1、第八章植物的钾素营养与钾肥1KK2 主要内容主要内容 要求要求植物的钾素营养植物的钾素营养 掌握掌握土壤中的钾素及其转化土壤中的钾素及其转化 了解了解 钾肥的种类、性质及其施用钾肥的种类、性质及其施用 掌握掌握钾肥的合理分配和施用钾肥的合理分配和施用 掌握掌握13第一节第一节 植物的钾素营养植物的钾素营养一、植物体内钾的含量、形态与分布一、植物体内钾的含量、形态与分布1.1.含量含量u植物体内含钾植物体内含钾 (K(K2 2O)O)：为植株干重的为植株干重的0.3%5%0.3%5%u钾是植物体中钾是植物体中含量最多含量最多的金属元素的金属元素u钾在钾在细胞质细胞质中的中的浓度相对稳定，浓度相对
2、稳定，为为100200 100200 mmolLmmolL-1-1 (比硝酸根和磷酸根离子高几十倍至百比硝酸根和磷酸根离子高几十倍至百余倍，比外界有效钾高几倍至几十倍余倍，比外界有效钾高几倍至几十倍)。过多的钾过多的钾几乎全部转移到液泡中。几乎全部转移到液泡中。4植物组织含钾量变化对细胞质植物组织含钾量变化对细胞质和液泡中钾浓度影响和液泡中钾浓度影响干物质含钾量（干物质含钾量（%）细胞质细胞质液泡液泡012345K+浓浓度度(mmol/L)30020010005钾含量因钾含量因作物种类作物种类和和器官器官而异：而异：淀粉作物、糖料作物、烟草、香蕉等含淀粉作物、糖料作物、烟草、香蕉等含钾较多；禾
3、谷类作物相对较低钾较多；禾谷类作物相对较低谷类：茎秆谷类：茎秆 种子；种子；薯类：块根、块茎较高薯类：块根、块茎较高KK6主要农作物主要农作物不同部位不同部位中钾的含量中钾的含量 (%)(%)作物作物部位部位含含K2O作物作物部位部位 含含K2O小麦小麦籽粒籽粒0.61水稻水稻籽粒籽粒0.30茎秆茎秆0.73茎秆茎秆0.90棉花棉花籽粒籽粒0.90马铃薯马铃薯叶片叶片1.81茎秆茎秆1.10块根块根2.28玉米玉米籽粒籽粒0.40 糖用甜菜糖用甜菜 根根2.13茎秆茎秆1.60块茎块茎5.01谷子谷子籽粒籽粒0.20烟草烟草茎茎2.80茎秆茎秆1.30叶片叶片4.1072.2.形态形态离子态离
4、子态为主为主并不是以并不是以有机化合物有机化合物的形态存在的形态存在以以水溶性无机盐水溶性无机盐存在细胞中存在细胞中 以以钾离子态吸附钾离子态吸附在原生质膜表面在原生质膜表面3.分布分布 钾在植物体内具有钾在植物体内具有较大的移动性较大的移动性，随植物生长中心转移而转移，即随植物生长中心转移而转移，即再再利用率高利用率高。主要分布在代谢最活跃的器官和主要分布在代谢最活跃的器官和组织中，如组织中，如幼芽幼芽、幼叶幼叶、根尖根尖等。等。8二、钾的营养功能二、钾的营养功能(一一)促进酶的活化促进酶的活化在生物体内，钾作为在生物体内，钾作为6060多种酶多种酶（包括合（包括合成酶类、氧化还原酶类、转移
5、酶类）的活化成酶类、氧化还原酶类、转移酶类）的活化剂，能促进多种代谢反应。剂，能促进多种代谢反应。原因：原因：1 1.全酶全酶 酶蛋白辅酶酶蛋白辅酶K+K+92.2.K K+易进入酶的活化部位易进入酶的活化部位活化离子与非活化离子对酶变构作用的影响活化离子与非活化离子对酶变构作用的影响1020阳离子浓度阳离子浓度(mM)0.2K+4050301000.40.60.81.01.21.41.60Na+Li+Rb+Cs+NH+4酶活性酶活性(mol ADP mg 蛋白蛋白-1h-1)1.8一价阳离子对玉米中淀粉合成酶的影响一价阳离子对玉米中淀粉合成酶的影响11(二二)促进光能的利用，增强光合作用促进
