钾肥的发展与推广使用.ppt

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1、第八章植物的钾素营养与钾肥KK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1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.含量含量u植物体内含钾植物体内含钾(K2O)：为植株干重的为植株干重的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钾钾在在细细胞胞质质中中的的浓浓度度相相对对稳稳定定，为为100200mmolL-1(比比硝硝酸酸根

2、根和和磷磷酸酸根根离离子子高高几几十十倍倍至至百百余余倍倍，比比外外界界有有效效钾钾高高几几倍倍至至几几十十倍倍)。过过多多的的钾钾几几乎全部转移到液泡中。乎全部转移到液泡中。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)3002001000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

3、较高薯类：块根、块茎较高KK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4.102.形态形态离子态离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

4、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.分布分布钾钾在在植植物物体体内内具具有有较较大大的的移移动动性性，随随植植物物生生长长中中心心转转移移而而转转移移，即即再再利用率高利用率高。主主要要分分布布在在代代谢谢最最活活跃跃的的器器官官和和组织中，如组织中，如幼芽幼芽、幼叶幼叶、根尖根尖等。等。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在生生物物体体内内，钾钾作作为为60多多种种酶酶（包包括括合合成成酶酶类类、氧氧化化还还原原酶酶类类、转转移移酶酶类类）的的活活化化剂，能促进多种代谢反应。剂，能促进多种代谢反应。原因：原因：1.全酶全酶酶蛋白辅酶

5、酶蛋白辅酶K+K+2.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20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(molADPmg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(二二)促进光能的利用，增强光合作用促进光能的利用，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

6、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+梯度和阳离子流梯度和阳离子流钾对叶绿体中钾对叶绿体中ATP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K2O(%)K3.70K1.00K5.53K1.14K4.70K1.60ATP的数量的数量(mol/h/g叶绿素叶绿素)21614329518510268(三三)改善能量代谢改善能量代谢(四四)促进糖代谢促进糖代谢1.促进碳水化合物的合成促进碳水化合物的合成钾钾不不足足

7、时时，植植株株内内糖糖、淀淀粉粉水水解解为为单单糖糖；钾钾充充足足时时，活活化化了了淀淀粉粉合合成成酶酶，单单糖糖向向合合成成蔗蔗糖糖、淀淀粉粉方向进行。方向进行。钾钾能能促促使使糖糖类类向向聚聚合合方方向向进进行行，对对纤纤维维的的合合成成有有利利。所所以以钾钾肥肥对对棉棉、麻麻等等纤纤维维类类作作物物有有重重要要的的作作用用。2.促进光合产物的运输促进光合产物的运输钾钾能能促促进进光光合合产产物物向向贮贮藏藏器器官官的的运运输输，使使各各组组织生长发育良好。织生长发育良好。3.协调协调“源源”与与“库库”的相互关系的相互关系钾对甘蔗中钾对甘蔗中14C光合产物运输的影响光合产物运输的影响标记

8、叶的标记叶的叶片叶片54.395.4标记叶的叶鞘标记叶的叶鞘14.33.9标记叶的节标记叶的节9.70.6标记叶上部的叶和节标记叶上部的叶和节1.90.1标记叶节以下的标记叶节以下的茎茎20.10.0414C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)*总标记物为总标记物为100钾钾 对对14C的的同同化化以以及及对对同同化化产产物物在在番番茄茄各各器器官官中中分分配配率率的的影影响响-低钾低钾 高钾高钾 2.24.1每株每分钟脉冲数每株每分钟脉冲数(cpm)12.310-711.110-7每克鲜重每分钟脉冲数每克鲜重每分钟脉冲数(cpm)1.110-51.

9、210-5标记同化物标记同化物叶片叶片52.749.6在器官中的在器官中的果实果实6.015.2分配率分配率茎茎37.732.6（）（）根根3.72.6叶片干物质中含钾量叶片干物质中含钾量(Mengel&Vine,1977)(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.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NO3-的还原和运输的还原和运输供供钾钾充充足足，能能促促进进硝硝酸酸还还原原酶酶的的诱诱导导合合成成，并并能能增增强强其其活性，有利于硝酸盐的还原；活性，有利于硝酸盐的还原；钾钾能能加加快快NO3-由由木木质质部部向向叶叶片片的的运运输输，

