《土壤钾素与钾肥》PPT课件.ppt

20060401 从来没有免费的午餐，也没有免费的早餐和晚餐； 从来也不会有伸手可得的钱可赚，如果有，劝诱你的人为什么自己不去赚？ 现实社会是一幕幕活生生的电视剧-直到你走进坟墓时才谢幕！你想不看，你想不演，都不行!,植物营养学基本原理及其应用 Plant Nutrition: Basic Principles and Applications （第九节 土壤钾素与钾肥） （2学时） 侯彦林 中国科学院研究生院 2007年春季学期,第九节 钾 随笔 一、植物体内钾的含量、分布 二、钾的吸收 三、钾的营养功能 四、植物缺钾的一般症状 五、钾肥 六、钾在土壤中的转化 七、钾对作物的影响 八、钾肥高效利用措施 九、钾素在农田生态系统中循环 思考题 讨论题 随笔,第九节 钾 一、植物体内钾的含量、分布 一般植物体内的含钾量(K2O)约占干物重的0.35.0。谷类作物种子中钾的含量较低，而茎秆中钾的含量则较高。薯类作物的块根、块茎的含钾量较高。钾呈离子状态存在于细胞中，细胞质中的浓度约100200mmol/L。 水稻需钾量： 矮秆高秆； 粳稻籼稻； 杂交稻常规稻,二、钾的吸收 植物细胞对钾的吸收有两种方式，一是通过钾离子通道，属于被动吸收。当介质中的钾离子浓度极低时，也可以通过高亲合力钾载体吸收。 (不存在“泵”的吸收方式。) 三、钾的营养功能 1、基本功能 * 调节细胞渗透压，气孔开放； * 多种酶的活化剂； * 硝酸根离子运输的陪伴离子。,2、派生功能 * 促进光合作用：ATP合成； * 促进光合产物的运输：活化H+-ATP； * 促进蛋白质合成：促进氨基酰-tRNA合成 酶，多肽合成酶等； * 促进淀粉合成：淀粉合成酶； * 提高植物的抗逆性：旱、寒、高温、盐害、 病害、倒伏； * 影响作物品质: 水果，烟草等。,四、植物缺钾的一般症状 钾在作物体内主要呈离子态或可溶钾盐。作物缺钾体内代谢紊乱，失调，在外观上出现了不正常的症状，由于作物体内钾的再生能力强，所以一般症状在生长后期才逐步表现出来，症状是幼嫩叶呈浓绿色或暗绿色，老叶尖端和边缘呈红褐色或黄色，严重时叶缘呈灼烧状，叶面形成白色斑点，叶片干枯而脱落。双子叶植物叶脉间失绿。除作物形态外，还可根据作物组织液的钾素含量来诊断是否缺钾，或根据土壤有效钾含量的测定值来判断土壤钾营养是否能够满足作物需求。如大豆、棉花、玉米、水稻、柑桔。,缺素症状： （1）植株生长缓慢，矮化; （2）下部老叶叶缘先发黄，然后变褐、焦枯； （3）有些作物叶片呈青铜色，向下卷曲，叶表叶肉突 起，叶脉下陷； （4）根系生长不良，色泽黄褐； （5）种子、果实小，产量低，品质差； （6）早衰。,大豆、棉花、玉米、水稻、柑桔,葡萄：边缘黄化，并随缺钾加重而出现赤褐斑块，叶缘向内逐渐焦枯，果实色泽浅，粒少且小。,五、钾肥 我国是钾资源严重缺乏的国家。 钾肥主要包括天然钾盐矿和含有钾素的工农业废弃物（草木灰、窑灰）。 中国最大的钾镁盐湖察尔汗盐湖(面积达5000多平方公里的大盐湖，是世界上海拔最高的内陆盐湖), 氯化钾储量为1.45亿吨，占中国已探明总储量的97。 