第8章植物钾素营养与钾肥

第八章  植物钾素营养与钾肥

第一节   植物的钾素营养

钾不仅是植物生长发育所必需的大量营养元素，而且也是肥料三要素之一。许多植物需钾量较大，它在植物体内的含量仅次于氮。农业生产实践证明，施用钾肥对提高作物产量和改进品质均有明显的作用。由于氮、磷化肥用量的逐年增加，复种指数和作物产量的不断提高，作物对钾的需求量明显增加。特别是我国南方土壤含钾量明显偏低，供钾能力不足，施用钾肥后往往具有显著的增产效果。近年来，我国北方石灰性土壤的含钾量呈下降态势，出现了高产喜钾作物缺钾的现象，因此在高产栽培中施用钾肥越来越重要。

一、植物体内钾的含量与分布特点

一般植物体内的含钾量(K2O)约占植物干重的0.3%-5.0%，其含量依植物种类和器官不同而异。通常，含淀粉、糖等碳水化合物较多的作物含钾量较高，如薯类作物的块根或块茎、糖用甜菜块茎和根系、烟草的茎叶等含钾量较高，谷类作物含钾量较低。从不同器官来看，谷类作物茎叶中的含钾量较高，而种子中的含钾量较低。薯类作物的块根、块茎中含钾量高于其它器官。钾在植物体内的移动性很强，根系吸收的钾易于运到地上部，而且有随作物生长中心的转移而转移的特点。因此，植物能多次反复利用。当植物体内钾素不足时，钾优先分配到较幼嫩的组织中，缺钾首先出现在下部老叶上。例如杂交水稻，在其不同的生育期中，低钾处理的稻株，从上层叶到下层叶，其含钾量都存在明显的梯度；而适量施钾的处理，稻株各层叶片之间的含钾量则较为接近。这种现象在其它作物上也有类似的趋势。因此，植株从上到下，各叶片之间含钾量是否存在梯度也可作为钾营养诊断的一种方法。从细胞水平来看，细胞质中钾浓度较低，且含量较稳定，约100-200mmol.L-1。当植物组织含钾量较低时，首先满足细胞质内钾的需要，直到钾的数量达最适水平。当钾的供应达最适水平后，过量的钾几乎全部转移到液泡中。细胞质内钾保持在最适水平是出于生理上的需要，因为钾对植物有多种营养功能。目前已知有60多种酶的活性取决于细胞质内K+的浓度，稳定的K+含量是细胞进行正常代谢的保证。液泡是钾的贮藏场所，它是细胞质中钾的补给者。成熟细胞的液泡体积约占细胞总体积的80%-90%，所以在液泡内贮藏着植物体中大部分的钾。

钾在植物体内的存在形态，与氮、磷不同，主要以离子态或可溶盐类溶于植物汁液之中或吸附在原生质胶体表面，而不是以有机化合物的形态存在。植物体内的钾十分活跃，易流动，再分配的速度很快，再利用的能力也很强。通常，随着植物的生长，钾不断地向代谢作用最旺盛的部位转移。因此，钾集中分布在幼芽、幼叶和根尖中。

二、钾的生理功能

（一）促进光合作用，提高CO2的同化率

钾在光合作用过程中具有重要作用，主要表现在以下几方面：

1.钾能促进叶绿素的合成，改善叶绿素的结构

叶绿体是植物进行光合作用的场所，而叶绿素是叶绿体的重要组成分。试验证明，供钾充足能提高莴苣、甜菜和菠菜等植物叶片中叶绿素的含量，促进电子传递，提高CO2的同化率，增加ATP合成的数量。植物缺钾时，叶绿体的结构易出现片层松弛而影响CO2的同化，因为CO2的同化受电子传递速率的影响。有研究表明，当植物体内含钾量较高时，在单位时间内叶绿体合成的ATP比含钾量低时大约要多50%。

