第二节 钾肥ok课件.ppt

第三节 钾素肥料,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,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 KC1 63.1钾 石 盐 KCl+NaCl 6 - 38光 卤 石 KC1MgCl26H2O 17.0钾盐镁矾 KClMgSO43H2O 18.9碳酸芒硝 KCl9Na2SO42Na2CO3 3.0,含钾硝酸盐,硝 酸 钾 KNO3 46.5,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,一 钾肥的种类和特性,一）氯化钾二）硫酸钾三）窑灰钾四）草木灰五）钾镁肥和钾钙肥六）生物钾肥,（一）氯化钾（KCl，含K2O 60.0） (potassium chloride),光卤石 (KClMgCl26H2O，含K2O 911)、 钾石盐 (KClNaCl，含K2O 12) 盐卤,制造原料：,制造原理和方法（浓缩法）：,氯化钾、氯化钠等盐类在不同温度下溶解度不同。,氯化钠的溶解度受温度影响小，无论温度高或低， 溶解度均没有很大的变化。,氯化钾在高温时溶解度大，温度下降时溶解度变小 而析出氯化钾晶体。,低温时可把氯化钾分离出来。,氯化钾,物理性状,白色晶体,分子式为KCl，含K2O 5060，含Cl 47.6,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,氯化钾是生理酸性肥料，施入土壤后，钾以离子形态存在。,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,1,2,K+,K+,钾肥,K+,土壤胶粒,Ca+,Ca+ + SO4 = CaSO4,Ca + + 2Cl - CaCl2,K2 SO4,KCl,3,晶格固定,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。,（二）硫酸钾（K2SO4，含K2O 5054） (potassium sulphate),将明矾石粉与氯化物（用食盐或盐卤均可）混合， 经高温煅烧，在有水蒸气时发生复分解反应而制成硫酸钾。,制造硫酸钾也可以用无水钾镁矾和氯化钾进行复分解反应， 然后把溶液进行蒸发结晶出硫酸钾,K2SO4Al2(SO4)34Al(OH)3+6NaCl,600-700,K2SO43Na2SO4+3Al2O3+6HCl+3H2O,K2SO42MgSO4+4KCl+水,3K2SO42MgCl2+水,硫 酸 钾,物理性状：,白色晶体,分子式为K2SO4，含K2O 4852，,易溶于水，也是速效性钾肥。吸湿性较小，贮存时不易结块。,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+,+CaSO4,K+,K+,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均,(三) 草木灰 (plant ash),定义：植物残体燃烧后所剩余的灰分统称为草木灰。,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. 草木灰中含有各种钾盐。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。,1. 草木灰中磷、钾、钙的含量比木灰要少。 2. 同一种植物，幼嫩组织的灰分中含磷、钾 多， 衰老组织的灰分则含钙、硅多。,草木灰的成分和植物种类有关:,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. 草木灰通常以集中施用为宜，采用条施或穴施均可。,5. 草木灰应优先施在忌氯喜钾的作物(如烟草、马铃薯、 甘薯)上。,6. 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。,二 钾肥的有效施用,1. 土壤供钾水平,一)有效施用钾肥应考虑的因素,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,土壤粘粒含量是决定土壤溶液中钾浓度的重要因素。,2 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，也就是土壤质地这一因素考虑进去。,3 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,4 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。,(二)钾肥施用方法,1. 条施钾肥通常比撒施效果好。 特别是在土壤固钾能力较强的情况下， 条施的效果更为显著。,2. 在没有灌溉条件的干旱地区，干燥的表层土壤中 钾肥的有效性较低，此时应考虑钾肥与种子一起 施用或施在种子附近，其效果比撒施好。,3. 钾肥分次施用也是提高钾肥肥效的一个重要措施。,1. 施于喜钾作物,豆科作物对钾最敏感，施钾肥后增产显著。,含碳水化合物多的薯类作物和含糖较多的甜菜、甘蔗以及一些浆果等需钾量也较多。,经济作物中的棉花、麻类和烟草等也是需钾较多的作物。,禾本科作物中以玉米对钾最为敏感，而水稻、小麦对钾不太敏感，施钾肥后一般增产较少(尤其是在北方)。,有限的钾肥应优先施于喜钾作物。钾肥对喜钾作物不仅能明显提高产量，而且还能改善产品品质。,(三)合理施用钾肥的原则,2. 施于缺钾的土壤,壤质地粗的砂性土大多是缺钾土壤，施钾肥后效果十分明显。,有限的钾肥应优先施用于质地轻的土壤上，以争取较高的经济效益,砂性土施钾时应控制用量，采取少量多次的办法，以免钾的流失。,3. 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。,4. 