10、减减少少NO3-在在根根系系中还原的比例。中还原的比例。钾离子穿梭钾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蛋白白质质和和核核蛋蛋白白的的合合成成需需要要Mg2+、K+作作为为活化剂活化剂。核核酸酸的的形形成成首首先先是是核核苷苷酸酸的的合合成成，它它是是由由5磷磷酸酸核核糖糖合合成成腺腺苷苷一一磷磷酸酸(AMP)和和鸟鸟苷苷一一磷磷酸酸(GMP)，这这个过程的有关个过程的有关酶需要钾离子激活酶需要钾离子激活；氨氨基基酸酸活活化化后后，由由转转移移核核糖糖核核酸酸(tRNA)将将活活化化的

11、的氨氨基基酸酸带带到到核核糖糖体体的的信信使使核核糖糖核核酸酸(mRNA)，然然后后合合成成多肽多肽，这一过程，这一过程需要需要Mg2+、K+。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/株株)(g)(g)K9.0554.73.086.9K12.5060.83.9109.9*单位为单位为molC2H2/g根瘤根瘤/h(Gomes,1986)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(六六)促进植物经济用水促进植物经济用水1.参参与与细细胞胞渗渗透透调调节节作作用

12、用，促促进进根根系系对对水水分分的吸收的吸收钾钾离离子子以以高高浓浓度度累累积积在在细细胞胞中中，因因此此，细细胞胞壁壁渗渗透透压压增增大大，水水分分便便从从低低浓浓度度的的土土壤壤溶溶液液中中向向高高浓浓度度的的根根细细胞胞中中移移动动，直直至至渗渗透透压压和和膨膨压压达达到到平平衡衡为为止。止。膨膨压压是是细细胞胞扩扩张张的的动动力力，它它从从细细胞胞内内为为细细胞胞壁壁的延伸或细胞分裂提供必需的压力。的延伸或细胞分裂提供必需的压力。资资料料：低低量量K+处处理理的的作作物物生生长长速速度度、细细胞胞大大小小和和组组织织的的含含水水量量都都有有所所减减少少。幼幼嫩嫩组组织织的的膨膨压压是是

13、反反映映K+营营养养状状况况最最敏敏感感的的参参数数。所所以以钾钾充充足足时时，作作物物能能更更有有效效地地利利用用土土壤壤水水分分，并并有有较较大大的的能能力力使使水水分分保保持持在在体体内内，减减少水分的蒸腾。少水分的蒸腾。气气孔孔张张、闭闭时时，蚕蚕豆豆叶叶片片表表皮皮组组织织保保卫卫细细胞胞内内各各种种离离子子的的浓浓度度张开张开424223512关闭关闭200192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.调控气孔运动调控气孔运动钾钾通通过过影影响响气气孔孔的的开开闭闭来来调调节节水水分分蒸蒸腾腾和和二二氧氧化碳进入叶片的过程化碳进

14、入叶片的过程(七七)促进有机酸的代谢促进有机酸的代谢 钾钾参参与与植植物物体体内内氮氮的的代代谢谢，木木质质部部运运输输中中钾钾离离子子是是硝硝酸酸根根离离子子的的主主要要陪陪伴伴离离子子。当当硝硝酸酸根根离离子子被被还还原原为为氨氨后后，钾钾与与苹苹果果酸酸根根结结合合为为苹苹果果酸酸钾钾，并并可可重新转移到根部。重新转移到根部。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(八八)增增强作物的抗逆性强作物的抗逆性 钾钾有有多多方方面面的的抗抗逆逆功功能能，它它能能增增强强作作物物的的抗抗旱旱、抗抗高高温温、抗抗寒寒、抗抗病病、抗抗盐

15、盐、抗抗倒倒伏伏等等的的能能力力，从从而而提提高高其其抵抵御御外外界界恶恶劣劣环环境境的的忍忍耐耐能能力力。这这对对作作物物稳稳产产、高产有明显作用。高产有明显作用。KK1.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提高高胶胶体体对对水水的的束束缚缚能能力力,使使细细胞胞膜膜保保持持稳稳定定的的透透性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.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

16、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

17、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.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中的不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸被氧化。被氧化。5.抗病虫害抗病虫害植植物物体体内内可可溶溶性性氨氨基基酸酸和和单单糖糖积积累累少少，减减少少了了病病原原菌的营养来源；菌的营养来源；使使细细胞胞壁壁增增厚厚，表表皮皮细细胞胞硅硅质质化化程程度度增增加加，因因而而抗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