2.钾能促进叶片对C02的同化

一方面由于钾提高了ATP的数量，为CO2的同化提供了能量；另一方面是因为钾能降低叶内组织对CO2的阻抗，因而能明显提高叶片对C02的同化。可以说，在CO2同化的整个过程中都需要有钾参加，用菠菜的叶绿体做试验时发现，施钾提高了CO2的同化速率。因此，改善钾营养不仅能促进C02的同化，而且能促进植物在C02浓度较低的条件下进行光合作用，使植物更有效的利用太阳能。

3.钾能促进光合作用产物的运输

钾能促进光合作用产物向贮藏器官运输，增加“库”的贮存。特别应孩指出的是，对于没有光合作用功能的器官来说，它们的生长及养分的贮存，主要靠同化产物从地上部向根或果实中运转。这一过程包括蔗糖由叶肉细胞扩散到组织细胞内，然后被泵入韧皮部，并在韧皮部筛管中运输。钾在此运输过程中有重要作用。在不同钾营养条件下，Hartt曾用14C喂饲甘蔗叶片，经90min，测定叶片中光合产物分布的情况。结果表明，钾有助于光合产物能从叶片中迅速转移出去。Mengel和Vine(1977)的研究表明，钾影响光合产物向贮藏器官的运输。由此可见，钾对调节“源”与“库”关系有良好作用。

（二）促进蛋白质合成

钾通过对酶的活化作用，促进氮素代谢和蛋白质的合成。钾还能促进根瘤菌的固氮作用。

（三）参与细胞渗透调节作用

钾对调节植物细胞的水势有重要作用。植物对钾的吸收有高度选择性，因此钾能顺利进入植物细胞内。进入细胞内的钾不参加有机物的组成，而是以离子的状态累积在细胞质的溶胶和液泡中。钾离于的累积能调节胶体的存在状态，也能调节细胞的水势，它是细胞中构成渗透势的重要无机成分。细胞内钾离子浓度较高时，吸收的渗透势也随之增大，并促进细胞从外界吸收水分。从而又会引起压力势的变化，使细胞充水膨胀。只有当渗透势和压力势达到平衡时，细胞才停止吸收水分。缺钾时，细胞吸水能力差，胶体保持水分的能力也小，细胞失去弹性，植株和叶片易萎蔫。保持细胞正常的水势是细胞增长的驱动力，对调节细胞代谢有重要作用。试验证明，供钾充足的作物，生长迅速。K．Mengel曾指出，在作物生长过程中，对缺钾最敏感的是幼嫩组织的膨压。缺钾常表现为幼嫩组织的膨压下降，植物的生长势差，干物质产量降低,幼嫩组织需钾量高的原因之一就在于钾能维持胶体处于正常状态以及保持细胞有较高的水势梯度。例如，在番茄、苹果、葡萄等一些含水分多的果实以及马铃薯块茎、甜菜块根等新鲜贮存器官中都含有大量的钾。

（四）气孔运动，促进作物经济用水

作物的气孔运动与渗透压、压力势有密切关系，植物体内积累大量的钾，能提高细胞的渗透势，增加膨压，气孔增大。当植物处于光照条件下，钾离子便从叶片的表皮进入邻近的保卫细胞，并在保卫细胞中与有机离于苹果酸结合形成苹果酸盐，使得保卫细胞的渗透势增加，因而细胞获得较多的水分，尔后压力势也随之增加，气孔即张开。在无光照的条件下，气孔是关闭的。气孔张开和关闭不仅影响叶片中CO2的交换，直接与光合作用有关；而且可调节作物的蒸腾作用，减少水分的散失，尤其在干旱的条件下更有重要意义。

（五）是许多酶的活化剂

它以酶的活化剂形式广泛地影响着植物生长和代谢活动。目前已知有60多种酶需要一价阳离子来活化，而其中钾离子是植物体内最有效的活化剂。这60多种酶大约可归纳为合成酶、氧化还原酶和转移酶三大类。它们都是植物体内极其重要的酶类。由于钾是许多酶的活化剂，所以供钾水平明显影响植物体内碳、氮代谢作用。例如，在植物呼吸作用过程中，钾是磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活化剂，因此钾有促进呼吸和ATP合成的作用，使每单位叶绿体产生的ATP数量有所增加。在高等植物中，淀粉含量高的作物(如薯类作物)都需要较多的钾。虽然其它的一价阳离子也有激活淀粉合成酶的作用，但钾的活化能力最强，促进淀粉合成的效果最好。

