深施、早施和相对集中施用
第二节 钾肥的种类、性质和施用
钾矿资源：天然钾盐矿、含钾工业废弃物
钾肥原料 直接做肥料
钾矿的形成：古代海湾海水蒸发形成；内陆盐湖蒸发
我国钾矿资源严重缺乏，钾肥进口依赖度为70%。
钾矿资源储量最大的是俄罗斯和加拿大，其次是德国
钾 矿 资 源
** 一、硫酸钾 K2SO4
1、性质：
K2O：50％－52％; 化学中性、生理酸性; 易溶、速效； 白色或淡黄色晶体（外观粉末或者颗小粒） ， 物理性状良好(吸湿性小）
3、抗病
缺钾：可溶性糖含量、无机氮化合物增加， （N/K与真菌细菌病害） 钾促进可溶性糖转化为多糖及糖的聚合，增强细 胞表皮厚度，促进细胞木质化 有利于酚类化合物累积
钾素抗下列作物的病害：
水稻：胡麻叶斑病、稻瘟病 小麦：赤霉病、锈病 棉花：红叶茎枯病 烟草：花叶病
4、抗高温
3、施用：
（1）可作基肥、追肥，不作种肥； 植物对盐的忍受能力： KH2PO4 > K2SO4 > KNO3 > KCl
（2）盐碱地慎用； （3）忌氯作物慎用；
（4）酸性土配施石灰。
三、草木灰
1、成分：
植物残体燃烧后的残留物
K2O：5%—10%；钙磷硅及微量元素 木灰：钙、磷、钾高 草灰：硅高
豆科作物和油料对钾最敏感； 糖类作物（甜 菜、果品、瓜类） 经济作物（棉花、麻类、烟草） 禾本科作物肥效差（吸收矿物层间钾的能力强）
三、钾肥的种类与施用
◆氯化钾： 盐碱地或忌氯作物不宜； 不做种肥 ◆硫酸钾： 优施喜钾忌氯或喜钾喜硫作物
**四、施用技术与钾肥肥效
1、钾肥宜深施、早施和相对集中施用
第二节 钾肥的种类、性质和施用
钾矿资源：天然钾盐矿、含钾工业废弃物
钾肥原料 直接做肥料
钾矿的形成：古代海湾海水蒸发形成；内陆盐湖蒸发
我国钾矿资源严重缺乏，钾肥进口依赖度为70%。
钾矿资源储量最大的是俄罗斯和加拿大，其次是德国
钾 矿 资 源
** 一、硫酸钾 K2SO4
1、性质：
K2O：50％－52％; 化学中性、生理酸性; 易溶、速效； 白色或淡黄色晶体（外观粉末或者颗小粒） ， 物理性状良好(吸湿性小）
3、抗病
缺钾：可溶性糖含量、无机氮化合物增加， （N/K与真菌细菌病害） 钾促进可溶性糖转化为多糖及糖的聚合，增强细 胞表皮厚度，促进细胞木质化 有利于酚类化合物累积
钾素抗下列作物的病害：
水稻：胡麻叶斑病、稻瘟病 小麦：赤霉病、锈病 棉花：红叶茎枯病 烟草：花叶病
4、抗高温
3、施用：
（1）可作基肥、追肥，不作种肥； 植物对盐的忍受能力： KH2PO4 > K2SO4 > KNO3 > KCl
（2）盐碱地慎用； （3）忌氯作物慎用；
（4）酸性土配施石灰。
三、草木灰
1、成分：
植物残体燃烧后的残留物
K2O：5%—10%；钙磷硅及微量元素 木灰：钙、磷、钾高 草灰：硅高
钾 施肥技巧与方法
钾的营养功能
(三)促进糖代谢
钾不足时， 植株内糖、 淀粉水解为单糖； 钾不足时 ， 植株内糖 、 淀粉水解为单糖 ； 钾充足时， 活化了淀粉合成酶， 钾充足时 ， 活化了淀粉合成酶 ， 单糖向合 成蔗糖、淀粉方向进行。 成蔗糖、淀粉方向进行。 钾能促使糖类向聚合方向进行， 钾能促使糖类向聚合方向进行，对纤维的 合成有利。所以钾肥对棉、 合成有利。所以钾肥对棉、麻等纤维类作 物有重要的作用。 物有重要的作用。 钾还能促进光合产物向贮藏器官的运输， 钾还能促进光合产物向贮藏器官的运输， 这不仅能消除光合产物在叶部累积而抑制 光合作用的继续进行， 光合作用的继续进行，还能使各组织生长 发育良好。 发育良好。
*单位为µmolC2H2/g根瘤/hr
86.9 109.9
(五)钾能促进植物经济用水