6、光能的利用，增强光合作用1.保持叶绿体内类囊体膜的正常结构保持叶绿体内类囊体膜的正常结构2.促进类囊体膜上促进类囊体膜上质子梯度质子梯度的形成和光合磷的形成和光合磷酸化作用酸化作用3.使使NADP+NADPH，促进促进CO2同化同化4.影响气孔开闭，调节影响气孔开闭，调节 CO2透入叶片和水分透入叶片和水分 蒸腾的速率蒸腾的速率叶绿体在光下形成叶绿体在光下形成H H+梯度和阳离子流梯度和阳离子流12钾对叶绿体中钾对叶绿体中ATPATP合成的影响合成的影响作物作物蚕豆蚕豆菠菜菠菜向日葵向日葵 干物质中干物质中K K2 2O(%)O(%)K 3.70K 3.70K 1.00K 1.00K 5.53
7、K 5.53K 1.14K 1.14K 4.70K 4.70K 1.60K 1.60ATPATP的数量的数量(mol/h/g(mol/h/g叶绿素叶绿素)216216143143295295185185102102 68 68(三三)改善能量代谢改善能量代谢13(四四)促进糖代谢促进糖代谢1.1.促进碳水化合物的合成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；钾不足时，植株内糖、淀粉水解为单糖；钾钾充足充足时，活化了时，活化了淀粉合成酶淀粉合成酶，单糖向合成，单糖向合成蔗糖蔗糖、淀淀粉粉方向进行。方向进行。钾能促使糖类向聚合方向进行，对钾能促使糖类向聚合方向进行，对纤维纤维的合成
8、的合成有利。所以有利。所以钾肥对棉、麻等纤维类作物有重要的作钾肥对棉、麻等纤维类作物有重要的作用用。2.2.促进光合产物的运输促进光合产物的运输 钾能促进光合产物向贮藏器官的运输，使各组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。织生长发育良好。3.3.协调协调“源源”与与“库库”的相互关系的相互关系14钾对甘蔗中钾对甘蔗中1414C C光合产物运输的影响光合产物运输的影响标记叶的标记叶的叶片叶片 54.3 95.4标记叶的叶鞘标记叶的叶鞘 14.3 3.9标记叶的节标记叶的节 9.7 0.6标记叶上部的叶和节标记叶上部的叶和节 1.9 0.1 标记叶节以下的标记叶节以下的茎茎 2
9、0.1 0.0414 C涂抹部位涂抹部位 占总标记物的占总标记物的 有钾有钾 无钾无钾(Hartt,1970)(Hartt,1970)*总标记物为总标记物为10010015钾对钾对1414C C的同化以及对同化产物的同化以及对同化产物在番茄各器官中分配率的影响在番茄各器官中分配率的影响-低钾低钾 高钾高钾 2.2 4.1 每株每分钟脉冲数每株每分钟脉冲数(cpm)12.310-7 11.110-7每克鲜重每分钟脉冲数每克鲜重每分钟脉冲数(cpm)1.110-5 1.210-5标记同化物标记同化物 叶片叶片 52.7 49.6 在器官中的在器官中的果实果实 6.0 15.2分配率分配率茎茎 37
10、.7 32.6（）（）根根 3.7 2.6 叶片干物质中含钾量叶片干物质中含钾量(Mengel&Vine,1977)16(五五)促进氮素吸收和蛋白质的合成促进氮素吸收和蛋白质的合成 1.1.提高作物对氮的吸收和利用提高作物对氮的吸收和利用表现：促进表现：促进NONO3 3-的还原和运输的还原和运输 供钾充足，能促进供钾充足，能促进硝酸还硝酸还原酶原酶的诱导合成，并能增强其的诱导合成，并能增强其活性，有利于硝酸盐的还原；活性，有利于硝酸盐的还原；钾能钾能加快加快NONO3 3-由木质部由木质部向叶片的向叶片的运输运输，减少，减少NONO3 3-在根在根系中还原的比例。系中还原的比例。钾离子穿梭钾
11、离子穿梭运输硝运输硝酸根离子酸根离子和苹果酸和苹果酸根离子的模式图根离子的模式图地上部地上部172.2.促进蛋白质和核蛋白的形成促进蛋白质和核蛋白的形成 蛋白质和核蛋白的合成需要蛋白质和核蛋白的合成需要MgMg2+2+、K K+作为作为活化剂活化剂。核酸的形成首先是核酸的形成首先是核苷酸的合成核苷酸的合成，它是由，它是由5 5磷磷酸核糖合成腺苷一磷酸酸核糖合成腺苷一磷酸(AMP)(AMP)和鸟苷一磷酸和鸟苷一磷酸(GMP)(GMP)，这个过程的有关这个过程的有关酶需要钾离子激活酶需要钾离子激活；氨基酸活化后，由转移核糖核酸氨基酸活化后，由转移核糖核酸(tRNA)(tRNA)将活化将活化的氨基酸