（六）促进有机酸代谢

钾参与植物体内氮的运输，它在木质部运输中常常是根离子的主要陪伴离子。当NO在植物体内被还原成NH3以后，带负电荷的NO就消失了。为了电荷平衡，植物必须加强有机酸的代谢，所形成的苹果酸根代替了NO，与钾离子结合成为苹果酸钾，并可重新转移到根部，苹果酸根脱羧后以HCO的形式排出体外，又可促进植物对NO的吸收。这表明钾有促进有机酸代谢的功能，同时也有利于对NO的吸收。钾能明显提高植物对氮的利用，也促进植物从土壤中吸取氮素。    

（七）增强植物的抗逆性

钾有多方面的抗逆功能，它能增强作物的抗旱，抗高温，抗寒、抗病、抗盐，抗倒伏等的能力，从而提高其抵御外界恶劣环境的忍耐能力。这对作物稳定，高产有明显作用。

抗旱性：增加细胞中钾离于的浓度可提高细胞的渗透势，防止细胞或植物组织脱水。同时钾还能提高胶体对水的束缚能力，使原生质胶体充水膨胀而保持一定的充水度、分散度和粘滞性。因此，钾能增强细胞膜的持水能力，使细胞膜保持稳定的透性。渗透势和透性的增强，将有利于细胞从外界吸收水分。供钾充足时，气孔的开闭可随植物生理的需要而调节自如，使作物减少水分蒸腾，经济用水。所以钾有助于提高作物抗旱能力。此外，钾还可促进根系生长，提高根/冠比，从而增强作物吸收水的能力。

抗高温：缺钾植物在高温条件下，易失去水分平衡，引起萎蔫。棉花、丝瓜和南瓜等叶面积较大的植物尤为明显。在炎热的夏天，缺钾植物的叶片常出现萎蔫，影响光合作用的进行。短期高温会引起呼吸强度增加，同化物过度消耗以及蛋白质分解，从而形成并积累过多的NH3，造成氨中毒。高温条件下，还会引起膜结构的改变和光合电子传递受阻，而使植物生长急剧下降。K+有渗透调节功能，供钾水平高的植物，在高温条件下能保持较高的水势和膨压，以保证植物能正常进行代谢。通过施用钾肥可促进植物的光合作用，加速蛋白质和淀粉的合成，也可补偿高温下有机物的过度消耗。钾还通过气孔运动及渗透调节来提高作物对高温的忍耐能力。

    抗寒性：钾对植物抗寒性的改善，与根的形态和植体内的代谢产物有关。钾不仅能促进植物形成强健的根系和粗壮的木质部导管，而且能提高细胞和组织中淀粉、糖分、可溶性蛋白质以及各种阳离子的含量。组织中上述物质的增加，既能提高细胞的渗透势，增强抗旱能力，又能使冰点下降，减少霜冻危害，提高抗寒性。此外，充足的钾有利于降低呼吸速率和水分损失，保护细胞膜的水化层，从而增强植物对低温的抗性。应该指出的是，钾对抗寒性的改善，受其它养分供应状况的影响．一般来讲，施用氮肥会加重冻害，施用磷肥在一定程度上可减轻冻害，而氮、磷肥与钾肥配合施用，则能进一步提高作物的抗寒能力。

    抗盐类：有资料报道，供钾不足时，质膜中蛋白质分子上的巯基(-SH)易氧化成双硫基，从而使蛋白质变性，还有一些类脂中的不饱和脂肪酸也因脱水而易被氧化。因此，质膜可能失去原有的选择透性而受盐害。有资料报道，在盐胁迫环境下，K+对渗透势的贡献最大。良好的钾营养可减轻水分及离子的不平衡状态，加速代谢进程，使膜蛋白产生适应性的变化。反之，增施钾肥有利于提高作物的抗盐能力。

