1、第八章 磷、钾素肥料土壤肥料学通论土壤中的磷土壤中的磷 土壤全磷：取决于成土母质、风化程度和土壤中磷的淋出有机磷有机磷无机磷无机磷土壤溶液磷土壤溶液磷土壤溶液磷土壤溶液磷无无 机机 态态 磷磷v土壤磷主要来自磷灰石的风化。土壤磷主要来自磷灰石的风化。v耕地土壤中，形成多种磷化合物耕地土壤中，形成多种磷化合物 水稻土中闭蓄态磷和铁结合态磷为主水稻土中闭蓄态磷和铁结合态磷为主 酸性土壤中除了蓄态磷和铁结合态磷之外还有酸性土壤中除了蓄态磷和铁结合态磷之外还有铝结合态的磷铝结合态的磷 石灰性土壤中以磷酸钙为主石灰性土壤中以磷酸钙为主土壤中的有机磷v肌醇磷酸盐肌醇磷酸盐v核酸核酸v磷酯磷酯磷在土壤中的转
2、化异成分溶解异成分溶解固定固定 化学固定化学固定 磷灰石，磷铝石与磷铁矿磷灰石，磷铝石与磷铁矿 吸附固定吸附固定 铁铝氧化物，粘土矿物，铁铝氧化物，粘土矿物， 有机质有机质-Al-Fe-复合体和碳酸钙复合体和碳酸钙 生物固定生物固定土壤中磷的释放土壤中磷的释放OFeFeOOPOHOOHO-O-OOC - CH2C - CH2-OOC - CH2HO - C - COOHFeFeOOC - CH2HO - C - COOHOOP-OO+Ca5(PO4)3OH2H+Ca4H(PO4)3 + Ca2+ + H2O2H+3CaHPO4 + Ca2+ 6H+6CaH2PO4 + 6Ca2+ 磷在土壤中的
3、移动磷在土壤中的移动 磷在大多数土壤中很少移动。它通常滞留在磷在大多数土壤中很少移动。它通常滞留在矿物风化或施肥所在的位置。矿物风化或施肥所在的位置。虽然磷在砂质土中的移动比在粘土中强，但虽然磷在砂质土中的移动比在粘土中强，但很少由于淋洗而损失。很少由于淋洗而损失。地表侵蚀（径流）能带走含磷的土壤颗粒。地表侵蚀（径流）能带走含磷的土壤颗粒。径流和作物移取是土壤磷损失的最主要途径。径流和作物移取是土壤磷损失的最主要途径。 植物体内磷的含量植物体内磷的含量 植物体内磷的含量（植物体内磷的含量（P2O5） 约为干物重的约为干物重的0.2-1.1%。v注：肥料中的磷含量用注：肥料中的磷含量用P2O5表
4、示，植物中的磷含量表示，植物中的磷含量可用可用P2O5也可用也可用P表示，但自然状态下没有表示，但自然状态下没有P2O5存存在于肥料中，在于肥料中， P2O5是相对磷含量的一种标准表示。是相对磷含量的一种标准表示。v将将P转换成转换成P2O5只要乘以只要乘以2.29便可，将便可，将P2O5转换成转换成P则乘以则乘以0.43。植物体内磷的含量和分布植物体内磷的含量和分布v不同作物及同一作物不同组织磷含量不同不同作物及同一作物不同组织磷含量不同u油料作物含磷量高于豆科作物，豆科作物高油料作物含磷量高于豆科作物，豆科作物高于谷类作物于谷类作物u幼嫩器官高于衰老器官幼嫩器官高于衰老器官u繁殖器官高于营
5、养器官繁殖器官高于营养器官u种子高于叶片，叶片高于根系种子高于叶片，叶片高于根系植物体内磷的形态和分布植物体内磷的形态和分布v形态：形态：植物体内的磷大部分是有机态磷，占全植物体内的磷大部分是有机态磷，占全磷量的磷量的85%，无机磷仅占，无机磷仅占15%左右。左右。有机态磷主要以核酸、磷脂和植素等形态存在。有机态磷主要以核酸、磷脂和植素等形态存在。无机态磷主要以钙、镁、钾的磷酸盐形态存在。无机态磷主要以钙、镁、钾的磷酸盐形态存在。幼叶中有机态磷含量较高。老叶中无机磷较多。幼叶中有机态磷含量较高。老叶中无机磷较多。无机磷绝大部分存在于液泡中，磷脂只存在于细无机磷绝大部分存在于液泡中，磷脂只存在于
6、细胞质中。胞质中。植物体内磷的再分配植物体内磷的再分配v磷在作物体内再磷在作物体内再分配、再利用的分配、再利用的能力很强能力很强v植株的缺磷首先植株的缺磷首先从老的器官开始从老的器官开始磷的主要营养作用一磷的主要营养作用一v磷是植物体内重要化合物的组成元素u核酸（由磷酸、戊糖和含氮杂环组成）与核酸（由磷酸、戊糖和含氮杂环组成）与 核蛋白（由核酸和蛋白质组成）核蛋白（由核酸和蛋白质组成）u磷脂磷脂u植素植素u腺苷三磷酸（腺苷三磷酸（ATP）及其它含磷化合物）及其它含磷化合物磷的主要营养作用二磷的主要营养作用二v磷加强光合作用和碳水化合物的合成与运转磷加强光合作用和碳水化合物的合成与运转u磷参与光