12、带到核糖体的信使核糖核酸的氨基酸带到核糖体的信使核糖核酸(mRNA)(mRNA)，然后，然后合成多肽合成多肽，这一过程，这一过程需要需要MgMg2+2+、K K+。18 供钾对大豆生长、根瘤和固氮活性的影响供钾对大豆生长、根瘤和固氮活性的影响 处理处理 地上部重量地上部重量 单株根瘤数单株根瘤数 单株根瘤重单株根瘤重 固氮酶活性固氮酶活性*(g/(g/株株)(g)(g)(g)(g)K 9.05 54.7 3.0 86.9K 9.05 54.7 3.0 86.9 K K 12.50 60.8 3.9 109.9 12.50 60.8 3.9 109.9 *单位为单位为 molCmolC2 2H
13、H2 2/g/g根瘤根瘤/h/h (Gomes,(Gomes,1986)1986)3.3.促进豆科根瘤菌的固氮作用促进豆科根瘤菌的固氮作用19(六六)促进植物经济用水促进植物经济用水1.1.参与细胞渗透调节作用，促进根系对水分参与细胞渗透调节作用，促进根系对水分的吸收的吸收 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，细胞壁细胞壁渗透压渗透压增大增大，水分便从低浓度的土壤溶液中向高浓，水分便从低浓度的土壤溶液中向高浓度的根细胞中移动，直至度的根细胞中移动，直至渗透压和膨压渗透压和膨压达到平衡为达到平衡为止。止。膨压膨压是细胞扩张的动力，它从细胞内为细胞壁的是细胞扩张的动
14、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。延伸或细胞分裂提供必需的压力。20资料：资料：低量低量K K+处理处理的作物生长速度、细胞的作物生长速度、细胞大小和组织的含水量都有所减少。幼嫩组大小和组织的含水量都有所减少。幼嫩组织的膨压是反映织的膨压是反映K K+营养状况最敏感的参数。营养状况最敏感的参数。所以所以钾充足钾充足时，作物能更有效地利用土壤时，作物能更有效地利用土壤水分，并有较大的能力使水分保持在体内，水分，并有较大的能力使水分保持在体内，减少水分的蒸腾。减少水分的蒸腾。21气孔张、闭时，蚕豆叶片表皮气孔张、闭时，蚕豆叶片表皮组织保卫细胞内各种离子的浓度组织保卫细胞内各种离
15、子的浓度张开张开 424 22 35 12关闭关闭 20 0 19 2气孔状态气孔状态K+Cl-渗透压渗透压 气孔孔径气孔孔径(10-14mol)(bar)(m)2.2.调控气孔运动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化碳进入叶片的过程22(七七)促进有机酸的代谢促进有机酸的代谢 钾参与植物体内氮的钾参与植物体内氮的代谢，木质部运输中代谢，木质部运输中钾钾离子是硝酸根离子的主离子是硝酸根离子的主要陪伴离子要陪伴离子。当硝酸根。当硝酸根离子被还原为氨后，离子被还原为氨后，钾钾与苹果酸根结合为苹果与苹果酸根结合为苹果酸钾酸钾
16、，并可重新转移到，并可重新转移到根部。根部。钾离子穿梭钾离子穿梭运输运输硝酸根离子硝酸根离子和和苹果酸根离子苹果酸根离子的模式图的模式图地上部地上部23(八八)增增强作物的抗逆性强作物的抗逆性 钾有多方面的抗逆功钾有多方面的抗逆功能，它能增强作物的能，它能增强作物的抗抗旱旱、抗高温抗高温、抗寒抗寒、抗抗病病、抗盐抗盐、抗倒伏抗倒伏等的等的能力，从而提高其抵御能力，从而提高其抵御外界恶劣环境的忍耐能外界恶劣环境的忍耐能力。这对作物稳产、高力。这对作物稳产、高产有明显作用。产有明显作用。K KK K241.1.抗旱性抗旱性增加钾离子的浓度增加钾离子的浓度 ，提高细胞的，提高细胞的渗透势渗透势提高胶