    抗病性；钾对增加作物抗病性也有明显作用。在许多情况下，病害的发生是由于养分缺乏或不平衡造成的。Fuchs Grossmann(1972)曾总结了人们对钾与抗病性、抗虫性的关系。他们认为，氮与钾对作物的抗病性影响很大，氮过多往往会降低植物对病虫害的抗性，而钾的作用则相反，增施钾肥能提高作物的抗病性。作物的抗性，特别是对真菌和细菌病害的抗性常依赖于氮钾比。钾能使细胞壁增厚提高细胞木质化程度，因此能阻止或减少病原菌的入侵和昆虫的危害。另一方面，钾能促进植物体内低分子化合物(如游离氨基酸，单糖等)转变为高分子化合物(如蛋白质、纤维素、淀粉等)。可溶性养分减少后，有抑制病菌滋生的作用。有资料报道，适量供钾的植株，能在其感病点的周围积累植物抗毒素(phytoalexins)、酚类及生长素，所以能阻止病害部位扩大，而且易于形成愈伤组织。许多资料表明，供钾充足可减轻水稻胡麻叶斑病、稻瘟病、赤枯病，纹枯病、玉米茎枯病、黑粉病、麦类赤霉病、白粉病、棉花红叶茎枯病以及烟草花叶病等的发病率和危害。

抗倒伏：钾还能促进作物茎秆维管束的发育，使茎壁增厚，髓腔变小，机械组织内细胞排列整齐。因而，增强抗倒状的能力。

    抗早衰；Header和Beringer(1981)在研究钾对冬小麦产量影响时发现，钾有防止早衰、延长籽粒灌浆时间和增加千粒重的作用。防止作物早衰可推迟其成熟期，这意味着能使作物有更多的时间把光合产物运送到“库”中。究其实质，主要是施用钾肥后小麦籽粒中脱落酸的含量降低，且使其含量高峰期时间后移。这是延长冬小麦灌浆天数，增加千粒重的重要原因。在冬小麦灌浆期间，充足的钾还能延缓叶绿素的破坏，延长功能叶的功能期，这也是抗早衰的一个原因。不仅如此，钾还能抗Fe2+、Mn2+以及H2S等还原物质的危害。缺钾时，体内低分子化合物不能转化为高分于化合物。大量低分子化合物就有可能通过根系排出体外。低分子在根际的出现，为微生物提供了大量营养物质，使微生物大量繁殖，造成缺氧环境，从而使根际各种还原性物质数量增加，危害作物根系，尤其是水稻，常有禾苗发红、根系发黑、土壤呈灰蓝色等中毒现象。如果供钾充足，则可在根系周围形成氧化圈，从而消除上述还原物质的危害。

除此之外，钾还能消除氮、磷过多而造成的不良影响。故钾在平衡氮、磷营养方面的作用是特别重要的。

三、植物对钾的吸收利用

土壤中的K+主要通过扩散和质流途径迁移到植物根表或根的自由空间，然后通过主动运转的方式吸收进入根内。植物对钾的吸收取决于土壤供钾能力和植物种类，不同植物的需钾量和吸钾能力不同。需钾量大小依次为：向日葵、荞麦、甜菜、马铃薯、玉米＞油菜、豆科作物＞禾谷类作物和牧草。植物根吸收钾后，大部分通过木质部和韧皮部向上运输，少部分可由韧皮部运至根尖。钾在作物体内流动性大，可再利用。

四、植物钾素营养失调的症状

缺钾时老叶上先出现症状，再逐渐向新叶扩展。作物缺钾的主要症状是：老叶尖及叶边缘先发黄，进而变褐，叶片上出现褐色斑点或斑块。严重缺钾时，幼叶上也出现同样症状。禾谷类作物缺钾时下部叶片上出现褐色斑点，严重时新叶上也出现同样症状。