7、合磷酸化，将太阳能转化为化学能，磷参与光合磷酸化，将太阳能转化为化学能，产生产生ATPuCO2的固定和同化产物形成要磷参加的固定和同化产物形成要磷参加u蔗糖在筛管中以磷酸脂形态运输蔗糖在筛管中以磷酸脂形态运输生产实践生产实践v磷不足影响蔗糖运输，植株内糖相对磷不足影响蔗糖运输，植株内糖相对积累，并形成较多的花青素，使植株积累，并形成较多的花青素，使植株呈紫红色。（缺磷症状）呈紫红色。（缺磷症状）影响作物吸收磷的因素影响作物吸收磷的因素v根系因素：根系形态、根毛，根系分泌物的数量、根系因素：根系形态、根毛，根系分泌物的数量、种类、根的阳离子代换量种类、根的阳离子代换量v土壤因素：供磷状况、土壤因
8、素：供磷状况、pHpH（6.5-7.5)6.5-7.5)、通气（、通气（淹水淹水条件下磷的有效性高条件下磷的有效性高）、温度、质地）、温度、质地 磷磷 肥肥v骨粉曾经是磷肥最早的利用方式；v磷矿石是加工、生产磷肥的主要原料之一磷矿资源磷矿的加工方法v机械法：机械粉碎、磨细制成；难溶性磷肥；机械法：机械粉碎、磨细制成；难溶性磷肥；难溶或微溶；难溶或微溶；v酸制法：用酸处理磷矿粉；制成酸制法：用酸处理磷矿粉；制成水溶性磷肥（H2PO4-）；溶于水，肥效快；v热制法：利用高温使磷矿石分解，制成热制法：利用高温使磷矿石分解，制成弱溶性磷肥（HPO42-）或 Ca3(PO4)2 ；弱酸溶性；v水溶性磷肥
9、：普通过磷酸钙（普钙）水溶性磷肥：普通过磷酸钙（普钙） 重过磷酸钙（重钙）重过磷酸钙（重钙） 磷酸铵磷酸铵 硝酸磷肥硝酸磷肥 磷酸二氢钾等；磷酸二氢钾等；v弱酸溶性磷肥：钙镁磷肥弱酸溶性磷肥：钙镁磷肥 脱氟磷肥脱氟磷肥 钢渣磷肥钢渣磷肥 偏磷酸钙等偏磷酸钙等农业上常见磷肥种类 Ca(H2PO4)2H2O CaSO42H2O常见磷肥的主要性质水溶性磷肥的基本性质肥料品种主要成分主要化合物溶解性能吸湿性普通过磷酸钙P：69S：1020Ca：20Ca(H2PO4)2H2OCaSO42H2O86%溶于水，其它溶于柠檬酸（盐）溶液遇潮结块重过磷酸钙P：2022Ca：1216Ca(H2PO4)2H2O同上
10、吸湿有腐溶性磷酸一铵P：2026N：1013NH4H2PO495100%溶于水磷酸二铵P：2023N：1518(NH4)2H2PO4同上2A。中低品位磷矿多；B。含有Mg，Ca， Si等多种元素；C。酸性土壤上应用效果好于过磷酸钙；D。碱性土壤和石灰性土壤上也大量施用， 可以与过磷酸钙混合使用；弱酸溶性磷肥的基本性质磷肥品种主要成分%主要化合物溶解性能钙镁磷肥P：610钙镁硅磷盐溶于柠檬酸沉淀磷肥P：813CaHPO4CaHPO42H2O溶于柠檬酸钢渣磷肥P：495CaOP2O5SiO2 7CaOP2O5SiO2溶于柠檬酸磷肥的合理施用喜磷喜磷 豆科、绿肥、油菜不喜磷不喜磷 禾本科作物旱旱轮作
11、 磷肥优先分配于喜磷作物；需磷特性相似，则优先分配越冬作物水旱轮作：旱重水轻土壤有效磷含量与磷肥反应的分级指标土壤有效磷含量与磷肥反应的分级指标测定测定方法方法 有效磷有效磷（P）含量）含量 作物对磷肥的反应作物对磷肥的反应 0.5MNaHCO3 浸提法浸提法 5ppm 15ppm 严重缺磷，对磷肥反应极好，磷严重缺磷，对磷肥反应极好，磷是限制因子是限制因子 缺磷，磷肥有良好的反应缺磷，磷肥有良好的反应 对需磷迫切的豆科及绿肥作物，对需磷迫切的豆科及绿肥作物，磷肥有效，对水稻小麦效果不显磷肥有效，对水稻小麦效果不显著著 一般无效一般无效 v各个时期都吸收P，但以生长早期吸收快；v通常作基肥施入
12、； 碱性/石灰性土壤水溶性磷肥； 酸性土壤弱酸溶性磷肥较好； 生长期短的作物水溶性磷肥； 与有机肥配合施用；v平衡施肥，合理的N:P比；v水田、雨季旱田不施含硝态氮的磷肥；v方式：全层撒施和集中施用；钾素肥料v地壳中钾的含量地壳中钾的含量(平均平均)约为约为2.3%，大部分土壤含，大部分土壤含钾量为钾量为0.5%2.5%，平均为，平均为1.2%。红壤、砖红壤红壤、砖红壤等风化强烈，是含钾量等风化强烈，是含钾量最低最低的土壤种类。的土壤种类。 v我国地域性分布规律：我国地域性分布规律：由北向南、由西向东渐由北向南、由西向东渐减，减，东南地区土壤多缺东南地区土壤多缺钾钾。西西北北南南东东渐减渐减渐
13、增渐增 一、土壤中的钾素含量和形态一、土壤中的钾素含量和形态分为矿物态钾、缓效态钾以及速效态钾分为矿物态钾、缓效态钾以及速效态钾(水溶性钾和交换性钾水溶性钾和交换性钾)。1. 矿物态钾矿物态钾占占全钾量的全钾量的90%98%，存在于微斜长石，存在于微斜长石、正斜长石和白云母中，以正斜长石和白云母中，以原生矿物原生矿物形态分布形态分布在土壤粗粒部分。在土壤粗粒部分。(二二) 形态形态2. 缓效态钾缓效态钾约占约占全钾量的全钾量的2%，最高可达，最高可达6%。主要。主要为为晶晶层固定态钾层固定态钾和存在于和存在于次生矿物次生矿物如水云母如水云母和以及部分黑云母中。和以及部分黑云母中。钾的钾的晶格固