18、加，抗病力提高，抗病力提高6.抗倒伏抗倒伏促促进进作作物物茎茎秆秆维维管管束束的的发发育育，使使茎茎壁壁增增厚厚，髓髓腔腔变变小，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.抗早衰抗早衰延长籽粒延长籽粒灌浆时间灌浆时间，增加千粒重；，增加千粒重；本章复习题：本章复习题：1.钾钾素素通通常常被被称称为为作作物物的的()(A.有有益益元元素素；B.品品质质元元素素；C.生生命命元元素素)。它它在在植植物物体体内内的的形形态态与与氮氮和和磷磷()(A.一一样样；B.相相似似；C.不不同同)，主主要要以以()(A.有有机机态态；B.离离子子态态；C.螯合态螯合态)为主。为主。2.钾对植

19、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.缺缺钾钾时时，水水稻稻根根系系呈呈现现颜颜色色。因因此此，在在淹淹水水条条件件下下增增施施钾钾肥肥，可可提提高高水水稻稻根根系系的的，防防止止还还原原性性物物质质的的危害。危害。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。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K2O量量籽粒产量籽粒产量茎腐病发病率茎腐病发病率(kg/hm2)(t/hm2)(%)04.48353006.91196008

20、.738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）每盆产量（每盆产量（g）施钾量（施钾量（mgK/Kg）项项目目06012046687558.865.261.336.337.642.617.433.034.437.281.089.98.减轻水稻受还原性物质的危害减轻水稻受还原性物质的危害钾钾能能改改善善水水稻稻“乙乙醇醇酸酸代代谢谢途途径径”，提提高高根根系系氧氧化化力力，使使根根际际Eh升升高高，防防止止H2S、过量过量Fe2+、Mn2+和有机酸等物质的危害。和有机酸等物质的危害。三、植物对

21、钾三、植物对钾(K)的吸收和运输的吸收和运输(一一)吸收吸收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.被动吸收被动吸收外界外界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+浓度浓度钾钾的的吸吸收收速速率率主动吸收主动吸收被动吸收被动吸收0.100.2010.020.0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(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

22、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)PEPK+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

23、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，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。钾对作物品质影响的钾对作物品质影响的例子：例子：1.油料作物油料作物的含油量增加的含油量增加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.淀粉作物淀粉作物的淀粉含量增加的淀粉含量增加4.糖料作物糖料作物的含糖量增加的含糖量增加5.果树果树的含糖量、维的含糖量、维

24、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.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”施钾对大麦品质的影响施钾对大麦品质的影响处理处理胱氨胱氨酸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()()()()()()NP0.180.140.360.1244.99.36NPK0.200.200.420.1446.510.40 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老老 叶叶 叶尖叶尖 和和 叶缘叶缘 发黄发黄，进而进而变褐，变褐，

25、逐渐逐渐枯萎枯萎；u在在叶片上往往出现叶片上往往出现褐色褐色斑点斑点，甚至甚至 成为成为 斑斑 块块，严重，严重 缺缺 钾时钾时幼幼叶也会出现同样的叶也会出现同样的症状；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水水培培小小白白菜菜K1/2K1K小白菜水培试验小白菜水培试验KK生菜缺钾生菜缺钾叶片缺钾的症状叶片缺钾的症状SOPSOP钾素对薯类钾素对薯类作物的影响作物的影响番番 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禾禾谷谷类类作作物物缺缺钾钾时时，先先在在下下部部叶叶片片上上出出现现褐褐色色斑斑

26、点点，严严重重缺缺钾钾时时新新叶叶也也会会出出现现这这样样的的症症状状，然然后后枯枯黄黄，症症状状由由下下至至上上发发展展。水水稻稻缺缺钾钾易易出出现现胡胡麻麻叶叶斑斑病病的的症症状状，发发病病植植株株新新叶叶抽抽出困难，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。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。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 第二节第二节 土壤中钾的形态和转化土壤中钾的形态和

27、转化地地壳壳中中钾钾的的含含量量(平平均均)约约为为2.3%，大大部部分分土土壤壤含含钾钾量量为为0.5%2.5%，平平均均为为1.2%。红红壤壤、砖砖红红壤壤等风化强烈，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)含量含量我我国国地地域域性性分分布布规规律律：由由北北向向南南、由由西西向向东东渐渐减，减，西西北北南南东东渐减渐减渐增渐增东东南南地地区区土土壤壤多多缺缺钾钾。分为分为矿物态钾、缓效态钾以及矿物态钾、缓效态钾以及速效态钾速效态钾(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全钾钾量量