1958年，在察尔汗盐湖出现了,年产960吨钾肥的国产钾肥厂,迈出了中国钾肥发展的第一步。1989年原青海钾肥厂基本形成了年产25万吨的生产规模。1996年生产能力达50万吨。,然而，与察尔汗盐湖1.45亿吨氯化钾储量和中国数百万吨的钾肥年需求量，存在巨大的反差。 我国钾肥目前的市场需求在600万吨以上，而且这一数字还将以每年5%左右的速度递增。但目前我国的钾肥产量仅有5060万吨， 自主建设的青海100万吨钾肥项目建设工程渐近尾声。据农民日报2001.9.21报道：罗布泊钾盐储量1.74亿吨，被国家计委确定为国内两大钾肥生产的化工基地。 中国最大钾肥生产基地的第一步，一期建成20万吨硫酸钾厂，最终计划是年产220万吨钾肥。 这一产量将占中国年度进口钾肥总量的三分之一（中国农田里施用的钾肥90%是进口的）。,硫酸钾：分子式K2SO4，灰白色粉末，含K2O50%-52%（33%），水溶性肥料，化学中性生理酸性肥料，吸湿性小，不易结块。作基肥和追肥均可。基肥深施。适于各种作物，特别是对忌氯喜钾作物如马铃薯、烟草、甘蔗、茶叶、甜菜、西瓜、豆科作物效果更好。棉花和油料作物也喜钾。,氯化钾：分子式KCl，白色结晶，含K2O50%-60%，水溶性肥料，有吸湿性，久存会结块。化学中性生理酸性肥料。以基肥为主，可以作追肥。基肥深施。适合于多种作物，忌氯作物（马铃薯、烟草、甜菜、茶叶）不适宜，这时选用硫酸钾。,磷酸二氢钾：是二元复合肥，分子式KH2PO4，灰白色粉末，含P2O524%，含K2O 27%，水溶性肥料，酸性，吸湿性小，不易结块。价格较贵，适于根外追肥。一般苗期或孕穗期作叶面肥（0.1%-0.2%，喷二次）和浸种肥（0.2%，20小时）较经济，效果好。,草木灰：它是植物残体燃烧后所剩余的灰，成分复杂，含钾、钙、磷和镁、硫、铁、硅。草木灰中钾有90%以上为水溶性，主要形态是碳酸钾、氯化钾和硫酸钾。可做基肥和追肥。草木灰呈碱性，不能与铵态氮肥混合，贮藏时一定单独存放。,窑灰钾肥：是水泥工业的副产品，一般氧化钾含量8%-20%。除含钾外，还含有钙、镁、硅、硫、铁和多种微量元素。是吸湿性很强的碱性肥料，pH9-11。水田和旱地均可作基肥和追肥使用，不适蘸根和拌种。不能与铵态氮和过磷酸钙混合，以免引起铵态氮的挥发和降低磷的有效性。,六、钾在土壤中的转化 （1）钾的释放：矿物风化或通过人为的熏土、晒垡等措施， 使晶层破裂。 （2）被土壤胶体吸附、转化为交换性钾 （3）被土壤中粘土矿物所固定，转化为非交换性钾 （4）钾的流失： 淋失量与气候条件、土壤性质等有关 （5）作物吸收： （6）微生物吸收：,Affecting factors: （1） 粘土矿物类型：2：1型易固定钾，1：1型不固定钾。 （2） 土壤水分：干湿交替促进钾的固定； （3） 土壤pH：随pH降低，钾固定减少； （4） NH4+抑制钾的固定。,土壤胶体对K+和NH4+固定和释放 K fixation(钾的固定)：土壤溶液中的钾或胶体表面吸附的钾进入粘土矿物晶层间，转化为非交换性钾的过程。,中间物,补充,七、钾对作物的影响 随着连续多年施用氮肥和磷肥，目前全国许多地区特别是高产农田都不同程度地表现为施钾有效，但对于一些钾含量较高的土壤和中低产农田，钾肥效果不明显（一些复混肥配方不合理，不该有钾的加了钾）。