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)大力提倡秸秆还田，加强钾在农业体系中的自身再循环,(二)积极寻求生物性钾肥资源,(三)合理轮作换茬，缓和土壤供钾不足的矛盾,(四)重视有机肥料和灰肥的施用,谷类作物秸秆的含钾量远高于籽粒。,土壤中钾的含量是比较丰富的，但9098是一般作物难以吸收的形态。,我国多年来作物需钾量的90以上是靠有机肥料提供的。有机肥料和灰肥对解决钾肥资源不足将继续有重要作用。,许多野生植物的吸钾能力很强，可称得上富钾植物。,大部分作物的秸秆或地上部分比籽粒或块茎、块根含有更多的钾。,种作物需钾量不同，吸钾能力也有差异。因此可以利用轮作换茬的方式调节土壤的供钾状况。,(四)、解决钾肥供应不足的途径,The End,第四节 钾肥的合理分配和施用,一、土壤供钾能力与钾肥的分配土壤供钾水平是指土壤中速效性钾的含量和缓效性的贮藏量及其释放速度。在供钾水平较低时，钾肥的肥效才能表现出来，如速效钾K2O150mg/kg，一般不表现缺钾，钾肥效果不明显,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,二、作物需钾特性与钾肥肥效,（一）作物种类对钾的要求薯类作物、纤维作物、糖料作物需钾较多（钾与碳水化合物代谢关系密切）油料作物对钾的需要也较多（油脂是由碳水化合物转变而来的）豆科作物及烟草、茶、桑等叶用作物需钾也较多禾谷类作物及禾谷类牧草需钾量较少，但吸钾能力较强,同一作物，不同品种需钾不同，如水稻：矮秆高产良种高秆品种；粳稻籼稻杂交稻常规稻； 晚稻早稻,（二）作物不同生育期对钾的需要一般作物钾的临界期在苗期，因此钾肥一般用作基肥，特别是生育期短的作物。如果基肥、追肥分开施，追肥应在最大需钾期前尽早施入。,（三）作物根系特性与钾肥施用须根作物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，所以根系吸钾的多少，首先取决于根量及其与土壤的接触面积。阳离子交换量(CEC)小的根，吸收一价阳离子较多，而交换量大的根吸取二价阳离子较多。 例如，禾谷类作物根的CEC只有双子叶植物的 1/31/5，但吸钾能力较双子叶植物的强； 双子叶作物中，大豆根系的CEC较大，其吸钾能力较弱，因此，施用钾肥的效果良好。,三、钾肥种类的合理分配,氯化钾不宜用于忌氯作物如薯类、糖用作物、浆果类果树、茶树等，否则会影响产量品质；但对于纤维作物效果较好； 硫酸钾适于各种作物，尤其是喜硫植物。氯化钾不宜用于盐(碱)土；硫酸钾不宜用于还原性强的土壤。草木灰适用于各种土壤，大多数作物。,四、肥料配合与钾肥肥效,钾肥的效果在氮、磷配合下，才能充分发挥出来。一定P水平下，NK配施时，植株体内K2O/N比值增高，而可溶性非蛋白质氮占全氮的比例降低，说明NK配合施用可以促进水稻对N、K的吸收及其在体内保持一定的平衡,也促进了N在体内的转化和蛋白质合成。含有效钾素较多的有机肥料用量高时，可少施或不施化学钾肥。,五、钾肥的施用技术与钾肥肥效用量： K2O 6090公斤/公顷技术：深施（612cm以下） 早施（重施基肥，看苗早施追肥） 相对集中施（宽行作物以条施、穴施或沟施效果较好，窄行作物可以撤施）,本章小结,1、植物体内钾的形态与分布：以离子态为主；集中 分布在幼嫩部位2、钾的营养作用：(1) 作为多种酶的活化剂；(2) 促进光合作用；(3) 促进糖代谢；(4) 促进蛋白质合成；(5) 促进经济用水；(6) 增强作物的抗逆性和抗病能力3、植物对钾的吸收：钾 根表 根内4、钾对作物产量和品质的影响：“品质元素”5、植物缺钾的症状：玉米幼苗叶片细长，柔软下 披，老叶沿叶尖叶缘发黄焦苦,扩散主动吸收,6、土壤中的钾： 形态：矿物态 缓效态 交换态 水溶态7、钾肥种类、性质和施用：KCl、K2SO4、草木灰钾肥的合理分配和施用： 8、为什么华南地区自1970s以后施用钾肥的增产效果特别明显？9、 如何缓解我国钾肥的供需矛盾？ 10、 土壤有效钾增加和减少的途径有哪些？ 11、 如何根据土壤性质合理分配和施用钾肥？ 12、 如何根据作物需钾特性合理分配和施用钾肥？ 13、 如何根据钾肥的特点合理分配和施用？ 14、 如何通过肥料的配合提高钾肥的肥效？ 15、 如何科学有效地施用钾肥？,复习思考题1、钾在作物体内碳、氮代谢中的作用；作物缺钾的主要症状？2、钾在作物抗逆性方面的生理作用有哪些？3、土壤中钾素的存在形态及其有效性；缓效钾对作物钾素营养的意义。4、粘土矿物固定钾素的机理和条件。5、试述在我国北方地区施用钾肥的肥效及其合理施用原则。6、几种主要钾肥的成分、性质及其施用技术。,Effect on plant vigour and healthIn the absence of satisfactory potash supply, plants will be poor and stunted, especially in dry seasons. Physiological stress will be more damaging if potash nutrition is limiting - frost damage will be more severe, waterlogged areas will take longer to recover and plants will wilt earlier and remain flaccid for longer under drought conditions.Crops will be more susceptible to disease and pests especially where nitrogen and potash availability are imbalanced. This will result in weaker, sappier growth which will contain a higher concentration of