17、体对水的束缚能力提高胶体对水的束缚能力,使使细胞膜细胞膜保持稳定的透性保持稳定的透性气孔气孔的开闭随植物的生理需要而调节自如的开闭随植物的生理需要而调节自如促进促进根系生长根系生长，提高根冠比，增强作物吸水能力，提高根冠比，增强作物吸水能力2.2.抗高温抗高温保持较高的保持较高的水势和膨压水势和膨压，保证植物的正常代谢，保证植物的正常代谢促进植物的光合作用，加速促进植物的光合作用，加速蛋白质和淀粉蛋白质和淀粉的合成的合成调节调节气孔气孔和渗透，提高作物对高温的忍耐能力和渗透，提高作物对高温的忍耐能力253.3.抗寒性抗寒性 钾能促进植物形成强健的钾能促进植物形成强健的根系根系和粗壮的和粗壮的木
18、质部木质部导管导管提高细胞和组织中提高细胞和组织中淀粉、糖分、可溶性蛋白淀粉、糖分、可溶性蛋白和各种和各种阳离子的含量。因此能提高细胞的渗透势，增强抗阳离子的含量。因此能提高细胞的渗透势，增强抗旱能力，并能旱能力，并能使冰点下降，减少霜冻危害，提高抗使冰点下降，减少霜冻危害，提高抗旱性旱性充足的钾还有利于降低呼吸速率和水分损失，保护充足的钾还有利于降低呼吸速率和水分损失，保护细胞膜的水化层，细胞膜的水化层，增强植物对低温的抗性增强植物对低温的抗性。4.4.抗盐害抗盐害钾能稳定质膜中蛋白质分子上的钾能稳定质膜中蛋白质分子上的-SH-SH基基，避免蛋白，避免蛋白质变性；质变性；防止类脂中的防止类脂
19、中的不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸被氧化。被氧化。265.5.抗病虫害抗病虫害植物体内可溶性植物体内可溶性氨基酸和单糖积累少氨基酸和单糖积累少，减少了病原，减少了病原菌的营养来源；菌的营养来源；使使细胞壁增厚细胞壁增厚，表皮细胞硅质化表皮细胞硅质化程度增加，因而抗程度增加，因而抗病菌侵入的能力也相应增强；病菌侵入的能力也相应增强；钾充足使体内钾充足使体内酚类的合成增加酚类的合成增加，抗病力提高，抗病力提高6.6.抗倒伏抗倒伏促进作物茎秆维管束的发育，使促进作物茎秆维管束的发育，使茎壁增厚茎壁增厚，髓腔变，髓腔变小，机械组崐织内细胞排列整齐。小，机械组崐织内细胞排列整齐。7.7.抗早衰抗早衰 延长籽粒
20、延长籽粒灌浆时间灌浆时间，增加千粒重；，增加千粒重；27本章复习题：本章复习题：1.1.钾素通常被称为作物的钾素通常被称为作物的()(A.()(A.有益元素；有益元素；B.B.品质元素；品质元素；C.C.生命元素生命元素)。它在植物体内的形态与氮和磷。它在植物体内的形态与氮和磷()(A.()(A.一样；一样；B.B.相似；相似；C.C.不同不同)，主要以，主要以()(A.()(A.有机态；有机态；B.B.离子态；离子态；C.C.螯合态螯合态)为主。为主。2.2.钾对植物具有多方面的营养作用，如能钾对植物具有多方面的营养作用，如能 、，并能增强植物抵抗，并能增强植物抵抗 、等功能。等功能。3.3
21、.缺钾时，水稻根系呈现缺钾时，水稻根系呈现 颜色。因此，在淹水条件下颜色。因此，在淹水条件下增施钾肥，可提高水稻根系的增施钾肥，可提高水稻根系的 ，防止还原性物质的，防止还原性物质的危害。危害。4.4.土壤中钾的形态，以其对作物有效性来分，可以分为土壤中钾的形态，以其对作物有效性来分，可以分为 ，、和和 。28施钾对玉米产量及茎腐病发病率影响施钾对玉米产量及茎腐病发病率影响 施施K K2 2O O量量 籽粒产量籽粒产量 茎腐病发病率茎腐病发病率 (kg/hm(kg/hm2 2)(t/hm)(t/hm2 2)(%)(%)0 4.48 35 0 4.48 35 300 6.91 19 300 6.