14、定晶格固定作用作用：有些次生粘土矿物晶层有些次生粘土矿物晶层( (主要主要为为2:12:1型粘土矿物型粘土矿物) )吸水膨胀，使半径与晶格孔隙半吸水膨胀，使半径与晶格孔隙半径相当的径相当的K K+ +进入晶格的孔穴中，而当失水以后晶层进入晶格的孔穴中，而当失水以后晶层收缩，落入孔穴中的收缩，落入孔穴中的K K+ +较难回复到自由状态，这种较难回复到自由状态，这种现象称为现象称为钾的晶格固定作用钾的晶格固定作用。它难以与其它离子产。它难以与其它离子产生离子交换，所以生离子交换，所以是非交换性钾是非交换性钾。(2) 土壤对钾的固定土壤对钾的固定晶格固定：晶格固定：在土壤干湿交替影响下，速效性钾进在
15、土壤干湿交替影响下，速效性钾进入入2:1型粘土矿物晶片层间而被固定的现象。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在粘土矿物上的不同位点3. 速效性钾速效性钾占全钾的占全钾的l%2%其中其中 交换性钾交换性钾约占约占90%水溶性钾水溶性钾约占约占l0% 速效性钾是植物可以利用的形态速效性钾是植物可以利用的形态二、土壤中钾素的转化二、土壤中钾素的转化矿物态钾矿物态钾缓效态钾缓效态钾 交换性钾交换性钾 有机体中的钾有机体中的钾水溶性钾水溶性钾 风化风化风化风化分解分解生物固定生物固定生物固定生物固定解吸解吸晶格固定晶格固定吸附固定吸附固定植物体内钾的含量、形态植物体内钾的含量、
16、形态v植物体内钾的含量（植物体内钾的含量（K2O）约占干物重的）约占干物重的0.3%-5.0%，v农作物含钾与含氮量相近而比含磷量高。且农作物含钾与含氮量相近而比含磷量高。且在许多高产作物中，含在许多高产作物中，含K量超过含量超过含N量。量。 v植物体内含钾量因作物种类、器官不同而不植物体内含钾量因作物种类、器官不同而不同同植物体内钾的分布植物体内钾的分布v淀粉、糖等碳水化合物较多的作物淀粉、糖等碳水化合物较多的作物含钾量较高含钾量较高v种子中含钾量较低，茎秆含量较高种子中含钾量较低，茎秆含量较高v块根、块茎含钾量也比较高块根、块茎含钾量也比较高植物细胞内钾的分布植物细胞内钾的分布v细胞质中钾
17、浓度的水平较低，十分稳定细胞质中钾浓度的水平较低，十分稳定v过量的钾几乎全部转移到液泡中过量的钾几乎全部转移到液泡中v钾不形成化合物，钾以离子形态吸附在原生钾不形成化合物，钾以离子形态吸附在原生质胶体表面，存在于细胞中质胶体表面，存在于细胞中植物体内钾的再分配与再利用植物体内钾的再分配与再利用v钾在植物体内再利用率高钾在植物体内再利用率高v钾比较集中地分布在代谢最活跃的钾比较集中地分布在代谢最活跃的器官和组织中器官和组织中钾在植物中的作用钾在植物中的作用 v钾在植物中并不形成有机化合物。钾在植物中并不形成有机化合物。v主要功能与植物新陈代谢有关。主要功能与植物新陈代谢有关。v以活性离子态存在，
18、主要功能是催化作用。以活性离子态存在，主要功能是催化作用。 钾的营养作用钾的营养作用（一）促进酶的活化（一）促进酶的活化v一般认为，钾最重要的功能是激活酶。一般认为，钾最重要的功能是激活酶。若激活作用发生在一个或数个钾离子连若激活作用发生在一个或数个钾离子连接的酶分子表面时，钾可改变酶分子形接的酶分子表面时，钾可改变酶分子形状并暴露出酶的活性位点。这些酶在植状并暴露出酶的活性位点。这些酶在植物的地上和地下生长点的分生组织中显物的地上和地下生长点的分生组织中显得特别丰富，那里细胞分裂特别快而且得特别丰富，那里细胞分裂特别快而且生成初生组织。生成初生组织。钾的营养作用钾的营养作用v（二）促进光能利
19、用，增强光合作用（二）促进光能利用，增强光合作用v促进叶绿素的合成促进叶绿素的合成v改善叶绿体的结构改善叶绿体的结构v钾促进叶片对钾促进叶片对COCO2 2同化同化v植物需要钾参与合成高能磷酸盐分子植物需要钾参与合成高能磷酸盐分子ATP。ATP产自光合作用和呼吸作用。供钾不足产自光合作用和呼吸作用。供钾不足时光合作用将二氧化碳同化为糖的量急剧时光合作用将二氧化碳同化为糖的量急剧下降。下降。v叶片钾总量的叶片钾总量的50%集中在叶绿体内。提高集中在叶绿体内。提高作物叶片中钾水平对光合速率有益。作物叶片中钾水平对光合速率有益。 （三）促进糖代谢（三）促进糖代谢 淀粉合成酶是控制葡萄糖进入长链淀淀粉