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， 钾离子以高浓度累积在细胞中 ， 因此 ， 细胞壁渗透压增大， 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， 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。 渗透压和膨压达到平衡为止。 膨压是细胞扩张的动力， 膨压是细胞扩张的动力 ， 它从细胞内为 细胞壁的延伸或细胞分裂提供必需的压力。 细胞壁的延伸或细胞分裂提供必需的压力 。
300 液泡 200 细胞质 度 K+ 浓 100
0 0 1 2 3 4 5 干物质含钾量（%） 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
2. 形态
钾在植物体内以离子形态、 钾在植物体内以离子形态、水溶性盐 离子形态 类或吸附在原生质表面等方式存在 等方式存在， 类或吸附在原生质表面等方式存在，而不 是以有机化合物的形态存在。 是以有机化合物的形态存在。
《钾素营养和钾肥》课件
03
采用深施、条施、穴施等方法，将钾肥施在作物根系附近，以
提高肥效。
钾肥况，如株高、叶色、茎秆粗细等，可以初 步判断钾肥的施用效果。
测定土壤中钾的含量
在施肥前和施肥后测定土壤中钾的含量，可以了解钾肥对土壤中钾 含量的影响。
进行产量比较
通过比较施肥和不施肥的产量，可以了解钾肥对作物产量的影响。
提高钾肥利用率的途径
合理搭配氮、磷、钾等肥料
合理搭配氮、磷、钾等肥料，可以提高土壤中各种养分的平衡性 ，从而提高钾肥利用率。
改善土壤结构
通过改善土壤结构，增加土壤的通透性和保水保肥能力，有利于作 物吸收钾素营养。
推广缓控释肥
缓控释肥可以控制养分释放速度，延长养分供应时间，从而提高钾 肥利用率。
05
03
钾肥在农业生产中的 应用
提高作物产量
钾肥能够促进作物的光合作用 和养分吸收，增加干物质积累 ，从而提高作物产量。
钾肥可以改善作物根系发育， 增强根系吸收水分和养分的能 力，为作物生长提供更好的营 养条件。
钾肥可以促进作物生殖生长， 增加果实数量和重量，提高作 物的经济价值。
改善作物品质
钾肥可以提高作物的蛋白质、脂肪、 碳水化合物等营养成分的含量，改善 作物品质。
钾肥可以改善作物的口感和色泽，提 高作物的商品价值。
钾肥可以促进作物的维生素和矿物质 的合成，提高作物的营养价值。
增强作物的抗逆性
钾肥可以提高作物的抗旱、抗寒、抗病、抗盐碱等抗逆能力，使作物在 不良环境下也能正常生长。
钾肥可以增强作物的抗氧化能力，减少作物受到氧化胁迫的伤害，延缓 作物衰老。
钾肥可以增强作物的抗虫能力，减少虫害对作物的侵害，提高作物产量 和品质。
植物钾素营养及钾肥
•
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
植物钾素营养及钾肥 共58页
标记叶的节 标记叶上部的叶和节
标记叶节以下的茎
占总标记物的%
+K
-K
54.3
95.4
14.3
3.9
9.7
0.6
1.9
0.1
20.1
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）
（ 3）转移酶类：丙酮酸激酶、6-磷酸果糖激酶
其它：ATP酶等
K
全酶
酶蛋白 辅酶
K
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）
8）提高作物的抗逆性
（1）提高作物的抗旱性 钾充足时，吸水能力强，对蒸腾的调节能
请做好 上课准备
土壤与植物营养
西北农林科大 资源环境学院
李新平
土壤与植物营养
第 0 章 绪论 第一章 土壤的基本物质组成 第二章 土壤的基本性质 第三章 植物营养基本理论 第四章 化学肥料与施肥 第五章 微肥与复合肥 第六章 有机肥
第四章 化学肥料与施肥
1 植物的氮素营养与氮肥 2 植物的磷素营养与磷肥 3 植物的钾素营养与钾肥
作物 大麦 水稻
KCI浓度（摩尔）
0 0.1 0 0.1
ADP生成量（毫 微摩尔）
53.4 72.3 37.5 51.1