soluble N compounds and simple carbohydrates providing a readily available food source and attractive focus for pathogens. Thinner cell walls with less mechanical resistance to predators may also result from potassium shortage. A review of over 1000 cereal trials found that where potash levels were low and out of balance with N supply, application of potash reduced disease and bacterial infections in over 70% of cases.,Effect of potash on straw strengthPotash enhances the development of strong cell walls and therefore stiffer straw. Lodging is affected by obvious factors such as variety, N rate and weather, but low potash levels also increase the risk of lodged crops with the associated loss of yield and quality. The effect can be as dramatic as a growth regulator in some circumstances as illustrated in the photograph below.,Special casesSand soilsIt is not economic to increase soil K beyond 100 mg/l on these soils because of their very low capacity to hold nutrients. Improvement can be achieved by many years dressing with FYM. Nutrients should be applied little and often on these soils.Loamy sandsIt is not economic to increase soil K beyond 150 mg/l on these soils because of their low capacity to hold nutrients. Improvement can be achieved by many years dressing with FYM.K releasing clay soilsSome clay soils can release potash over many years. Normal potash rates can be reduced by 50 kg/ha and omitted completely at index 3. See PDA leaflet19.High pH soilsIt is sometimes suggested that calcareous soils may have a different requirement for phosphate and potash. The principles of response and the recommendations given above are applicable to these soils. However for the shallower chalk/limestone soils there can be greater risk of loss of potash, even though they have a higher clay content than sandy soils, because of their depth and the high proportion of stone in topsoil (both these factors restricting the volume of soil for nutrient provision) Target fertility in these cases must be adjusted as with other low retentive soils. Calcareous soils with pH typically over 7.5 and high organic matter (puffy chalk soils) may lock-up a higher proportion of applied potash than other soils, so that low index levels may take longer to improve. But this does not alter the amount of nutrient required to achieve full yield.Manures,速效性钾占全钾的l%2%，其中交换性钾占90%，水溶性钾占l0%左右。,土壤中钾素的转化,矿物态钾 缓效态钾 交换性钾 水溶性钾 有机体中的钾,风化 风化 解吸 晶格固定 吸附固定 分解 生物固定 分解,土壤中钾的转化,钾的晶格固定：水溶性钾或交换性钾进入粘土矿物晶层而被固定成为无效钾的过程,P,e,i,影响钾的固定的因素,一）粘土矿物的种类二）水分状况三）土壤酸碱度四）土壤质地五）陪伴离子的种类,