20、合成酶是控制葡萄糖进入长链淀粉分子中的连接速率的关键酶。其活粉分子中的连接速率的关键酶。其活化需要钾。化需要钾。 可溶性糖类转化为淀粉是籽粒灌浆过可溶性糖类转化为淀粉是籽粒灌浆过程中至关重要的环节，程中至关重要的环节， 而籽粒的质量而籽粒的质量是决定籽粒产量的重要因素。是决定籽粒产量的重要因素。（四）促进蛋白质合成（四）促进蛋白质合成v促进氮的吸收和利用促进氮的吸收和利用v促进硝酸还原酶的诱导合成促进硝酸还原酶的诱导合成v促进豆科植物根瘤的固氮作用促进豆科植物根瘤的固氮作用v植物吸氮与蛋白质合成也需要钾。缺钾植株吸氮总量一般较低且蛋白质的合成也少，这可由积累的氨基酸来证明。同样，上述两种过程均
21、需要ATP，钾就是通过参与ATP供应而参与以上两过程的。v对甘蔗的研究表明，非蛋白质氮在缺钾植株叶片中积累。另外的研究发现，游离氨基酸在缺钾大麦植株叶片中积累，极度缺钾植株中，游离氨基酸浓度下降而酰胺浓度上升。v业已观察到，供钾不足条件下生长的某些禾本科植物中积累酰胺态氮并且其转化为蛋白质的量减少。改善供钾后蛋白质氮增加，相应酰胺态氮减少。v据报道，钾对苜蓿、蚕豆、毛叶苕子等豆科作物的共生固氮效果良好。供钾水平高可提高结瘤量、固氮速率、固氮酶活性和生物产量。固氮酶是根瘤菌细胞中一种负责将N2还原为NH3的酶。由此生成的NH3释入寄主豆科植物细胞中并用来合成氨基酸。N2还原程度视碳水化合物的供应
22、而定。钾似乎可促进碳水化合物向根瘤运输并用来合成氨基酸。钾的营养作用钾的营养作用v（五）参与细胞渗透调节作用（五）参与细胞渗透调节作用v植株中钾对其他阳离子的优势使其对渗透植株中钾对其他阳离子的优势使其对渗透压的调节起特别重要的作用。钾提供了许压的调节起特别重要的作用。钾提供了许多渗透多渗透“拉力拉力”，将水，将水“拉拉”入植物根系。入植物根系。缺钾植株耐受缺水的能力较差，主要因其缺钾植株耐受缺水的能力较差，主要因其不能充分利用有效水。不能充分利用有效水。钾的营养作用钾的营养作用v（六）增强植物抗性（六）增强植物抗性v抗旱抗旱v抗寒抗寒v抗盐抗盐v抗病抗病v抗倒伏抗倒伏为何抗旱？为何抗旱？v钾
23、通过提高植株的紧涨度（叶细胞内水分钾通过提高植株的紧涨度（叶细胞内水分充足产生的刚性）维持其内压，而有助于充足产生的刚性）维持其内压，而有助于植物更有效地利用水分。植物更有效地利用水分。v蒸腾是通过气孔失水，是植物水分利用的蒸腾是通过气孔失水，是植物水分利用的主要部分。钾能通过调节气孔开张影响蒸主要部分。钾能通过调节气孔开张影响蒸腾速率及水分的吸收。腾速率及水分的吸收。v缺雨时钾能保证玉米增产缺雨时钾能保证玉米增产164公斤公斤/亩，降亩，降雨过多时增产雨过多时增产200公斤公斤/亩，降雨适中时增亩，降雨适中时增产产33公斤公斤/亩。亩。 抗倒伏抗倒伏v作物长成后，倒伏作物长成后，倒伏会造成收
24、获损失。会造成收获损失。它可能把预期的丰它可能把预期的丰收变为欠收。钾能收变为欠收。钾能有助于减轻倒伏。有助于减轻倒伏。v钾减轻高梁倒扶造钾减轻高梁倒扶造成的收获困难），成的收获困难），K2O超过超过18公斤后公斤后产量增加很小，但产量增加很小，但直到高达直到高达24公斤公斤K2O亩时倒伏都亩时倒伏都持续减少。持续减少。 氮和钾对玉米产量和断茎的影响氮和钾对玉米产量和断茎的影响 施施K2O量量不施氮不施氮施氮施氮6公斤公斤/亩亩施氮施氮12公斤公斤/亩亩产量产量公斤公斤/亩亩0100140159630548549712247510539 断茎率断茎率(%)095759643812444资料来源
25、：Schulte, Proc. Wisconsin Fert. And Aglime Conf., p. 58 (1975).v钾在作物体内流动性大，且可再利用钾在作物体内流动性大，且可再利用v早期不易观察到缺钾症状早期不易观察到缺钾症状v严重缺钾时，下部老叶上出现失绿并逐严重缺钾时，下部老叶上出现失绿并逐渐坏死，叶片暗绿无光泽渐坏死，叶片暗绿无光泽v褐色坏死组织与缺钾时腐胺积累有关褐色坏死组织与缺钾时腐胺积累有关作物缺钾的一般症状作物缺钾的一般症状水稻缺钾第三节第三节 钾肥的种类、性质及施用钾肥的种类、性质及施用一、钾盐矿资源与钾肥制造原理一、钾盐矿资源与钾肥制造原理(一一) 钾盐矿资源简介