第二节   钾肥种类、性质和施用

一、氯化钾和硫酸钾

（一）成分、性质

氯化钾(potassium chloride)主要以光卤石(含有KCl，MgCl2.H2O)、氯石盐(KCl，NaCl)和盐卤(含有KCl，NaCl，MgSO4，MgCl2等)为原料加工制成。呈白色或淡黄色或紫红色结晶，含K2O60%左右，易溶于水的速效性钾肥，物理性质良好。吸湿性不大，久贮后会结块。属于化学中性，生理酸性肥料。

硫酸钾(potassium sulfate)一般以明矾石[K2SO4.Al2(SO4)3.4Al(OH)3]或钾镁矾[K2SO4.MgSO4]为主要原料，经煅烧加工制成。呈白色或淡黄色结晶，含K2O50%-52%，易溶于水的速效性钾肥，物理性质较氯化钾好。吸湿性小，久贮不易结块。属于化学中性，生理酸性肥料。

表8-1  氯化钾产品的质量标准(GB6549-1986)

项         目	指         标
	一级品	二级品	三级品
外     观	白色或微红色细结晶
氯化钾含量(干基，%)≥	96.0	93.0	90.0
水      分(%)≤	2.0

表8-2  农业用硫酸钾产品的质量标准(ZB/TG21006-19)

项         目	指         标
	优等品	一等品	合格品
外     观	白色或微红色细结晶
氧化钾含量(K2O%)≥	50.0	45.0	33.0
氯含量(Cl%)≤	1.5	2.5	-
水      分(%)≤	1.0	3.0	5.0
游离酸含量(H2SO4%)≤	0.5	3.0	-
碱度(以Na2O计，%)			1.0

注：合格品指标仅适用于明矾石还原热解法生产的硫酸钾粗盐。

（二）土壤中转化特点

氯化钾和硫酸钾施入土壤后，在土壤溶液中立即解离成离子状态，一部分被植物直接吸收利用，另一部分同土壤胶体上的阳离子发生交换作用。

在中性和石灰性土壤中

[土壤胶体]Ca+2KCl=[土壤胶体]2K+CaCl2

[土壤胶体]Ca+K2SO4=[土壤胶体]2K+CaSO4↓

形成的CaCl2溶解度大，容易淋失。故在中性土壤中，长期施用氯化钾应配施钙质肥料，不然会导致土壤板结和酸化。施用硫酸钾后形成的CaSO4的溶解度小，土壤脱钙程度和酸化程度也较氯化钾小。在石灰性土壤中，存在大量碳酸钙，呈碱性，施用氯化钾和硫酸钾无上述缺点，而且施用氯化钾后还有利于植物对钙的吸收。

在酸性土壤中

[土壤胶体]Al,H+4KCl=[土壤胶体]4K+AlCl3+HCl

AlCl3+3H2O=Al(OH)3+3HCl

[土壤胶体]2Al+3K2SO4=[土壤胶体]6K+Al2(SO4)3

Al2(SO4)3+6H2O=2Al(OH)3+3H2SO4

[土壤胶体]2H+K2SO4=[土壤胶体]2K+H2SO4

可见在酸性土壤中施用这两种肥料，土壤溶液中的H+浓度迅速升高，加之肥料的生理酸性，均可使土壤pH明显降低。因此，在酸性土壤中施用这两种肥料，应配合施用石灰和有机肥料。

（三）施用技术

1.氯化钾和硫酸钾都可作基肥和追肥，大田作物施用量一般以60-90kg.hm-2（K2O）较为经济有效。氯化钾不适宜作种肥，而硫酸钾能作种肥和根外追肥，种肥用量一般为22.5-37.5kg.hm-2，喷施浓度为2%-3%。