22、91 19 600 8.73 8600 8.73 829钾对钾对冬小麦冬小麦产量构成因素的影响产量构成因素的影响从开花到成熟的天数从开花到成熟的天数每盆穗数每盆穗数每穗粒数每穗粒数千粒重（千粒重（g g）每盆产量（每盆产量（g g）施钾量（施钾量（mg K/Kgmg K/Kg）项项 目目 0 60 0 60 12012046 68 46 68 757558.8 65.2 61.358.8 65.2 61.336.3 37.6 42.636.3 37.6 42.617.4 33.0 34.417.4 33.0 34.437.2 81.0 37.2 81.0 89.989.9308.8.减轻水稻受
23、还原性物质的危害减轻水稻受还原性物质的危害 钾能改善水稻钾能改善水稻“乙醇酸代谢途径乙醇酸代谢途径”，提，提高高根系氧化力根系氧化力，使根际，使根际EhEh升高，防止升高，防止H H2 2S S、过量过量FeFe2+2+、MnMn2+2+和有机酸等物质的危害。和有机酸等物质的危害。31三、植物对钾三、植物对钾(K(K)的吸收和运输的吸收和运输(一一)吸收吸收 1.1.主动吸收主动吸收占占主导主导地位地位,具有自动调节功能具有自动调节功能2.2.被动吸收被动吸收外界外界K K浓度过浓度过高时，吸收曲线呈高时，吸收曲线呈“二重二重图型图型”K+浓度浓度钾的吸收速率钾的吸收速率主动吸收主动吸收被动吸
24、收被动吸收 0.10 0.20 10.0 20.0大麦在不同浓度的大麦在不同浓度的KCl溶液中吸收溶液中吸收K+的速率的速率32(二二)影响植物吸收钾的因素影响植物吸收钾的因素1.土壤供钾状况土壤供钾状况矿物态钾矿物态钾 缓效性钾缓效性钾 交换性钾交换性钾 水溶性钾水溶性钾2.植物种类植物种类 需钾循序：向日葵、荞麦、甜菜、玉米需钾循序：向日葵、荞麦、甜菜、玉米 油菜、豆科作物油菜、豆科作物 禾谷类作物、禾本科牧草禾谷类作物、禾本科牧草3.介质的离子组成介质的离子组成如：如：钙促进钙促进钾的吸收钾的吸收 铵抑制铵抑制钾的吸收钾的吸收4.土壤水气条件土壤水气条件 如果水分不足会使如果水分不足会使
25、K+的活度下降，的活度下降，降低了降低了K+的扩散；水分过多使通气不良，作物吸钾的扩散；水分过多使通气不良，作物吸钾能力受到抑制能力受到抑制(速效性钾速效性钾)33PEPK+苹果酸苹果酸丙酮酸丙酮酸K+NO NO K HCO CO2 3 33+3K+NH3地地上上部部根根部部苹果酸苹果酸钾钾韧皮部韧皮部苹果酸苹果酸钾钾木质部木质部KNO3NO植物体内植物体内钾钾的循环模式的循环模式 通过木质部和韧皮部通过木质部和韧皮部向上向上运输，也可由韧皮部运输，也可由韧皮部向下向下运至根部。运至根部。(三三)运输运输34四、钾对作物产量和品质的影响四、钾对作物产量和品质的影响 钾充足，不但能使作物钾充足，
26、不但能使作物产量增加产量增加，而且可，而且可以以改善作物品质改善作物品质。35钾对作物品质影响的钾对作物品质影响的例子：例子：1.1.油料作物油料作物的含油量增加的含油量增加2.2.纤维作物纤维作物的纤维长度和强度改善的纤维长度和强度改善3.3.淀粉作物淀粉作物的淀粉含量增加的淀粉含量增加4.4.糖料作物糖料作物的含糖量增加的含糖量增加5.5.果树果树的含糖量、维的含糖量、维C C和糖酸比提高，果实风和糖酸比提高，果实风味增加味增加6.6.橡胶橡胶单株干胶产量增加，乳胶早凝率降低单株干胶产量增加，乳胶早凝率降低钾通常被称为钾通常被称为“品质元素品质元素”36施钾对大麦品质的影响施钾对大麦品质的
27、影响 处理处理 胱氨酸胱氨酸 蛋氨酸蛋氨酸 酪氨酸酪氨酸 色氨酸色氨酸 淀粉淀粉 可溶性糖可溶性糖 ()()()()()()()()()()()NP 0.18 0.14 0.36 0.12 44.9 NP 0.18 0.14 0.36 0.12 44.9 9.369.36 NP NPK K 0.20 0.20 0.42 0.14 46.5 0.20 0.20 0.42 0.14 46.5 10.40 10.40 37 植物缺钾的常见症状：植物缺钾的常见症状：u通常茎叶柔软，通常茎叶柔软，叶片叶片细长细长、下披；、下披；u老叶老叶叶尖叶尖和和叶缘叶缘发黄发黄，进而变褐，逐渐进而变褐，逐渐枯萎枯萎