相对量（%）
100 135 100 136
钾对小麦籽粒中ABA含量、灌浆期和粒重的影响 （Haeder，1981）
标记叶节以下的茎
占总标记物的%
+K
-K
54.3
95.4
14.3
3.9
9.7
0.6
1.9
0.1
20.1
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）
（ 3）转移酶类：丙酮酸激酶、6-磷酸果糖激酶
其它：ATP酶等
K
全酶
酶蛋白 辅酶
K
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）
8）提高作物的抗逆性
（1）提高作物的抗旱性 钾充足时，吸水能力强，对蒸腾的调节能
请做好 上课准备
土壤与植物营养
西北农林科大 资源环境学院
李新平
土壤与植物营养
第 0 章 绪论 第一章 土壤的基本物质组成 第二章 土壤的基本性质 第三章 植物营养基本理论 第四章 化学肥料与施肥 第五章 微肥与复合肥 第六章 有机肥
第四章 化学肥料与施肥
1 植物的氮素营养与氮肥 2 植物的磷素营养与磷肥 3 植物的钾素营养与钾肥
作物 大麦 水稻
KCI浓度（摩尔）
0 0.1 0 0.1
ADP生成量（毫 微摩尔）
53.4 72.3 37.5 51.1
相对量（%）
100 135 100 136
钾对小麦籽粒中ABA含量、灌浆期和粒重的影响 （Haeder，1981）
土壤、植物钾素营养与化学钾肥
草木灰
其中90％的钾为K2CO3若高温燃烧，则以K2SiO3为主
( K2CO3 + SiO2 2. 成分和性质
K2SiO3 + CO2 )
(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较多，P次之。
(2) 性质：
① 深灰色粉末；
② 其中钾的形态 以碳酸钾为主，其次是硫酸钾和氯化钾，都是水 溶性钾，可被植物直接吸收利用；
注意：草木灰是碱性肥料，不能与铵态氮肥、腐熟的有机 肥料混合施用，以免造成氨的挥发损失。
四、钾肥的合理分配和施用
（一）土壤供钾能力与钾肥的分配 土壤供钾水平是指土壤中速效性钾的含量和缓效性钾的
贮藏量及其释放速度。在供钾水平较低时，钾肥的肥效才明显 表现。
土壤速效钾水平与当季作物钾肥肥效的关系
等级 极低
2、派生功能
促进光合作用 促进光合产物的运输 促进蛋白质合成 促进淀粉合成 提高植物的抗逆性：旱、寒、高温、盐害、病害、倒伏 影响作物品质:
施K2O量
0 6 12
0 6 12
氮和钾对玉米产量和断茎的影响
不施氮
100 305 247
9 4 4
施氮6公斤/亩 产量
公斤/亩 140 485 510
3、交换性钾 占全钾的 l%~2%
4、水溶性钾 1-10 mg/kg，占土壤全钾0.1-0.2%
☻ 速效性钾是植物可以利用的形态
（三）土壤中钾素的转化
风化
矿物态钾
缓效态钾
晶格固定 风化
交换性钾
生物固定
吸附固定 解吸
水溶性钾
有机体中的钾
分解 生物固定
（二）植物钾素营养
植物钾营养
植物钾营养
植物钾营养是指植物吸收和利用钾元素的过程。
钾是植物的主要营养元素，对于植物的新陈代谢有着重要的作用。
首先，钾能促进光合作用，明显地提高植物对氮的吸收和利用。
同时，钾也能促进植物经济用水，在钾供应充足时，作物能有效地利用水分，并保持在体内。
此外，钾还有助于增强作物的抗逆性，增强细胞对环境的调节作用，提高植株对干旱、低温、含盐量、病虫危害、倒伏等不良状况的忍受能力。
对于蔬菜，需钾量大，钾肥施用量往往是大田作物的1～2倍。
大田作物钾肥主要作基肥，而蔬菜除基肥外，追肥也要施用。
用于追肥的钾肥品种有氯化钾、硫酸钾和硝酸钾。
这些钾肥各有特点：氯化钾易溶于水，易被作物吸收；硫酸钾水溶性中性；硝酸钾是一种优质钾肥，属N、K复合肥，水溶性好，易被作物吸收，具有广谱适用性。