2.氯化钾中含有氯离子，对忌氯作物如甘薯、马铃薯、甘蔗、甜菜、柑桔、烟草、茶树和葡萄等的产量和品质均有不良影响，不宜作追肥，基肥要早施。上述作物施用硫酸钾为佳。

3.氯化钾适用于麻类、棉花等纤维作物，因氯离子对提高纤维含量和品质有良好作用。

4.硫酸钾适用于多种作物，特别是喜硫作物如油菜、蔬菜、果树等。对于低洼的长年稻田不及氯化钾，易产生反硫化作用(H2S)，引起毒害。

5.硫酸钾比氯化钾价格贵，根据经济状况选用。

二、窑灰钾肥和草木灰

（一）窑灰钾肥

1.成分和性质

窑灰钾肥(stove ash potassium fertilizer)是水泥工业的副产品。含K2O1.6%-23.5%不等，高的可达39.6%，还含有Ca、Mg、S、Si、Fe、Al和多种微量元素。呈灰褐色粉末，强碱性反应，水溶液的pH9-11，质地轻，易飞扬，吸湿性强，易结块，施用不便，注意干燥贮存。

窑灰钾肥中钾的形态主要是K2SO4和KCl，水溶性钾占95%。其次还含有1%-5%弱酸溶性的铝酸钾和硅酸钾。均可被作物吸收。

2.施用技术

窑灰钾肥可作基肥和追肥，不能作种肥，不能与种子或幼苗根系直接接触。宜在酸性土壤、缺硅土壤和需硅较多的作物上施用。试验表明，窑灰钾肥只要施用得当，肥效与等钾量的硫酸钾相近。推广施用窑灰钾肥，不但能缓解钾肥的供需矛盾，而且也有利于空气净化。窑灰钾肥不能与铵态氮肥、腐熟的有机肥料和水溶性的磷肥混合施用，以免引起氮素损失和磷素的退化。

（二）草木灰

1.成分和性质

草木灰(plant ash)是我国农村常用的以含钾为主的农家肥料，是植物残体燃烧后所剩余的残灰。在燃烧过程中，有机质和氮素几乎全部损失，因此草木灰仅含有灰分元素，如K、P、Ca、Mg、S、Si及多种微量元素。其中Ca、K含量较多，磷次之，习惯上把草木灰视为钾肥，实际上它是以Ca、K为主，含有多种养分的肥料。

草木灰的成分差异很大，影响因素主要有：①植物种类：木灰中K、Ca、P含量比草灰多，而草灰含Si较多。②植物年龄和器官：同种植物，幼嫩组织的灰分含K、P较多，衰老组织含Ca、Si较多。燃烧的温度也影响草木灰的颜色和钾的有效性，温度过高炭化彻底，呈灰白色，形成溶解度低的硅酸钾，有效性降低；反之呈黑色，有效性较高。

草木灰中钾的形态主要是K2CO3，其次是K2SO4，KCl较少。其中的钾90%是水溶性的，是速效性钾肥。在贮存施用时防止雨淋，以免引起养分损失。由于草木灰含有碳酸钾和大量氧化钙，属碱性肥料，水溶液呈碱性反应。不能与铵态氮肥、腐熟的有机肥料和水溶性的磷肥混合施用，以免引起氮素损失和磷素的退化。

草木灰中的磷呈弱酸溶性的钙、镁磷酸盐，对作物也有效。

2.施用技术

草木灰适用于多种作物和各种土壤，可作基肥、追肥、盖种肥和根外追肥。作基肥的施用量为750-1500kg.hm-2。追施宜采用穴施或沟施等集中施用的方法，用前可加适量水湿润，防止灰尘飞扬。根外追肥用1%的浸出液，除供应作物养分外，还有防治蚜虫的效果。盖种肥主要用于水稻育秧和蔬菜育苗上，宜用陈灰，以防灼伤。具有供应养分，吸热增温，促进早期生长，防止雀害及抑制青苔生长等功效。在酸性土壤上施用，还可补充钙、镁、硅等养分，降低酸度。

三、钾镁肥和钾钙肥

钾镁肥(potassium magnesium fertilizer)是制盐工业的副产品，又称卤渣。它是在1260C高温下浓缩苦卤过程中分离出来的盐类，故又称高盐。主要化学成分及含量为：K2SO433%、MgSO428.7%、NaCl30.0%。含量不稳定，吸湿性强，所以包装要严密，存于干燥处。可作基肥，但不宜在盐碱地和忌氯作物上施用。