26、钾盐矿资源简介1. 钾盐矿种类钾盐矿种类钾矿床：钾矿床：明矾石、钾长石和光卤石明矾石、钾长石和光卤石内陆盐湖钾盐矿：内陆盐湖钾盐矿：如察尔汗盐湖如察尔汗盐湖沿海盐场的盐卤：沿海盐场的盐卤：我国沿海地区的盐场我国沿海地区的盐场 原生钾盐在自然状态原生钾盐在自然状态下呈各种颜色。这是由于钾下呈各种颜色。这是由于钾盐中含有不同铁氧化物或粘盐中含有不同铁氧化物或粘土等，但它们并不影响提炼土等，但它们并不影响提炼的钾肥的效果。的钾肥的效果。钾钾 盐盐 矿矿钾钾 矿矿 床床钾钾 矿矿 石石钾钾 盐盐 矿矿世界钾矿储量（世界钾矿储量（106 t K2O） 国家国家潜在储量潜在储量易利用储量易利用储量世界世界
27、26124.75793俄罗斯俄罗斯68003000加拿大加拿大14001400德国德国830480白俄罗斯白俄罗斯544240以色列以色列1200108美国美国290832. 钾盐矿储量钾盐矿储量我国钾矿资源极贫乏我国钾矿资源极贫乏，全国总储量约为，全国总储量约为2亿多吨亿多吨 (折折K2O约约1亿多吨亿多吨)(二二) 钾肥制造简介钾肥制造简介1. 历史与现状历史与现状 历史：历史：最原始的施钾方法是使用最原始的施钾方法是使用草木灰草木灰；自自1860年年起，德国开采钾盐矿制得起，德国开采钾盐矿制得氯化钾氯化钾和和硫酸钾硫酸钾，开始了钾肥的工业化生产。，开始了钾肥的工业化生产。 目前，目前，世
28、界各国生产的钾世界各国生产的钾95用作肥料。用作肥料。钾肥品种中，钾肥品种中，氯化钾约占氯化钾约占95， 硫酸钾约占硫酸钾约占5； 硝酸钾、碳酸钾少量硝酸钾、碳酸钾少量盐卤盐卤含钾矿物含钾矿物可溶性钾矿可溶性钾矿难溶性钾矿难溶性钾矿分离分离提纯提纯分解分解提纯提纯钾肥产品钾肥产品KCl, K2SO4含钾矿物生产钾肥的示意图含钾矿物生产钾肥的示意图(1) 氯化钾氯化钾光卤石光卤石 (KCl MgCl2 6H2O)KCl钾石盐钾石盐 (KCl NaCl)KCl(2) 硫酸钾硫酸钾明矾石、钾镁盐明矾石、钾镁盐K2SO4 氯化钾氯化钾K2SO4溶解结晶法溶解结晶法浮选法浮选法煅煅 烧烧制造方法制造方法
29、:加加 工工 我国钾盐资源不仅储量少，且分布不均匀，多我国钾盐资源不仅储量少，且分布不均匀，多集中在西北集中在西北(占全国总储量的占全国总储量的.)和西南和西南(占全国总储量的占全国总储量的.)地区地区，经济比较发达的东部地区基本无钾盐资源分布。，经济比较发达的东部地区基本无钾盐资源分布。 全国只有全国只有青海省青海省拥有适宜工业开采的拥有适宜工业开采的亿多吨钾矿储量亿多吨钾矿储量。目前我国每年目前我国每年需钾肥万吨需钾肥万吨，而，而产量仅为多万吨产量仅为多万吨，市，市场供给率只有左右，每年需耗费几亿美元进口钾肥。场供给率只有左右，每年需耗费几亿美元进口钾肥。 本世纪初，我国钾肥年本世纪初，我
30、国钾肥年需求需求预计将增至预计将增至多万吨多万吨，即，即使青海的万吨合资钾肥项目全面投产，国产钾肥使青海的万吨合资钾肥项目全面投产，国产钾肥供给量供给量也也不足万吨不足万吨，仍然存在，仍然存在近的市场缺口近的市场缺口。由于钾矿。由于钾矿资源的制约，依靠国内生产显然无法满足生产市场需要。资源的制约，依靠国内生产显然无法满足生产市场需要。 新华社新闻信息中心新华社新闻信息中心 2001. 08. 09未来几年我国未来几年我国钾肥钾肥市场严重供不足需市场严重供不足需青海盐湖钾肥青海盐湖钾肥 股份有限公司股份有限公司 “盐桥盐桥”牌牌氯化氯化钾钾青海盐湖钾肥股份有限公司青海盐湖钾肥股份有限公司拥有盐田
31、拥有盐田120km2，设，设备备1822台（套）以及具有世界先进水平的水采船台（套）以及具有世界先进水平的水采船3艘。艘。2004年生产能力为年生产能力为60万吨万吨。历年来产销率均为。历年来产销率均为100。公司主导品牌公司主导品牌“盐桥盐桥”钾肥钾肥是中国国内重要的支农产是中国国内重要的支农产品品,在化肥行业中的钾肥排名全国第一位，占我国钾肥在化肥行业中的钾肥排名全国第一位，占我国钾肥生产量和国产钾肥销售额的生产量和国产钾肥销售额的96%。新疆罗布泊新疆罗布泊目前已探明钾盐储量目前已探明钾盐储量2.99亿吨亿吨，是中，是中国已发现储量最大的钾盐矿。现正进行着紧张的矿产国已发现储量最大的钾盐