28、的的90%98%，存存在在于于微微斜斜长长石石、正正斜斜长长石石和和白白云云母母中中，以以原原生生矿矿物物形形态态分分布布在土壤粗粒在土壤粗粒部分。部分。(二二)形态形态2.缓效态钾缓效态钾约约占占全全钾钾量量的的2%，最最高高可可达达6%。主主要要为为晶晶层层固固定定态态钾钾和和存存在在于于次次生生矿矿物物如如水水云云母母和以及和以及部分部分黑云母中。黑云母中。钾钾的的晶晶格格固固定定作作用用：有有些些次次生生粘粘土土矿矿物物晶晶层层(主主要要为为2:12:1型型粘粘土土矿矿物物)吸吸水水膨膨胀胀，使使半半径径与与晶晶格格孔孔隙隙半半径径相相当当的的K K+进进入入晶晶格格的的孔孔穴穴中中，

29、而而当当失失水水以以后后晶晶层层收收缩缩，落落入入孔孔穴穴中中的的K K+较较难难回回复复到到自自由由状状态态，这这种种现现象象称称为为钾钾的的晶晶格格固固定定作作用用。它它难难以以与与其其它它离离子子产产生生离子交换，所以离子交换，所以是非交换性钾是非交换性钾。3.速效性钾速效性钾占占 全全 钾的钾的 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

30、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.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下原生钾盐在自然状态下呈各种颜色。这是由于钾盐呈各种颜色。这是由于钾盐中含有不同铁氧化物或粘土中含有不同铁氧化物或粘土等，但它们并不影响提炼的等，但它们并

31、不影响提炼的钾肥的效果。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（106tK2O）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.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历史史：最最原原始始的的施施钾钾方方法法是是使使用用草

32、草木木灰灰；自自1860年年起起，德德国国开开采采钾钾盐盐矿矿制制得得氯氯化化钾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。目目前前，世世界界各各国国生生产产的的钾钾95用用作作肥肥料料。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 KC163.1钾钾 石石 盐盐 KCl+NaCl638光光 卤卤 石石 KC1MgCl26H2O17.0钾盐镁矾钾盐镁矾 KClMgSO43H2O18.9

33、碳酸芒硝碳酸芒硝 KCl9Na2SO42Na2CO33.0含钾硝酸盐含钾硝酸盐硝硝 酸酸 钾钾 KNO346.52.制造方法制造方法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 K2O(%)杂杂 卤卤 石石 K2SO4MgSO42CaSO42H2O15.5无水钾镁矾无水钾镁矾 K2SO42MgSO422.6 钾钾 镁镁 矾矾 K2SO4MgSO44H2O25.5 软钾镁矾软钾镁矾 K2SO4MgSO46H2O23.3 镁钾钙矾镁钾钙矾 K2SO4MgSO44CaSO42H2O10.7 钾钾 芒芒 硝硝 3K2SO4Na2SO442.6 钾钾 石石 膏膏

34、 K2SO4CaSO4H2O28.8 纤钾明矾纤钾明矾 K2SO4Al2(SO4)324H2O9.9 明明 矾矾 石石 K2Al6(OH)12(SO4)411.4含钾硫酸盐含钾硫酸盐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(KClMgCl2 6H2O)KCl钾石盐钾石盐(KClNaCl)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:

35、加加 工工二、钾肥的生产和消费情况二、钾肥的生产和消费情况1.世界钾肥生产的主要国家世界钾肥生产的主要国家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.世界各地钾肥消费情况世界各地钾肥消费情况4.我国钾肥的消费情况我国钾肥的消费情况5.缓和钾肥供需矛盾的措施缓和钾肥供需矛盾的措施6.常用钾肥的价格常用钾肥的价格世界钾肥生产的主要国世界钾肥生产的主要国 (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

36、色列134.246.61.世界钾肥生产的主要国家世界钾肥生产的主要国家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:K2O19580.11:0.28:0.00719700.51:0.60:0.00319802.01:0.23:0.00219904.61:0.28:0.003199512.21:0.25:0.007200186.01:0.30:0.0220051201:0.37:0.032.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.世界各地钾肥消费情况世界各地钾肥消费情况123世界各地钾肥世界各地钾肥生产消费生

37、产消费对比图对比图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1975489.0330.9146.311.832.619801269.4934.2273.334.627.319851775.81204.3310.980.4179.619902590.31637.7462.4147.9341.619933150.11834.3574.7212.3528.819943318.971881.8600.55234.73600.852001418(产量为产量为86万吨万吨)2005700(产量为产量为120万吨万吨)4.我国钾肥的消费情况我国钾肥的消费