在钾的吸收和利用过程中，植物根系以钾离子（K+）的形式吸收钾。
钾是非结构组分元素，不构成植物体的任何结构部分，但它是60多种酶的激活剂，在植物生理功能中起必需的重要作用。
总的来说，植物钾营养是植物生长和发育的重要过程，对于提高作物产量和品质具有重要意义。
第8章植物钾素营养与钾肥
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。
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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
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。
(二) 促进光能的利用，增强光合 作用
(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
位次
－ 1
占世界产量 比重（％） 100.0 35.0
德国
俄罗斯 以色列
286.0
259.7 134.2
2
3 4
14.0
12.7 6.6
4. 我国钾肥的消费情况：消费量>>生产量
我国化肥的消费情况（万吨）
年份
1975
总量
489.0
N
330.9
P2O5
146.3
K2O
11.8
复合肥
32.6
1980
1985 1990 1993 1994 2001
反应式：
[土壤胶粒]
H+
H+ +2KCl
K+
[土壤胶粒]
K+
+ HCl
结果： ①使土壤pH值迅速下降 (土壤活性酸增
加、且肥料为生理酸性盐)； ②易对植物产生铝毒 (大量Al3+存在)； ③使钙淋失 (K+与Ca2+代换产生CaCl2)
措施：应配施石灰和有机肥料
(2) 土壤对钾的固定
晶格固定：在土壤干湿交替影响下，速效性钾进
小麦缺钾下部叶片症状
• 小麦缺钾植株矮 小，老叶叶尖及 边缘逐渐黄枯， 继而坏死。 • 褪绿区逐渐向叶 基部扩展，由于 沿叶缘褪绿区向 下移动比沿中脉 快，结果中脉附 近叶组织保持的 绿色呈“箭头 状”。
第二节 土壤中钾的形态和转化
一、土壤中的钾素含量和形态
(一) 含量
• 地壳中钾的含量(平均)约为2.3%，大部分土壤含 钾量为0.5%~2.5%，平均为1.2%。红壤、砖红壤
第五章 植物的钾素营养与钾肥
第一节
1. 含量
植物的钾素营养
一、植物体内钾的含量、形态与分布
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。
2. 缓效态钾
约占全钾量的2%，最高可达6%。主要 为晶层固定态钾和存在于次生矿物如水云母 和以及部分黑云母中。
3. 速效性钾
占全钾的l%~2%
其中 交换性钾约占90%
水溶性钾约占l0%
☻ 速效性钾是植物可以利用的形态
二、土壤中钾素的转化
不同形态钾在土壤中相互转化，并处于动态平衡中
固定 释放 缓效钾 风化 无效钾或矿物钾
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
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。
3. 介质的离子组成 如：钙促进钾的吸收
铵抑制钾的吸收 4. 土壤水气条件 如果水分不足会使K+的活度下降， 降低了K+的扩散；水分过多使通气不良，作物吸钾 能力受到抑制
(三) 运输
通过木质部和韧皮部向上运输，也可由韧皮部 向下运至根部。
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。
有效性钾
结果：土壤中有效钾增加
★ 钾的淋失： 影响因素：气候条件、土壤性质等
旱地淋失量一般占吸收量的20％；
多雨地区和代换量低的砂土淋失量较多。 所以钾肥一次用量不宜过多。
3. 施用 (1) 方法：可作基肥、追肥施用