32、矿。现正进行着紧张的矿产开发建设，新疆罗布泊将成为开发建设，新疆罗布泊将成为全世界规模最大的全世界规模最大的硫酸硫酸钾钾生产基地生产基地。5. 缓和钾肥供需矛盾的措施缓和钾肥供需矛盾的措施(2) 充分利用农家肥充分利用农家肥如有机肥、灰肥生物循环如有机肥、灰肥生物循环(1) 依靠进口钾肥依靠进口钾肥(3) 合理分配和施用有限的钾肥合理分配和施用有限的钾肥五看：天、地、植物、肥料、措施五看：天、地、植物、肥料、措施1. 成分和性质成分和性质成分：成分： KCl，含，含K2O 50% 60% (含含K 52%，Cl 47.6%)性质：性质：白色、淡黄色或白色、淡黄色或紫紫红红色结晶色结晶 易溶于水
33、，呈化学中性易溶于水，呈化学中性 有吸湿性，久存会结块有吸湿性，久存会结块 生理酸性肥料生理酸性肥料三、常用钾肥的性质和施用三、常用钾肥的性质和施用（一）氯化钾（一）氯化钾 (potassium chloride)2. 在土壤中的转化在土壤中的转化(1) 阳离子交换反应阳离子交换反应在土壤溶液中，在土壤溶液中，KCl K+Cl-K+与土壤胶体上的与土壤胶体上的离子离子发生离子交换发生离子交换(2) 土壤对钾的固定土壤对钾的固定晶格固定：晶格固定：在土壤干湿交替影响下，速效性钾进在土壤干湿交替影响下，速效性钾进入入2:1型粘土矿物晶片层间而被固定的现象。型粘土矿物晶片层间而被固定的现象。 在中性
34、与石灰性土上：在中性与石灰性土上： K+与胶体上的与胶体上的 Ca2+产生代换作用，形成产生代换作用，形成CaCl2反应式：反应式：结果：结果： 多雨地区或季节，钙易淋失多雨地区或季节，钙易淋失 措施：措施： 中性土中性土 土壤土壤脱钙板结脱钙板结 配施石配施石 缓冲性小的土壤，缓冲性小的土壤，逐渐酸化逐渐酸化 灰肥料灰肥料石灰性土：石灰性土：生理酸性可被中和，土壤不会酸化，生理酸性可被中和，土壤不会酸化， 且会释放有效钙，利于植物吸收且会释放有效钙，利于植物吸收土壤胶粒土壤胶粒Ca2+2KCl土壤胶粒土壤胶粒K+K+ CaCl2 酸性土壤：酸性土壤： K+与胶体上的与胶体上的H+、Al3+、
35、Ca2+产生离子交换产生离子交换反应式：反应式：结果：结果： 使土壤使土壤pH值迅速下降值迅速下降 (土壤活性酸增土壤活性酸增加、且肥料为生理酸性盐加、且肥料为生理酸性盐)； 易对植物产生铝毒易对植物产生铝毒 (大量大量Al3+存在存在)； 使钙淋失使钙淋失 (K+与与Ca2+代换产生代换产生CaCl)措施：措施：应配施石灰和有机肥料应配施石灰和有机肥料 土壤胶粒土壤胶粒+2KCl土壤胶粒土壤胶粒K+K+H+H+ HCl影响因素：影响因素： 粘土矿物种类：粘土矿物种类：2:1型粘土矿物引起型粘土矿物引起 田间水分状况：田间水分状况：干、湿交替，促进固氮干、湿交替，促进固氮 土壤反应：土壤反应：
36、pH下降，固定减少下降，固定减少 铵离子：铵离子：先存在先被固定先存在先被固定 土壤质地：土壤质地：越粘重，固钾能力越强越粘重，固钾能力越强 钾的用量：钾的用量：增加，固定量也增加增加，固定量也增加结果：结果：使速效性钾转化为缓效性钾，使速效性钾转化为缓效性钾， 降低降低了钾的有效性了钾的有效性 (3) 钾的释放和淋失钾的释放和淋失 钾的释放：钾的释放：过程：过程：非交换性钾非交换性钾有效性钾有效性钾影响因素：影响因素： 粘土矿物种类：粘土矿物种类：固钾强的，释放钾慢固钾强的，释放钾慢 田间水分状况：田间水分状况：持续淹水持续淹水，土壤溶液中有效，土壤溶液中有效钾钾增加增加；暴晒和冻融暴晒和冻
37、融，可以促进土壤含钾，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释放有好处，因此土壤速效钾含量增加增加结果：结果：土壤中有效钾土壤中有效钾增加增加 钾的淋失：钾的淋失：影响因素：影响因素：气候条件、土壤性质等气候条件、土壤性质等旱地旱地淋失量一般占吸收量的淋失量一般占吸收量的20；多雨地区多雨地区和和代换量低的砂土代换量低的砂土淋失量较多。淋失量较多。所以钾肥一次用量不宜过多。所以钾肥一次用量不宜过多。(养分在土壤中的养分在土壤中的移动性移动性：NO3- K P)3. 施用施用(1) 方法：方法：可作可作基肥基肥、追肥