28、；u在叶片上往往出现在叶片上往往出现褐色斑点褐色斑点，甚至成为甚至成为斑块斑块，严重缺钾时，严重缺钾时幼叶也会出现同样的症状；幼叶也会出现同样的症状；u根系生长停滞，根系生长停滞，活力差活力差，易发生根腐病，易发生根腐病五、作物的钾素营养失调症状五、作物的钾素营养失调症状38水水培培小小白白菜菜K1/2K1K39小白菜水培试验小白菜水培试验K KK K40生菜缺钾生菜缺钾41叶片缺钾的症状叶片缺钾的症状42SOPSOPSOPSOP钾素对薯类钾素对薯类作物的影响作物的影响43番番 茄茄葡葡 萄萄钾素对植物果实的影响钾素对植物果实的影响44 禾谷类作物缺钾禾谷类作物缺钾时，先在下部叶片上出现时，先
29、在下部叶片上出现褐色斑点褐色斑点，严重，严重缺钾时新叶也会出现这样的症状，然后枯黄，缺钾时新叶也会出现这样的症状，然后枯黄，症状由下至上症状由下至上发展发展。水稻缺钾水稻缺钾易出现胡麻叶斑病的症状，发病植株新叶抽易出现胡麻叶斑病的症状，发病植株新叶抽出困难，抽穗不齐。出困难，抽穗不齐。根量少，呈黑褐色根量少，呈黑褐色。45 玉米缺钾玉米缺钾时，所形成的时，所形成的果穗尖端呈空粒果穗尖端呈空粒，如能够形，如能够形成籽粒也不充实，淀粉含量低。成籽粒也不充实，淀粉含量低。46六、植物钾素营养的诊断指标：植物钾素营养的诊断指标：因土壤和作物而异因土壤和作物而异(略略)玉米生长期间对钾素的吸收比例47
30、第二节第二节 土壤中钾的形态和转化土壤中钾的形态和转化 地壳中钾的含量地壳中钾的含量(平均平均)约为约为2.3%2.3%，大部分土壤含，大部分土壤含钾量为钾量为0.5%2.5%0.5%2.5%，平均为，平均为1.2%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。一、土壤中的钾素含量和形态一、土壤中的钾素含量和形态(一一)含量含量 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，西西北北南南东东渐减渐减渐增渐增 东南地区土壤多缺东南地区土壤多缺钾钾。48分为矿物态钾、缓效态钾以及速效态钾分为矿物态
31、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)。1.1.矿物态钾矿物态钾占全钾量的占全钾量的90%98%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492.2.缓效态钾缓效态钾约占全钾量的约占全钾量的2%2%，最高可达，最高可达6%6%。主要。主要为为晶层固定态钾晶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
32、: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。503.3.速效性钾速效性钾占全钾的占全钾的l%2%l%2%其中其中 交换性钾交换性钾约占约占90%90%水溶性钾水溶性钾约占约占l0%l0%速效性钾是植物可以利用的形态速效性钾是植
33、物可以利用的形态51二、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52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)钾钾盐矿资源简介盐矿资源简介1.1.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
34、国沿海地区的盐场53 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54世界钾矿储量（世界钾矿储量（10106 6 t Kt K2 2O O）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290832.2.钾