钾能增强光合作用和促进碳水化合物的代谢和合成，是许多酶的活化剂，能增加植物的抗逆性。钾肥不但能显著提高产量（赤峰农民说：同样一麻袋玉米，施钾肥的背着觉得沉。），对品质的改善有更为重要的作用。薯类作物、纤维作物、糖用作物、西瓜、烤烟、果树和豆科作物喜钾，但不适合施含氯钾肥。油料作物（花生、大豆、油菜）能增加油脂含量。,具体作用如下： （1）对作物及其根系生长的影响； （2）对产量的影响； （3）对产品品质的影响：促进蛋白质的合成、改善谷粒的品质；提高块根块茎产量和品质。 （4）对作物抗逆性能的影响：抗病、抗不良土壤环境和抗旱。,八、钾肥高效利用措施 喜钾作物： 糖类：甜菜、马铃薯、甘薯、甘蔗，等； 纤维类：棉、麻，等； 蔬菜类： 土壤中的钾绝大部分是以难溶性的矿物形态存在，可为作物利用的形态很少，一般土壤全钾含量为0.5%-2.5%，而能为作物利用的只占全钾的1%-2%。,土壤中的钾主要包括速效性钾（代换性钾和水溶解性钾的总和）、缓效性钾（粘土矿物固定的钾肥）、难溶性钾（以原生矿物形态存在）。 土壤中水溶解性钾和吸附在粘粒上的交换性钾是动态平衡；而非代换性钾与矿物钾的释放非常缓慢；土壤钾的固定主要包括云母矿物的晶格固定（难为当季作物利用）、土壤胶体的吸附固定（仍为有效养分）、微生物固定（暂时固定，微生物死后可被作物利用）。,钾肥的肥效高低，主要与土壤、作物和施肥技术等因素有关。土壤越粘，含钾越高。要与氮、磷配合施用。钾肥要与深施到根系层次。砂质土壤钾肥要分层施用。水田轮作中钾肥重点施在晚稻上，水旱轮作中用在旱作上，旱作轮作中用在玉米上，以便肥效发挥。施肥适早。 九、钾素在农田生态系统中循环 能否自己画一个框图? 参照P循环; 请学过土壤学和植物营养学的同学回答。,思考题 1、钾在植物体内的形态与分布特点 2、钾在植物体内的营养功能及其缺乏、过量的症状表现。 3、土壤中钾的形态与转化特点。 4、钾肥的主要种类、特点及施用。 5、钾可增加作物哪些抗逆性？为什么？ 6、为什么KCl不适于块根、块茎作物，却适于棉、麻？ 7、草木灰的主要成分是什么？,讨论题1：以（春）玉米为例，从播种到收获，哪些植物营养学 原理能够增加产量、改善品质和提高经济效益？ 作业中体现： 讨论题2：如果将上述一年生作物换成以下植物： （1）果树 （2）蔬菜 （3）水稻 （4）大豆 （5）冬小麦夏玉米 （6）草坪 讨论题3：如果土壤换成酸性土壤/碱性土壤 讨论题4：将“土壤-肥料”作为矿质养分源，分析养分是如何 在植物体内循环的？分12种必须营养元素。,讨论题1：以春玉米为例，从播种到收获，哪些植物营养学 原理能够增加产量、改善品质和提高经济效益？ 1. 植物必需的营养元素 2矿质营养学说 3归还学说 4养分不可替代性 5肥料报酬递减律 6最小养分率 7需肥临界期 8. 最大效率期 9 土壤养分平衡 10土壤肥力之最小限制因素 11土壤肥力因素同等重要性 12土壤有效养分静态与动态含量 肥料（N、P、K、其他） 13土壤中养分与肥料中养分同等重要性 14土壤有效养分含量之调节性与稳定性 作物（A、B、C） 15单位产