38、追肥施用，不宜作种肥。施用，不宜作种肥。?(2) 土壤：土壤：在在酸性酸性和和中性土壤中性土壤作基肥时，应与磷矿作基肥时，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。化，另一方面促进磷矿粉中磷的有效化。(3) 作物：作物：适宜一般作物；适宜一般作物； 含有含有47.6%C1-，特别适于棉花、麻类等纤维特别适于棉花、麻类等纤维作物作物，因为，因为C1-对提高纤维含量和质量有良好的对提高纤维含量和质量有良好的作用；作用；不宜忌氯作物不宜忌氯作物，如马铃薯、甘薯、甜菜、，如马铃薯、甘薯、甜菜、柑桔、烟草、茶树等。柑桔、烟
39、草、茶树等。(4) 用量：用量：K2O 6090kg/hm2（二）硫酸钾（二）硫酸钾1. 成分与性质成分与性质成分：成分：K2SO4，含，含K2O 50%54% (含含K43.8%, S17.6%)性质：性质：白色或淡黄色结晶；白色或淡黄色结晶； 溶于水，呈化学酸性；溶于水，呈化学酸性； 吸湿性小；吸湿性小； 生理酸性肥料生理酸性肥料硫硫 酸酸 钾钾3. 施用施用 适合各种作物和土壤适合各种作物和土壤，可作，可作基肥基肥、追肥、追肥、种肥种肥及根外追肥。及根外追肥。 在酸性土壤上应与有机肥、石灰等配合施用；在酸性土壤上应与有机肥、石灰等配合施用；在通气不良的土壤中尽量少用在通气不良的土壤中尽量
40、少用。穴施穴施注意：注意： 硫酸钾的价格比氯化钾硫酸钾的价格比氯化钾昂贵昂贵，因此通常情况，因此通常情况下应下应尽量选用氯化钾尽量选用氯化钾，减少施肥的投资，增加经，减少施肥的投资，增加经济效益。济效益。 但对于但对于缺硫缺硫或硫含量不很丰富的或硫含量不很丰富的土壤土壤、需硫需硫较多的作物、对较多的作物、对氯敏感氯敏感的作物、需优的作物、需优先先保证品质保证品质的作物等的作物等均应均应优先选用硫酸钾优先选用硫酸钾。缺硫的水稻土缺硫的水稻土(三三) 草木灰草木灰 (plant ash)1. 烧制：烧制：草木灰是植物草木灰是植物熏烧熏烧后的残灰后的残灰熏烧熏烧 见烟不见火，其中见烟不见火，其中90
41、的钾为的钾为K2CO3若高温若高温燃烧燃烧，则以，则以K2SiO3为主为主( K2CO3 + SiO2 K2SiO3 + CO2 )2. 成分和性质成分和性质(1) 成分：成分：含有含有灰分元素灰分元素，如，如Ca、Mg、P、Fe和其它微量元素等。和其它微量元素等。其中其中Ca、K较多较多，P次之次之。草木灰草木灰影响草木灰成分的因素：影响草木灰成分的因素： 作物类型：作物类型：木灰含木灰含Ca、K、P较多较多草灰含硅较多，草灰含硅较多，K、P、Ca较少较少稻壳灰养分含量最少稻壳灰养分含量最少 植物部位：植物部位：幼嫩组织，幼嫩组织， K、P较多较多 衰老组织，衰老组织， Ca、Si较多较多
42、土壤、施肥、气候等土壤、施肥、气候等(2) 性质：性质： 深灰色粉末；深灰色粉末； 其中钾的形态其中钾的形态 以以碳酸钾碳酸钾为主，为主， 其次是其次是硫酸钾硫酸钾和和氯化钾氯化钾， 都都是水溶性钾是水溶性钾，可被植，可被植 物直接吸收利用；物直接吸收利用； 其中的其中的磷磷是是枸溶性磷枸溶性磷，对作物是有效的；，对作物是有效的； 呈呈化学碱性化学碱性 (在在酸性土壤酸性土壤上使用不仅能供钾，而上使用不仅能供钾，而且可以降低酸度，并可补充且可以降低酸度，并可补充Ca、Mg等元素等元素)草木灰草木灰3. 施用施用l 适用于适用于各种土壤各种土壤，大多数作物大多数作物l 可作基肥、追肥和可作基肥、
43、追肥和根外追肥根外追肥，也可作，也可作盖种肥盖种肥作作追肥追肥时可进行叶面撒施，这样不仅能供应养时可进行叶面撒施，这样不仅能供应养分，而且能防止和减轻病虫害的发生和危害。分，而且能防止和减轻病虫害的发生和危害。作作盖种肥盖种肥可以保持土壤表面湿度，吸热增温，可以保持土壤表面湿度，吸热增温，改善苗期营养，促苗早发，并可防止小鸟啄食种子改善苗期营养，促苗早发，并可防止小鸟啄食种子注意：注意：草木灰是草木灰是碱性肥料碱性肥料，不能与铵态不能与铵态氮肥、腐熟的有机肥料混合施用氮肥、腐熟的有机肥料混合施用，以免造成，以免造成氨的挥发损失。氨的挥发损失。制造原料和原理：制造原料和原理： 制造水泥时，原料中
44、的制造水泥时，原料中的铝硅酸钾铝硅酸钾矿物经高温矿物经高温(1100)煅烧煅烧,产生氧化钾气体进入烟道后，和煤燃烧时产生的二氧化碳或产生氧化钾气体进入烟道后，和煤燃烧时产生的二氧化碳或二氧化硫发生反应生成二氧化硫发生反应生成硫酸钾硫酸钾和和碳酸钾碳酸钾。如在配料中掺入氯化物（如如在配料中掺入氯化物（如CaCl2），则可生成），则可生成氯化钾氯化钾。K2OSO21/2O2K2SO4K2OCO2K2CO3 所生成的硫酸钾或碳酸钾，在随气流从高温区向低温区所生成的硫酸钾或碳酸钾，在随气流从高温区向低温区移动中，因温度降低而凝结成极细的晶体颗粒并吸附在粉尘移动中，因温度降低而凝结成极细的晶体颗粒并吸附