(2) 土壤：在酸性和中性土壤作基肥时，应与磷矿
粉、有机肥、石灰等配合施用，一方面防止酸 化，另一方面促进磷矿粉中磷的有效化。
钾能促进光合产物向贮藏器官的运输，使各组 织生长发育良好。
3. 协调“源”与“库”的相互关系
(四) 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；
418 (产量为86万吨)
2005
700 (产量为120万吨)
5. 缓和钾肥供需矛盾的措施
(1) 依靠进口钾肥 (2) 充分利用农家肥 如有机肥、灰肥－－生物循环 (3) 合理分配和施用有限的钾肥 五看：天、地、植物、肥料、措施
三、常用钾肥的性质和施用
（一）氯化钾 (potassium chloride)
(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
三、植物对钾(K＋)的吸收和运输
(一) 吸收
1. 主动吸收 占主导地位, 具有自动调节功能
2. 被动吸收
1. 成分和性质
成分： KCl，含K2O 50%~ 60% (含K 52%，Cl 47.6%)
性质：白色、淡黄色或紫红色结晶
易溶于水，呈化学中性
有吸湿性，久存会结块
生理酸性肥料
（肥料中离子态养分经植物吸收利用后，其残留部分导 致介质酸度提高的肥料）
2. 在土壤中的转化
(1) 阳离子交换反应
★ 在中性与石灰性土上： K+与胶体上的 Ca2+产生代换作用，形成CaCl2
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
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
────────────────────
反应式：
[土壤胶粒]
Ca2+ +2KCl
[土壤胶粒]
K+ + CaCl2 K+
结果： 中性土 多雨地区或季节，钙易淋失 ——土壤脱钙板结 缓冲性小的土壤，逐渐酸化 措施： 配施石 灰肥料
石灰性土：生理酸性可被中和，土壤不会酸化， 且会释放有效钙，利于植物吸收
★ 酸性土壤：
K+与胶体上的H+、Al3+、Ca2+产生离子交换
＋K －K 菠菜 ＋K ＋K 向日葵 ＋K －K
(四) 促进糖代谢
1. 促进碳水化合物的合成
钾不足时，植株内糖、淀粉水解为单糖；钾充 足时，活化了淀粉合成酶，单糖向合成蔗糖、淀粉 方向进行。 钾能促使糖类向聚合方向进行，对纤维的合成 有利。所以钾肥对棉、麻等纤维类作物有重要的作 用。
2. 促进光合产物的运输
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
的延伸或细胞分裂提供必需的压力。
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
气孔张、闭时，蚕豆叶片表皮 组织保卫细胞内各种离子的浓度
(3) 作物：适宜一般作物； (4) 用量：K2O 60～90kg/hm2
（二）硫酸钾 (potassium sulphate)
─────────────────────── －K 9.05 54.7 3.0 ＋K 12.50 60.8 3.9 ───────────────────────
*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
等风化强烈，是含钾量最低的土壤种类。
• 我国地域性分布规律： 由北向南 、由西向东渐 渐增
西 南 北 东
减， 东南地区土壤多缺
钾。
渐减
(二) 形态
分为矿物态钾、缓效态钾以及速效态钾 (水溶性钾和交换性钾)。
1. 矿物态钾
占全钾量的90%~98%，存在于微斜长石、 正斜长石和白云母中，以原生矿物形态分布 在土壤粗粒部分。
入2:1型粘土矿物晶片层间而被固定的现象。
K+在粘土矿物上的不同位点
(3) 钾的释放和淋失