35、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 2亿多吨亿多吨 (折折K K2 2O O约约1 1亿多吨亿多吨)55(二二)钾肥制造简介钾肥制造简介1.1.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18601860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，世界各国生产的钾世界各国生产的钾9595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9595，硫酸钾约占硫酸钾约占5 5；硝酸钾、
36、碳酸钾少量硝酸钾、碳酸钾少量56生产钾肥用的含钾矿物生产钾肥用的含钾矿物 矿物名称矿物名称 化化 学学 式式 K2O(%)含钾氯化物含钾氯化物钾钾 盐盐 KC1 63.1钾钾 石石 盐盐 KCl+NaCl 6 38光光 卤卤 石石 KC1MgCl26H2O 17.0钾盐镁矾钾盐镁矾 KClMgSO43H2O 18.9碳酸芒硝碳酸芒硝 KCl9Na2SO42Na2CO3 3.0含钾硝酸盐含钾硝酸盐硝硝 酸酸 钾钾 KNO3 46.52.2.制造方法制造方法57么么么么方面 Sds绝对是假的生产钾肥用的含钾矿物（续）生产钾肥用的含钾矿物（续）矿物名称矿物名称 化化 学学 式式 K K2 2O(%)
37、O(%)杂杂 卤卤 石石 K K2 2SOSO4 4MgSOMgSO4 42CaSO2CaSO4 42H2H2 2O 15.5O 15.5无水钾镁矾无水钾镁矾 K K2 2SOSO4 42MgSO2MgSO4 4 22.6 22.6 钾钾 镁镁 矾矾 K K2 2SOSO4 4MgSOMgSO4 44H4H2 2O O 25.5 25.5 软钾镁矾软钾镁矾 K K2 2SOSO4 4MgSOMgSO4 46H6H2 2O O 23.3 23.3 镁钾钙矾镁钾钙矾 K K2 2SOSO4 4MgSOMgSO4 44CaSO4CaSO4 42H2H2 2O 10.7O 10.7 钾钾 芒芒 硝硝
38、3 3K K2 2SOSO4 4NaNa2 2SOSO4 4 42.6 42.6 钾钾 石石 膏膏 K K2 2SOSO4 4CaSOCaSO4 4HH2 2O O 28.8 28.8 纤钾明矾纤钾明矾 K K2 2SOSO4 4AlAl2 2(SO(SO4 4)3 324H24H2 2O 9.9O 9.9 明明 矾矾 石石 K K2 2AlAl6 6(OH)(OH)1212(SOSO4 4)4 4 11.4 11.4含钾硫酸盐含钾硫酸盐59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KClKCl,K K2 2SOSO4 4含
39、钾矿物生产钾肥的示意图含钾矿物生产钾肥的示意图60(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:加加 工工61二、钾肥的生产和消费情况二、钾肥的生产和消费情况1.1.世界钾肥生产的主要国家世界钾肥生产的主要国家2.2.我国的钾肥生产与氮、磷、钾比例我国的钾肥生产与氮、磷、钾比例3.3.世界各地钾肥消费情况世界各地钾肥消费情况4.4.我国钾肥的消费情况我国钾肥的消费情况5.5.缓和钾肥供需矛盾的措施
40、缓和钾肥供需矛盾的措施6.6.常用钾肥的价格常用钾肥的价格62世界钾肥生产的主要国世界钾肥生产的主要国 (1998)(1998)国家国家产量产量(104t，K2O)位次位次占世界产量占世界产量比重（）比重（）世界世界2037.85100.0加拿大加拿大714.1135.0德国德国286.0214.0俄罗斯俄罗斯259.7312.7以色列以色列134.246.61.1.世界钾肥生产的主要国家世界钾肥生产的主要国家63我国的钾肥生产与氮、磷、钾比例我国的钾肥生产与氮、磷、钾比例年年 份份产量产量(104t，K2O)N:P2O5:K2O19580.1 1:0.28:0.00719700.5 1:0.
