第三节 土壤钾素与钾肥

1、 第三节第三节 土壤钾素与钾肥土壤钾素与钾肥 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。 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。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

2、钾水溶性钾和交换性钾)。1. 矿物态钾矿物态钾占全钾量的占全钾量的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全钾量的约占全钾量的2%，最高可达，最高可达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2:12:1型粘土矿物型粘土矿物) )吸水膨胀，使半径与晶格孔隙半

3、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。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(三三)土壤中钾素的转化土壤中钾素的转化矿物态钾矿物态钾缓效

4、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 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

5、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 1:0.60:0.00319802.0 1:0.23:0.00219904.6 1:0.28:0.003199512.2 1:0.25:0.0

6、07200186.0 1:0.30:0.022005120 1:0.37:0.03 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 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，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 加拿大加拿大红色钾肥红色钾肥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

7、化钾钾氯氯 化化 钾钾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。(3) 钾的释放和淋失钾的释放和淋失 在中性与石灰性土上：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

8、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) 阳离子交换反应阳离子交换反应 酸性土壤：酸性土壤： K+与胶体上的与胶体上的H+、Al3+、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

9、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：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

10、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. 施用施用(1) 方法：方法：可作可作基肥基肥、追肥追肥施用，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

11、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、烟草、茶树等。(4) 用量：用量：K2O 6090kg/hm2（二）硫酸钾（二）硫酸钾 (potassium sulphate)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

12、理酸性肥料硫硫 酸酸 钾钾2. 在土壤中的转化在土壤中的转化 (与与KCl相似相似)交换作用反应式：交换作用反应式：结结 果：果： 中性和石灰性土壤中性和石灰性土壤上生成上生成CaSO4，其溶解度比，其溶解度比CaCl2小，小，使使 土壤脱钙程度土壤脱钙程度较小较小，酸化速度比氯化钾，酸化速度比氯化钾缓慢缓慢； 酸性土壤酸性土壤上生成上生成H2SO4，使土壤使土壤pH值迅速下降值迅速下降；易对易对植物产生植物产生铝毒铝毒；使土壤使土壤板结板结。措措 施：施：配施石灰和有机肥配施石灰和有机肥土壤胶粒土壤胶粒Ca2+K2SO4土壤胶粒土壤胶粒K+K+ CaSO4K+K+H+H+土壤胶粒土壤胶粒土壤

13、胶粒土壤胶粒+K2SO4+ H2SO43. 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；在通气不良在通气不良的土壤中尽量少用的土壤中尽量少用。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

14、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

15、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 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；

16、，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、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，

17、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）

18、，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

19、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

20、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

21、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三、三、 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不需要施用钾肥不需要施用钾肥影响土壤供钾能力的因素影响

22、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况需钾情况原因原因喜钾作物：喜钾作物：薯类作物薯

23、类作物 纤维纤维作物、糖料作物作物、糖料作物较较多多钾与碳水化合物代谢钾与碳水化合物代谢关系密切关系密切油料作物：油料作物：芝麻、油菜等芝麻、油菜等油脂是由碳水化合物油脂是由碳水化合物转变而来的转变而来的豆科作物：豆科作物：大豆、花生等大豆、花生等钾能促进根瘤菌的固钾能促进根瘤菌的固氮作用氮作用叶用作物：叶用作物：烟草、茶、桑等烟草、茶、桑等钾均有多方面的功能钾均有多方面的功能果树：果树：香蕉、葡萄等香蕉、葡萄等钾与碳水化合物代谢钾与碳水化合物代谢关系密切关系密切禾谷类作物、禾谷类牧草禾谷类作物、禾谷类牧草较少较少吸钾能力较强吸钾能力较强SOPSOP钾素对薯类钾素对薯类作物的影响作物的影响同一

24、作物，不同品种需钾不同同一作物，不同品种需钾不同，如水稻：，如水稻： 矮秆高产良种矮秆高产良种高秆品种高秆品种粳稻粳稻籼稻籼稻 杂交稻杂交稻常规稻；常规稻； 晚稻晚稻早稻早稻（二）作物不同生育期对钾的需要（二）作物不同生育期对钾的需要一般作物钾的一般作物钾的临界期在临界期在苗期苗期，因此钾肥，因此钾肥一般一般用作基肥用作基肥，特别是生育期短的作物。，特别是生育期短的作物。如果基肥、追肥分开施，如果基肥、追肥分开施，追肥追肥应在最大应在最大需钾期前需钾期前尽早施入尽早施入。（三）作物根系特性与钾肥施用（三）作物根系特性与钾肥施用1. 须根作物须根作物从土壤中吸取的钾比直根作物的多从土壤中吸取的钾比直根作物的多 因为钾在土壤中移动性较小，钾离子的扩散也很慢，因为钾在土壤中移动性较小，钾离子的扩散也很慢，所以根系吸钾的多少，首先取决于根量及其与土壤的所以根系吸钾的多少，首先取决于根量及其与土壤的接触接触面积面积。2. CEC小小的根，吸收一价阳离子较多的根，吸收一价阳离子较多， CEC大的大的根吸取二价阳离子较多根吸取二价阳离子较多 例如，例如，禾谷类作物禾谷类作物根的根的CEC只有双子叶植物的只有双子叶植物的 1/31/5，但，但吸钾能力吸钾能