★ 钾的释放：
过程：非交换性钾
影响因素：
① 粘土矿物种类：固钾强的，释放钾慢 ② 田间水分状况：持续淹水，土壤溶液中有效 钾增加；暴晒和冻融，可以促进土壤含钾 矿物的风化，特别是对被晶格固定的钾的 释放有好处，因此土壤速效钾含量增加
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
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。
(二) 促进光能的利用，增强光合 作用
(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
位次
－ 1
占世界产量 比重（％） 100.0 35.0
德国
俄罗斯 以色列
286.0
259.7 134.2
2
3 4
14.0
12.7 6.6
4. 我国钾肥的消费情况：消费量>>生产量
我国化肥的消费情况（万吨）
年份
1975
总量
489.0
N
330.9
P2O5
146.3
K2O
11.8
复合肥
32.6
1980
1985 1990 1993 1994 2001
反应式：
[土壤胶粒]
H+
H+ +2KCl
K+
[土壤胶粒]
K+
+ HCl
结果： ①使土壤pH值迅速下降 (土壤活性酸增
加、且肥料为生理酸性盐)； ②易对植物产生铝毒 (大量Al3+存在)； ③使钙淋失 (K+与Ca2+代换产生CaCl2)
措施：应配施石灰和有机肥料
(2) 土壤对钾的固定
晶格固定：在土壤干湿交替影响下，速效性钾进
小麦缺钾下部叶片症状
• 小麦缺钾植株矮 小，老叶叶尖及 边缘逐渐黄枯， 继而坏死。 • 褪绿区逐渐向叶 基部扩展，由于 沿叶缘褪绿区向 下移动比沿中脉 快，结果中脉附 近叶组织保持的 绿色呈“箭头 状”。
第二节 土壤中钾的形态和转化
一、土壤中的钾素含量和形态
(一) 含量
• 地壳中钾的含量(平均)约为2.3%，大部分土壤含 钾量为0.5%~2.5%，平均为1.2%。红壤、砖红壤
第五章 植物的钾素营养与钾肥
第一节
1. 含量
植物的钾素营养
一、植物体内钾的含量、形态与分布
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。
2. 缓效态钾
约占全钾量的2%，最高可达6%。主要 为晶层固定态钾和存在于次生矿物如水云母 和以及部分黑云母中。
3. 速效性钾
占全钾的l%~2%
其中 交换性钾约占90%
水溶性钾约占l0%
☻ 速效性钾是植物可以利用的形态
二、土壤中钾素的转化
不同形态钾在土壤中相互转化，并处于动态平衡中
固定 释放 缓效钾 风化 无效钾或矿物钾
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
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。
3. 介质的离子组成 如：钙促进钾的吸收
铵抑制钾的吸收 4. 土壤水气条件 如果水分不足会使K+的活度下降， 降低了K+的扩散；水分过多使通气不良，作物吸钾 能力受到抑制
(三) 运输
通过木质部和韧皮部向上运输，也可由韧皮部 向下运至根部。
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。
有效性钾
结果：土壤中有效钾增加
★ 钾的淋失： 影响因素：气候条件、土壤性质等
旱地淋失量一般占吸收量的20％；
多雨地区和代换量低的砂土淋失量较多。 所以钾肥一次用量不宜过多。
3. 施用 (1) 方法：可作基肥、追肥施用
(2) 土壤：在酸性和中性土壤作基肥时，应与磷矿
粉、有机肥、石灰等配合施用，一方面防止酸 化，另一方面促进磷矿粉中磷的有效化。
钾能促进光合产物向贮藏器官的运输，使各组 织生长发育良好。
3. 协调“源”与“库”的相互关系