41、60:0.00319802.0 1:0.23:0.00219904.6 1:0.28:0.003199512.2 1:0.25:0.007200186.0 1:0.30:0.022005120 1:0.37:0.032.2.我国的钾肥生产与氮、磷、钾比例我国的钾肥生产与氮、磷、钾比例643.3.世界各地钾肥消费情况世界各地钾肥消费情况1 12 23 365世界各地钾肥世界各地钾肥生产消费生产消费对比图对比图66我国化肥的消费情况（万吨）我国化肥的消费情况（万吨）年份年份总量总量NP2O5K2O复合肥复合肥1975489.0330.9146.311.832.619801269.4934.2273
42、.334.627.319851775.81204.3310.980.4179.619902590.31637.7462.4147.9341.619933150.11834.3574.7212.3528.819943318.971881.8600.55234.73600.852001418(产量为产量为86万吨万吨)2005700(产量为产量为120万吨万吨)4.4.我国钾肥的消费情况我国钾肥的消费情况：消费量消费量生产量生产量67 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
43、全国总储量的.)地地区，经济比较发达的东部地区基本无钾盐资源分布。区，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
44、，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 2001.08.092001.08.09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6869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拥有盐田120km120km2 2，设，设备备18221822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 3艘艘。20042004年生产能力为年生产能力为6060万吨万吨。历年来产销率均为。历年来产销率均为1
45、00100。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是中国国内重要的支农产品农产品,在化肥行业中的钾肥排名全国第一位，占我国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钾肥生产量和国产钾肥销售额的96%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2.992.99亿吨亿吨，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。705.5.缓和钾肥供需矛盾的措施缓和钾肥供
46、需矛盾的措施(2)(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)(1)依靠进口钾肥依靠进口钾肥(3)(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71年份年份进口量进口量(104t)NP2O5K2O占肥源总占肥源总量的百分量的百分数数()氮磷钾占进口总氮磷钾占进口总量的百分数（）量的百分数（）NP2O5K2O1981256.317.156.817.026.21985332.020.161.927.111.01991936.932.049.230.320.51993845.031.242.6
47、29.028.42001940.037.7钾肥进口量为钾肥进口量为354万吨，万吨，占钾肥消费总量的占钾肥消费总量的85我国化肥的进口情况我国化肥的进口情况7220032003年进口钾肥的价格年进口钾肥的价格 (元元/吨吨)：加拿大钾肥：加拿大钾肥：1150115011851185俄罗斯钾肥：俄罗斯钾肥：1050105010801080以色列钾肥：以色列钾肥：11601160德国德国硫酸钾硫酸钾：19201920 20042004年年1010月月的价格的价格(元元/吨吨)：氯化钾：氯化钾：1300130014501450硫酸钾：硫酸钾：23002300硝酸钾：硝酸钾：38003800磷酸二氢钾
48、磷酸二氢钾(98%)(98%)：650065006.6.常用钾肥的价格常用钾肥的价格加拿大加拿大红色钾肥红色钾肥731.1.成分和性质成分和性质成分：成分：KClKCl，含，含K K2 2O O 50%60%50%60%(含含K 52%K 52%，Cl 47.6%)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，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)(potassium chlor
49、ide)74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75氯氯 化化 钾钾762.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)(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2:12:1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。(3)(3)钾的释放和淋失钾的释放和淋失77 在中性与石灰性土上：在中性与石灰性土上：K+与胶体上的
50、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(1)(1)阳离子交换反应阳离子交换反应78 酸性土壤：酸性土壤：K K+与胶体上的与胶体上的H H+、AlAl3+3+、