45、在粉尘上。粉尘回收后，再经风选就可获得窑灰钾肥。上。粉尘回收后，再经风选就可获得窑灰钾肥。（四）窑灰钾肥：（四）窑灰钾肥：水泥工业的副产品水泥工业的副产品物物 理理 性性 状：状：1. 灰黄色或灰褐色粉末灰黄色或灰褐色粉末2. 所含的钾中：所含的钾中：90是作物能直接吸收利用是作物能直接吸收利用的的水溶性钾水溶性钾，主要是，主要是硫酸钾硫酸钾、碳酸钾碳酸钾等；等；1%5是能溶于是能溶于2柠檬酸的钾，主要是柠檬酸的钾，主要是铝酸铝酸钾钾和和硅铝酸钾硅铝酸钾；少量少量未分解的钾长石、黑云母等未分解的钾长石、黑云母等含钾矿物含钾矿物3. 吸水后会吸水后会发热发热，同时又是，同时又是强碱性肥料强碱性肥
46、料，很容易烧，很容易烧坏种子。坏种子。窑灰钾肥窑灰钾肥1. 施用前先加少量施用前先加少量湿土拌和湿土拌和，以减少飞扬损失。，以减少飞扬损失。2. 可把少量窑灰钾肥可把少量窑灰钾肥拌入有机肥料拌入有机肥料堆中以促进有机肥料的分堆中以促进有机肥料的分解。解。3. 作追肥时必须作追肥时必须防止肥料沾在叶片上防止肥料沾在叶片上，早晨有露水时不能施，早晨有露水时不能施用。用。4. 窑灰钾肥是窑灰钾肥是强碱性肥料强碱性肥料，因此不可与铵态氮肥混合施用，因此不可与铵态氮肥混合施用，以免引起氮素的挥发损失。以免引起氮素的挥发损失。5. 不可与过磷酸钙不可与过磷酸钙混合，否则会降低磷肥的肥效。混合，否则会降低磷
47、肥的肥效。6. 窑灰钾肥窑灰钾肥最适于在酸性土壤最适于在酸性土壤上施用，或施在需钙较多的作上施用，或施在需钙较多的作 物上。物上。7. 可作可作基肥或追肥基肥或追肥，但不可作种肥、不适合用来沾秧根。，但不可作种肥、不适合用来沾秧根。使用注意事项：使用注意事项：常常 用用 的的 含含 钾钾 肥肥 料料窑灰钾肥窑灰钾肥氯化钾氯化钾硫酸钾硫酸钾草木灰草木灰磷酸二氢钾磷酸二氢钾硝酸钾硝酸钾作物残茬、厩肥作物残茬、厩肥 化学钾肥化学钾肥 缓效性钾矿物缓效性钾矿物 土壤中有效钾土壤中有效钾钾肥的当季利用率约为钾肥的当季利用率约为40%70土壤中有效钾土壤中有效钾增加增加和和减少减少的途径：的途径： 作物吸
48、收作物吸收 淋洗损失淋洗损失 迳流损失迳流损失 固定固定 华南地区耕地缺钾的原因：华南地区耕地缺钾的原因：1. 气候条件：气候条件：高温多雨，淋溶剧烈，粘土矿物类高温多雨，淋溶剧烈，粘土矿物类型多为型多为1：1型高岭土，吸持钾的能力弱，故土壤缺型高岭土，吸持钾的能力弱，故土壤缺钾；钾；2. 耕作制度：耕作制度：复种指数高，以及高产品种的引进复种指数高，以及高产品种的引进和推广，在获得高产的同时，植物带走更多的养分，和推广，在获得高产的同时，植物带走更多的养分，包括钾素；包括钾素；3. 施肥习惯施肥习惯：重施氮、磷，而少施或不施钾，更重施氮、磷，而少施或不施钾，更加剧了土壤钾的耗竭；加剧了土壤钾
49、的耗竭；4. 社会因素：社会因素：农家肥、秸秆还田少，也减少了钾农家肥、秸秆还田少，也减少了钾素的来源。素的来源。第四节第四节 钾肥的合理分配和施用钾肥的合理分配和施用一、土壤供钾能力与钾肥的分配一、土壤供钾能力与钾肥的分配土壤供钾水平土壤供钾水平是指土壤中是指土壤中速效性钾速效性钾的含量的含量和和缓效性钾缓效性钾的贮藏量及其释放速度。的贮藏量及其释放速度。在供钾水平较在供钾水平较低低时，钾肥的时，钾肥的肥效肥效才明显表才明显表现。现。 土壤土壤速效钾水平速效钾水平与当季与当季作物作物钾肥肥效钾肥肥效的关系的关系等级等级速效钾速效钾/mgkg -1钾肥施用效果钾肥施用效果 极低极低170不需要
50、施用钾肥不需要施用钾肥影响土壤供钾能力的因素影响土壤供钾能力的因素:1. 土壤土壤速效钾速效钾含量含量2. 土壤土壤缓效钾缓效钾贮量及其释放贮量及其释放 速率速率3. 土壤质地：施肥后，砂质土土壤质地：施肥后，砂质土肥效较快，但不持久肥效较快，但不持久 在生产上，应将在生产上，应将钾肥钾肥优先分配优先分配在缺钾在缺钾的砂质土壤上的砂质土壤上。水溶性钾水溶性钾交换性钾交换性钾缓效性钾缓效性钾矿物态钾和矿物态钾和有机残留物有机残留物强度强度容量容量快快慢慢很慢很慢二、作物需钾特性与钾肥肥效二、作物需钾特性与钾肥肥效（一）作物种类对钾的要求（一）作物种类对钾的要求作物对钾的要求作物种类作物种类需钾情