38、情况：消费量消费量生产量生产量我我国国钾钾盐盐资资源源不不仅仅储储量量少少，且且分分布布不不均均匀匀，多多集集中中在在西西北北(占占全全国国总总储储量量的的.)和和西西南南(占占全全国国总总储储量量的的.)地区，经济比较发达的东部地区基本无钾盐资源分布。地区，经济比较发达的东部地区基本无钾盐资源分布。全全国国只只有有青青海海省省拥拥有有适适宜宜工工业业开开采采的的亿亿多多吨吨钾钾矿矿储储量量。目目前前我我国国每每年年需需钾钾肥肥万万吨吨，而而产产量量仅仅为为多多万万吨吨，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。本本世世纪纪初初，我我国国钾

39、钾肥肥年年需需求求预预计计将将增增至至多多万万吨吨，即即使使青青海海的的万万吨吨合合资资钾钾肥肥项项目目全全面面投投产产，国国产产钾钾肥肥供供给给量量也也不不足足万万吨吨，仍仍然然存存在在近近的的市市场场缺缺口口。由由于于钾钾矿矿资源的制约，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青海海盐盐湖湖钾钾肥肥股股份份有有限限公公司司拥拥有有盐盐田田120km2，设设备备1822台台（套套）以以及及具具有有世世界界先先进进水水平平的的

40、水水采采船船3艘艘。2004年年生生产产能能力力为为60万万吨吨。历历年年来来产产销销率率均均为为100。公公司司主主导导品品牌牌“盐盐桥桥”钾钾肥肥是是中中国国国国内内重重要要的的支支农农产产品品,在在化化肥肥行行业业中中的的钾钾肥肥排排名名全全国国第第一一位位，占占我我国国钾钾肥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%。新新疆疆罗罗布布泊泊目目前前已已探探明明钾钾盐盐储储量量2.99亿亿吨吨，是是中中国国已已发发现现储储量量最最大大的的钾钾盐盐矿矿。现现正正进进行行着着紧紧张张的的矿矿产产开开发发建建设设，新新疆疆罗罗布布泊泊将将成成为为全全世世界界规规模模最最大大的的硫硫

41、酸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（）NP2O5K2O1981256.317.156.817.026.21985332.020.161.927.111.01991936.932.049.230.32

42、0.51993845.031.242.629.028.42001940.037.7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2003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：11501185俄罗斯钾肥：俄罗斯钾肥：10501080以色列钾肥：以色列钾肥：1160德国德国硫酸钾硫酸钾：19202004年年10月月的价格的价格(元元/吨吨)：氯化钾：氯化钾：13001450硫酸钾：硫酸钾：2300硝酸钾：硝酸钾：3800磷酸二氢钾磷酸二氢钾(98%)：65006.常用钾肥的价格常用钾肥的价格加拿大

43、加拿大红色钾肥红色钾肥1.成分和性质成分和性质2.成分：成分：KCl，含含K2O50%60%(含含K52%，Cl47.6%)3.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4.易溶于水，呈化学中性易溶于水，呈化学中性5.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(potassiumchloride)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，KClK

44、+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

45、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

46、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(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。K+在粘土矿物上的不同位点在粘土矿物上的不同位点影响因素：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

47、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

48、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-KP)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)土土壤壤：在在酸酸性性和和中中性

49、性土土壤壤作作基基肥肥时时，应应与与磷磷矿矿粉粉、有有机机肥肥、石石灰灰等等配配合合施施用用，一一方方面面防防止止酸酸化，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；含含有有47.6%C1-，特特别别适适于于棉棉花花、麻麻类类等等纤纤维维作作物物，因因为为C1-对对提提高高纤纤维维含含量量和和质质量量有有良良好好的的作作用用；不不宜宜忌忌氯氯作作物物，如如马马铃铃薯薯、甘甘薯薯、甜甜菜菜、柑桔、烟草、茶树等。柑桔、烟草、茶树等。(4)用量：用量：K2O6090kg/hm2（二）硫酸钾（二）硫酸钾(potassiumsulph

50、ate)1.成分与性质成分与性质成分：成分：K2SO4，含，含K2O50%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：中中性性和和石石灰灰性性土土壤壤上上生生成成CaSO4，其其溶溶解解度度比比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；酸酸性性土土壤壤上上生生成成H2SO4，使使土土壤壤pH值值迅迅速速下