(四) 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；
418 (产量为86万吨)
2005
700 (产量为120万吨)
5. 缓和钾肥供需矛盾的措施
(1) 依靠进口钾肥 (2) 充分利用农家肥 如有机肥、灰肥－－生物循环 (3) 合理分配和施用有限的钾肥 五看：天、地、植物、肥料、措施
三、常用钾肥的性质和施用
（一）氯化钾 (potassium chloride)
(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
三、植物对钾(K＋)的吸收和运输
(一) 吸收
1. 主动吸收 占主导地位, 具有自动调节功能
2. 被动吸收
1. 成分和性质
成分： KCl，含K2O 50%~ 60% (含K 52%，Cl 47.6%)
性质：白色、淡黄色或紫红色结晶
易溶于水，呈化学中性
有吸湿性，久存会结块
生理酸性肥料
（肥料中离子态养分经植物吸收利用后，其残留部分导 致介质酸度提高的肥料）
2. 在土壤中的转化
(1) 阳离子交换反应
★ 在中性与石灰性土上： K+与胶体上的 Ca2+产生代换作用，形成CaCl2
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
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
────────────────────
反应式：
[土壤胶粒]
Ca2+ +2KCl
[土壤胶粒]
K+ + CaCl2 K+
结果： 中性土 多雨地区或季节，钙易淋失 ——土壤脱钙板结 缓冲性小的土壤，逐渐酸化 措施： 配施石 灰肥料
石灰性土：生理酸性可被中和，土壤不会酸化， 且会释放有效钙，利于植物吸收
★ 酸性土壤：
K+与胶体上的H+、Al3+、Ca2+产生离子交换
＋K －K 菠菜 ＋K ＋K 向日葵 ＋K －K
(四) 促进糖代谢
1. 促进碳水化合物的合成
钾不足时，植株内糖、淀粉水解为单糖；钾充 足时，活化了淀粉合成酶，单糖向合成蔗糖、淀粉 方向进行。 钾能促使糖类向聚合方向进行，对纤维的合成 有利。所以钾肥对棉、麻等纤维类作物有重要的作 用。
2. 促进光合产物的运输
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
的延伸或细胞分裂提供必需的压力。
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
气孔张、闭时，蚕豆叶片表皮 组织保卫细胞内各种离子的浓度
(3) 作物：适宜一般作物； (4) 用量：K2O 60～90kg/hm2
（二）硫酸钾 (potassium sulphate)
─────────────────────── －K 9.05 54.7 3.0 ＋K 12.50 60.8 3.9 ───────────────────────
*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
等风化强烈，是含钾量最低的土壤种类。
• 我国地域性分布规律： 由北向南 、由西向东渐 渐增
西 南 北 东
减， 东南地区土壤多缺
钾。
渐减
(二) 形态
分为矿物态钾、缓效态钾以及速效态钾 (水溶性钾和交换性钾)。
1. 矿物态钾
占全钾量的90%~98%，存在于微斜长石、 正斜长石和白云母中，以原生矿物形态分布 在土壤粗粒部分。
入2:1型粘土矿物晶片层间而被固定的现象。
K+在粘土矿物上的不同位点
(3) 钾的释放和淋失
★ 钾的释放：
过程：非交换性钾
影响因素：
① 粘土矿物种类：固钾强的，释放钾慢 ② 田间水分状况：持续淹水，土壤溶液中有效 钾增加；暴晒和冻融，可以促进土壤含钾 矿物的风化，特别是对被晶格固定的钾的 释放有好处，因此土壤速效钾含量增加