第九章 第二节 钾肥ok

背景知识概述钾肥的地位：肥料三要素之一钾素的作用：作用多样--产量、品质、抗性土壤供钾状况：土壤缺钾面积扩大我国钾矿资源：极度贫乏1亿吨，青海查尔汗湖有机肥的补钾意义：重大补钾工程钾肥的生产：产量低，主要靠进口国家（地区）加拿大独联体德国死海美国合计储量（亿吨）5505501902051355占有比例404014140.3/世界钾盐资源主要分布新疆罗布泊目前已探明钾盐储量2.99亿吨，是中国已发现储量最大的钾盐矿。现正进行着紧张的矿产开发建设，新疆罗布泊将成为全世界规模最大的硫酸钾生产基地生产钾肥用的含钾矿物矿物名称化学式K2O（%）含钾氯化物钾盐KC163.1钾石盐KCl+NaCl6--38光卤石KC1·MgCl2·6H2O17.0钾盐镁矾KCl·MgSO4·3H2O18.9碳酸芒硝KCl·9Na2SO4·2Na2CO33.0含钾硝酸盐硝酸钾KNO346.5盐卤含钾矿物可溶性钾矿难溶性钾矿分离提纯分解提纯钾肥产品KCl.K2SO4含钾矿物生产钾肥的示意图第一节钾肥的种类和特性一氯化钾二硫酸钾三草木灰1物理性状白色晶体分子式为KCl，含K2O50～60％，含Cl47.6％含有少量的钠、钙、镁、溴和硫等元素，因此有时也带有淡黄或紫红等颜色。吸湿性不大，但是含杂质较多时，吸湿性即增大，长期贮存后也会结块;易溶于水，是速效性钾肥，化学中性生理酸性肥料一氯化钾（KCl，含K2O60.0％）(potassiumchloride)氯化钾氯化钾是生理酸性肥料，施入土壤后，钾以离子形态存在。2土壤化学反应在中性或石灰性土壤中的反应：在酸性土壤中其反应为：[土壤胶粒]Ca2++2KCl[土壤胶粒]K+K+[土壤胶粒]+2KCl[土壤胶粒]K+K+H+H++CaCl+HCl钾肥在土壤中的转化12K+K+钾肥K+土壤胶粒Ca++Ca+++SO4=CaSO4Ca+++2Cl-CaCl2K2SO4KCl3晶格固定3使用注意事项1）施用氯化钾应配合施用有机肥料和石灰，以便中和酸性。2）氯化钾中含有氯离子，对于忌氯作物以及盐碱地不宜施用。如必须施用时，应及早施入，以便利用灌溉水或雨水将氯离子淋洗至下层。3）氯化钾可作基肥和追肥，但不能作种肥。1物理性状：•白色晶体•分子式为K2SO4，含K2O48～52％，•易溶于水，也是速效性钾肥。吸湿性较小，贮存时不易结块。•属于化学中性生理酸性肥料，但其酸性小于氯化钾二硫酸钾（K2SO4，含K2O50～54％）(potassiumsulphate)硫酸钾2土壤化学反应：在中性和石灰性土壤上生成硫酸钙，而在酸性土壤上生成硫酸[土壤胶粒]Ca2++K2SO4[土壤胶粒]K+K++CaSO4K+K+H+H+[土壤胶粒][土壤胶粒]+K2SO4+H2SO43使用注意事项：1）应增施有机肥料以改善土壤结构、防止土壤板结2）硫酸钾作基肥、种肥、追肥均可。由于钾在土壤中的移动性较小，一般以基肥最为适宜，并应注意施肥深度。3）应集中条施或穴施，使肥料分布在作物根系密集的湿润土层中。4）硫酸钾的价格比氯化钾昂贵，因此通常情况下应尽量选用氯化钾，减少施肥的投资，增加经济效益。但对于忌氯作物则应选用硫酸钾。应适用硫酸钾的作物：缺硫或硫含量不很丰富的土壤、需硫较多的作物、对氯敏感的作物、需优先保证品质的作物等三草木灰(plantash)1定义：植物残体燃烧后所剩余的灰分统称为草木灰。2成分：1）含有植物体内各种灰分元素，如磷、钾、钙、镁以及各种微量元素养分，其中钾和钙数量较多。2）以碳酸钾为主，其次是硫酸钾，氯化钾含量较少。3）草木灰中的钾90％都能溶于水，是速效性钾肥。4）由于含有较多的碳酸钾和氧化钙，草木灰属于碱性肥料3影响草木灰成分的因素：①作物类型：木灰含Ca、K、P较多草灰含硅较多，K、P、Ca较少稻壳灰养分含量最少②植物部位：幼嫩组织，K、P较多衰老组织，Ca、Si较多③土壤、施肥、气候等4使用注意事项：1.