钾钙肥(potassium calcium fertilizer)属热制肥料，以钾长石、石灰石、石膏或氯化钠、无烟煤为原料，分别粉碎并通过60-100目筛孔，按1:2:0.7:1的比例，加水制成团，在1000-12000C高温下煅烧3-4h，冷却后粉碎而成。钾钙肥是混合物，成分复杂，一般含K2O4.1%，CaO4.16%，MgO4.28%，还含有Al、Si、S等营养元素。若用NaCl代替石膏，不宜用于忌氯作物。

钾钙肥呈蓝绿色，为碱性肥料，常作基肥，适用于酸性土壤。

第三节   钾肥对植物的影响

一、钾肥对作物生长发育的影响

钾可促进根系生长，提高根系活力和酶活性。

二、钾肥对作物产量的影响

钾可提高作物叶片的光合强度和同化产物的运输速率，使更多的同化产物输入结实器官，从而提高作物产量。试验表明，小麦籽粒干物质的%来自旗叶的光合产物，在缺钾土壤上施用钾肥，可提高小麦千粒重、穗粒数和产量。

三、钾肥对作物品质的影响

（一）钾能促进蛋白质的合成，改善谷粒的品质

谷粒重蛋白质的含量，是谷粒作物重要的品质指标之一。虽然蛋白质含量受遗传因素的影响，但也受营养条件的影响。供钾有利于氮代谢，可诱导还原酶与谷酰胺合成酶的产生，促进蛋白质的合成。

（二）钾能促进光合作用、碳水化合物代谢和同化产物向贮存器官中运输，提高块根、块茎作物的产量和品质

增施钾肥，可提高马铃薯淀粉含量，改善棉花和大麻的纤维品质，提高甘蔗的产量和糖分，番茄的糖分和VC含量。减少香烟中的颗粒物、尼古丁和氰化氢的含量，提高烤烟的易燃性和燃烧性，并能改善烤烟的色泽。施钾还能提高油料作物的含油率，增加苹果的着色度和含糖量，减轻苹果的腐烂病等。因此，钾常被认为是“品质元素”。

四、钾肥对作物抗逆性能的影响

钾能增强作物的抗病性能，还能提高作物的抗旱、抗寒、抗高温、抗虫害、抗盐、抗倒伏等能力。

第四节   钾肥的有效施用

一、钾肥有效施用的条件

钾肥的效果受土壤条件、作物种类和品种、施用技术和气候条件等因素的影响。

（一）土壤条件

1.土壤的供钾能力

土壤中的钾可分为矿物态钾(占全钾90%-98%)、缓效性钾（非交换性钾，占全钾2%-6%）和速效性钾（包括交换性钾和水溶性钾，占全钾1%-2%），其中交换性钾占速效性钾90%，水溶性钾占速效性钾10%。上述各种形态的钾在土壤中处于动态平衡之中，平衡关系如下：

矿物态钾	←→	非交换性钾	←→	交换性钾	←→	水溶性钾
（原生矿物）		（层间K+）		（胶体上K+）		（溶液中K+）

其中土壤速效性钾的含量和缓效性钾的数量及其释放速率，基本上能反映土壤的供钾水平。钾肥肥效首先取决于土壤钾的供应水平。有人建议，对于短期内需钾较多但吸钾能力较弱的作物如甘薯、马铃薯、棉花、大豆、番茄等，可采用土壤交换性钾的含量作为钾素的诊断指标；对于吸收利用钾能力较强的禾谷类作物，宜用速效钾和缓效钾含量来评价。

表8-3  土壤有效钾（K）分级指标

等级	交换性钾（1mol.L-1 NH4OAc）	缓效性钾（1mol.L-1 HNO3）
	（mg.kg-1）
极低	＜33
低	33-69	＜300
中	70-124	300-600
高	125-166	＞600
极高	＞166

