1、土壤的钾素状况土壤的钾素状况 学习目标学习目标1.了解土壤中钾素的含量。2.掌握土壤中钾素的形态。3.了解土壤中钾素的转化。地壳中钾的含量地壳中钾的含量(平均平均)约为约为2.3%,大部分土壤含,大部分土壤含钾量为钾量为0.52.5%,平均为,平均为1.2%。红壤、砖红壤。红壤、砖红壤等风化强烈,是含钾量最低的土壤种类。等风化强烈,是含钾量最低的土壤种类。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)含量(一)含量学习内容学习内容 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,东南地区土壤多东南地区土壤多缺钾缺钾。西西北北南南东东渐减渐减渐
2、增渐增土壤中钾的含量土壤中钾的含量土壤钾主要来源于矿物风化土壤钾主要来源于矿物风化(K)13%分为分为矿物态钾、缓效态钾以及速效性钾矿物态钾、缓效态钾以及速效性钾(水溶水溶性钾和交换性钾性钾和交换性钾)。1.矿物态钾矿物态钾 这类钾素主要存在于含钾的原生矿物这类钾素主要存在于含钾的原生矿物(如白云如白云母、正长石等母、正长石等)中,是土壤钾素的主体。约占土壤中,是土壤钾素的主体。约占土壤全钾量的全钾量的9098,植物很难吸收利用,需经,植物很难吸收利用,需经过长时期的风化,才能逐步把钾释放出来。过长时期的风化,才能逐步把钾释放出来。(二)形态二)形态2.缓效态钾缓效态钾主要包括固定在黏粒矿物中
3、的钾和一部分含于易风化矿物中的钾,如黑云母中的钾。缓效钾的含量一般占全钾量的2以上,高的可达6。这类钾素虽不能直接供植物吸收利用,但是,当土壤中速效钾的含量减少时,它可逐步转化为速效钾给予补充。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2:12:1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
4、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。3.速效性钾速效性钾 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 土壤中的速效态钾也称有效钾,约占土壤全钾量的12,包括水溶性钾和交换性钾。水溶性钾是指土壤溶液中的K+,约占速效钾的10。交换性钾是被土壤胶体所吸附的K+,约占速效钾的90。水溶性钾与交换性钾可相互转化,当植物从土壤溶液中吸取钾后,土壤溶液中的钾,就能得到交换性钾的补充。土壤中速效钾的含量与钾肥肥效有一定的相关性,因此,常用它作为施用钾肥的参考指标。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
5、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土壤中钾的转化土壤中钾的转化钾的晶格固定:水溶性钾或交换性钾进入粘钾的晶格固定:水溶性钾或交换性钾进入粘土矿物晶层而被固定成为无效钾的过程土矿物晶层而被固定成为无效钾的过程 Pei钾的晶格固定钾的晶格固定KAl-OAl-O八面体八面体Si-OSi-O四面体四面体Si-OSi-O四面体四面体粘土矿物种类:粘土矿物种类:2:12:1型的蛭石型的蛭石伊利石伊利石蒙蒙托石,托石,1:11:1型的高岭石几乎不固定钾型的高岭石几乎不固定钾土壤水
6、分:干湿交替会促进钾的固定,干土壤水分:干湿交替会促进钾的固定,干旱则固定的钾增多旱则固定的钾增多 pHpH值:中性和石灰性土壤比酸性土壤固定值:中性和石灰性土壤比酸性土壤固定的钾要多的钾要多 NHNH4 4+的多少:的多少:NHNH4 4+与与K K+离子竞争结合位置离子竞争结合位置钾盐矿资源简介钾盐矿资源简介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
7、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K天然钾盐矿,一是古代海湾经地壳变动成天然钾盐矿,一是古代海湾经地壳变动成为陆地湖泊,海水蒸发后盐类结晶而成;为陆地湖泊,海水蒸发后盐类结晶而成;二是陆地盐湖蒸发后盐类结晶而成。二是陆地盐湖蒸发后盐类结晶而成。世界钾盐资源分布极不平衡,在具有工业世界钾盐资源分布极不平衡,在具有工业意义的钾盐矿床分布的国家中,俄罗斯、意义的钾盐矿床分布的国家中,俄罗斯、白俄罗斯、加拿大和德国合计储量和储量白俄罗斯、加拿
8、大和德国合计储量和储量基础分别占世界总量的基础分别占世界总量的92%和和81%。我国钾矿贮量仅为我国钾矿贮量仅为1 1亿吨。亿吨。3.我国钾盐资源概况 钾盐是我国最短缺的重要矿产之一。据分析,2010年我国矿产资源中短缺的矿种有铬、钴、铁、钾盐、金刚石等5种。钾矿基础储量1.44亿t(KCl),资源总量4.55亿t,探明储量以氯化钾为主,绝大部分分布在青海省的柴达木盆地和几个现代盐湖中(以陆湖相沉积的液体矿为主,占总储量的95%,且多为共、伴生矿),少量分布在云南省江城县勐野井钾盐矿床(固体钾盐矿,保有储量为1199万t(KCl),另外在四川、西藏、新疆也有零星分布。由于我国钾盐产地主要在西北
9、地区(储量占全国的96.9%)和西南地区(储量占2.6%),产地偏僻、交通不便、能源短缺、品位低,制约了国内钾盐产量的提高,而经济较发达的东部地区基本上无钾盐资源分布。国土资源大调查在罗布泊地区发现盐湖钾盐,但开发条件困难。4.钾盐贸易钾盐贸易 由于钾盐使用国多,生产国少,全世界每年有2/3的钾盐产量用于出口贸易。加拿大、独联体、德国是最大的钾盐出口国(占世界出口量的70%),美国、巴西、印度、中国是重要的钾盐进口国(占世界进口量的50%),其中中国和巴西自产少量钾盐,中国的钾盐进口量占消费量的94%,巴西占82%,而印度国内没有钾盐资源,钾盐消费完全依赖进口,美国的钾盐进口量占全球钾盐贸易总量的24%。课后练习课后练习一.判断题1.钾的含量以全量而言,要比氮和磷高得多,一般为0.52.5,而能被作物利用的只占全量的12。()2.水溶性钾是指土壤溶液中的K+,约占速效钾的10。()二.填空题1.土壤中钾的存在形态可分为 、三种。速效态钾缓效态钾矿物态钾