草木灰是以碳酸钾为主的碱性肥料，所以不能与铵态氮肥混合施用，也不应与人粪尿、圈肥等有机肥料混合，以免引起氮素的挥发损失。2.草木灰可作基肥、种肥或追肥，其水溶液也可用于根外追肥。3.草木灰还可用作水稻秧田的盖肥，能起到供给养分，增加地温，减少青苔，防止烂秧以及疏松表土，便于起秧等多种作用。4.草木灰应优先施在忌氯喜钾的作物(如烟草、马铃薯、甘薯)上。5.内陆盐碱土和沿海的滨海盐碱上生长的植物中含大量钠和氯，由这些耐盐植物所得到的草木灰不能用作肥料，以免把大量的盐分带回壤。常用的含钾肥料窑灰钾肥氯化钾硫酸钾草木灰磷酸二氢钾硝酸钾土壤的全钾量比氮、磷高得多，地壳中K的含量位于O、Si、Al、Fe、Ca、Na之后，居第七位。一船为5-25g·kg-1（K2O）。土壤中的全钾量，由于受质地、母质、气候等成土条件的影响，差异很大。第二节土壤中钾的含量、形态和转化一、土壤中钾的含量一）质地土壤颗粒越粗，含钾量越低；土壤粘粒含量越高，含钾量越高二）母质土壤的次生粘土矿物如水云母、蛭石及蒙托石等含钾量高，而高岭石及含水氧化物类的矿物含钾量低三）气候高温高湿地区，土壤风化程度高，降雨量大，土壤盐基离子淋溶强烈，土壤含钾量低。干旱区则相反二、土壤中的钾的形态土壤中的钾主要有以下三种形态土壤全钾矿物态钾（90－98％）非交换态钾（2－8％）交换态钾水溶态钾速效钾（1-2%）矿物态钾主要有存在于微斜长石、正长石和白云母中，以原生或次生矿物形态分布在土壤颗粒部分。这部分约占土壤全钾量的90％一98％，它是土壤全钾的主体，其中的钾释放速率很慢。它们经过长期的风化作用，可逐渐水解转化成次生矿物，并把钾释放出来。矿物态钾是士壤钾的后备部分。植物很难吸收利用，因此对植物钾素营养意义很小。（一）矿物态钾缓效性钾：又称为非交换性钾，主要指2：1型层状粘土矿物所固定的钾和易风化粘土矿物中的水云母系以及一部分黑云母中的钾。（二）缓效性钾缓效性钾通常占土壤全钾中很小的一部分，一般在2％-8％。研究实践证明，非交换钾是土壤速效钾的直接来源和后备，它是土壤速效性钾的贮备，可作为土壤供钾潜在能力的一个重要指标。如：连续种植作物进行生物耗竭种植条件下，非交换性钾就是主要的钾源。水溶性钾和交换性钾只占土壤全钾量的1％一2％。水溶性钾存在于土壤溶液中，约占速效性钾的10％（三）速效性钾土壤速效性钾是水溶性钾和交换性钾的总和交换性钾（代换性钾）它是受土壤胶粒负电荷的作用被吸附在胶粒表面,当土壤溶液钾被吸收后,可以迅速进入溶液进行补充,占速效钾总量的90%水溶性钾:是作物直接的钾素来源,占速效钾的10%,代换性钾与水溶性钾是速效性钾,占全钾量的1-2%.交换性钾是粘土矿物和有机胶体所吸附的钾，是速效性钾的主体，一般约占速效性钾的90％。速效性钾是植物钾素营养的直接来源。土壤中钾有下列平衡:(溶液中K+)有机体钾矿物态钾缓效性钾交换性钾水溶性钾(原生矿物钾)(层间K+)(胶体K+)三、土壤中钾的转化矿物态钾缓效态钾交换性钾有机体中的钾水溶性钾风化风化分解生物固定生物固定解吸晶格固定吸附固定1、这两种形态的钾处于动态平衡中，其互相转化极为迅速，它们的界限很难划分，其界限是人为划分的。土壤中水溶性钾和交换性钾的含量，随着植物的不断吸收和施肥等的进行而互相转化。（一）水溶性钾和交换性钾的转化(二)土壤中钾的固定1.钾的晶格固定:是指溶液中的钾或吸附在土壤胶体表面的交换性钾进入2:1型粘矿物晶片层间转化为非交换性钾的过程一般所说的交换性钾是指吸附在土壤粘粒表面上的钾，但是粘土矿物的层间也可吸附钾。钾的晶格固定经常发生于2：1型粘土矿物的晶层间，如蒙脱石，这是由于2：l型粘土矿物的结构是两层硅氧四面体夹着层铝八面体。由于同晶置换作用，硅有时可部分地被铝代换而产生负电荷，K+就被同晶代换所产生的晶格负电荷所吸附而存在于晶层中。当晶层收缩时，K+被挤进六个氧所组成晶格网眼中。由于晶层间的键能大、距离紧密，其他离子难以进人而发生交换，于是K+就被固定在晶格网眼之中。