我国土壤中的全钾(K)含量一般在0.5%-2.5%，多数在1.2%左右。我国土壤中的钾素（包括全钾、缓效钾和速效钾）含量，都是由南向北逐渐增加，呈现一定的规律性。我国缺钾(速效钾＜70mg.kg-1)的土壤面积约为2267万hm2，占耕地面积的22.6%，其中速效钾＜50mg.kg-1的严重缺钾土壤约933万hm2，占9.3%。

宁夏土壤钾素含量比较丰富，全钾(K)含量平均在1.76%-2.12%，耕地表土全钾含量平均1.86%，其中灌区2.0%，山区1.82%。土壤速效钾含量也比较丰富，各类土壤71-239mg.kg-1，耕地表土平均177mg.kg-1，其中灌区231mg.kg-1，山区162mg.kg-1，但速效钾含量的变异系数较大。

2.土壤质地

土壤质地影响含钾量和供钾能力。一般地，质地粘重的土壤含钾量较高，供钾能力也较强；反之亦然。有人认为缺钾的土壤速效钾临界指标为：沙土85mg.kg-1，壤土100mg.kg-1，粘土125mg.kg-1。

3.土壤水分状况

土壤中的钾主要靠扩散方式迁移至根表，供作物吸收利用，质流也有一定影响。钾离子在湿土中的扩散系数大于干土，所以土壤含水量高，有利于扩散作用和作物对钾的吸收。故在干旱地区和季节，钾肥用量宜适当增加。

（二）作物条件

1.作物种类和品种对钾的要求

不同作物对钾的要求不同，对钾肥的反应不一。薯类作物（甘薯、马铃薯等）、纤维作物（如棉花）、糖料作物（如甘蔗、甜菜）、油料作物等需钾较多，称之为喜钾作物。禾谷类作物（如水稻、小麦等）需钾较少，钾肥效果不及喜钾作物。

同种作物不同品种对钾的要求也有所不同，如矮秆水稻品种比高秆水稻品种需钾多。

2.作物不同生育期对钾的要求也存在差异

一般禾谷类作物在分蘖-拔节期需钾较多，其吸钾量占总需钾量的60%-70%，开花以后明显下降。对于一般作物来说，苗期对缺钾最为敏感。但与氮、磷相比，其临界期的出现要晚些。所以，钾肥宜早施。

3.根系特性

钾在土壤中的移动性小，K+在土壤中的扩散系数仅为10-6-10-8cm2.s-1，所以根系对钾的吸收主要取决于根的数量和表面积，故须根系对钾的吸收大于直根系。另外，根系的CEC越小，越有利于一价阳离子的吸收，单子叶植物根系的CEC小于双子叶植物根系的CEC，所以禾谷类作物吸钾能力较强。

（三）肥料性质

不同钾肥种类性质不同，硫酸钾和氯化钾均为生理酸性肥料，适宜于石灰性土壤；在酸性土壤上，应配合施用适量石灰或草木灰。窑灰钾肥为碱性肥料，适宜于酸性土壤。氯化钾适宜于水田，但不宜用于盐碱地。

（四）气候条件

降水过多会引起土壤水溶性钾流失，但在干旱条件下，土壤中钾的迁移和根系都受抑制，所以在干旱条件下增施钾肥增产效果明显。

温度也影响钾肥效果，高温有利于土壤钾向有效化方向转化，提高固定钾的生物有效性。

二、钾肥的合理施用技术

（一）钾肥的分配与合理用量

钾肥应首先分配在缺钾的土壤、需钾较多的作物和吸钾能力较弱的作物上，使有限的钾肥发挥其最大增产效果。

（二）施用方法和位置

钾肥一般作基肥，也可作追肥，或基肥和追肥相结合。宜深施、早施和相对集中施。沙土中宜分次施用，以减少钾的流失。

（三）平衡施肥

不同种类作物对氮、磷、钾的需求不同，各种土壤供应氮、磷、钾的能力也不相同，按照平衡施肥的原理，在施用氮、磷肥的基础上，因地制宜地配合施用钾肥，既有利于增产又有利于改善品质，提高土壤肥力。