影响因素：①粘土矿物种类：2:1型粘土矿物引起②田间水分状况：干、湿交替，促进固定③土壤反应：pH下降，固定减少④铵离子：先存在先被固定⑤土壤质地：越粘重，固钾能力越强⑥钾的用量：增加，固定量也增加结果：使速效性钾转化为缓效性钾，降低了钾的有效性(三)钾的释放和淋失:钾的释放即钾的有效化过程，淹水、冻垡、晒土、熏土等。钾的淋溶现象与气候条件、土壤性质等因素有关。★钾的淋失：影响因素：气候条件、土壤性质等旱地淋失量一般占吸收量的20％；多雨地区和代换量低的砂土淋失量较多。所以钾肥一次用量不宜过多。(养分在土壤中的移动性：NO3-KP)含2：1型粘土矿物为主的土壤，钾的淋失较少，而含1：1型粘土矿物为主的土壤，钾的淋失较多，在热带降雨多的地方更是如此。施用铵态氮肥，会增加土壤钾的淋失？？？在我国南方的黄壤、红壤应重视施用有机肥，以减少钾的淋失。第三节钾肥的有效施用作物残茬、厩肥化学钾肥缓效性钾矿物土壤中有效钾钾肥的当季利用率约为40%~70％土壤中有效钾增加和减少的途径：作物吸收淋洗损失迳流损失固定影响土壤供钾能力的因素:1.土壤速效钾含量2.土壤缓效钾贮量及其释放速率3.土壤质地：施肥后，砂质土肥效较快，但不持久在生产上，应将钾肥优先分配在缺钾的砂质土壤上。水溶性钾交换性钾缓效性钾矿物态钾和有机残留物强度容量快慢很慢1.土壤供钾水平一有效施用钾肥应考虑的因素低33-67mgkg-1中67-125mgkg-1高125-170mgkg-1极高＞170mgkg-1土壤供钾能力与钾肥肥效速效钾（K2O）等级对钾肥的反应mg/kg土kg/亩33.05.0极低钾肥肥效极明显33.0~68.65.0~10.3低施用钾肥一般有效68.6~124.010.3~18.6中在一定条件下钾肥有效124.0~165.318.6~24.8高施用钾肥一般无效165.324.8极高不需要施用钾肥2.土壤含水量1)土壤有效钾的数量随土壤含水量的增加而有所提高2)钾离子在土壤中向作物根系的移动状况受土壤含水量的影响,水分含量增加，移动速率加快。施用钾肥后及时适量地灌溉，可为栽培的作物提供更多的钾营养钾肥肥效与土壤水分含量的关系0100200300400500600700玉米产量（公斤/亩）低（180mm）中（450mm)高（653mm）降雨量不同降雨量下施K对玉米产量的影响不施K施K土壤粘粒含量是决定土壤溶液中钾浓度的重要因素。3土壤粘粒含量粘粒含量高的土壤，施钾肥后一般有相当一部分要被粘粒吸附(或固定)，因此为了达到提高土壤溶液中同样的钾浓度，对粘质土壤要比轻质土壤施入更多的钾肥。在决定钾肥用量时，必须把土壤粘粒含量，也就是土壤质这一因素考虑进去。同等速效钾量：砂土粘土,但不少土不能持久,其缺钾临界指标也不一样,砂土－沙壤土85ppm；砂壤土－壤土为100ppm；粉砂土-粘土125ppm。4作物种类马铃薯、甘薯、甜菜、棉花以及豆科作物等都需钾较多各种作物对钾的需要量不同：禾谷类作物需钾较少，而且吸钾能力强的能较好的利用一部分缓效态钾水稻利用能力更强，原因是淹水条件下非交换性钾更容易扩散出来，钾肥应优先施在需钾多，吸钾能力弱的作物上5与含其它养分的肥料配合施用•钾可提高氮的代谢作用，促进蛋白质的合成，增加作物对氮素的利用。•由于氮素促进了作物的生长，反过来又可增强作物对钾的吸收和利用。•氮钾配合施用，不仅能提高产量，而且对产品的品质也有明显的改善作用。6.施于高产田•低产田产量水平不高，需钾不迫切。•作物产量逐年提高后，作物每次收获都要带走大量的养分•在我国人们施氮、磷肥的意识很强，却很少注意补充钾肥，因此许多高产田上出现供钾不足的现象。•常年大量施用有机肥料或秸秆还田数量较多的高产田，钾肥可酌情减少或者隔年施用。7.钾肥的肥效在气候条件不好的年份比正常年景效果好。遇作物生长条件恶劣、病虫害严重时，及时补施钾肥可以增强作物的抗逆性，能争取获得较好的收成。钾肥有一定的后效，在连年施用钾肥或前茬施钾较多的条件下，钾肥的肥效常有下降的趋势。(一)大