肥料学基础理论-钾肥.ppt

第三部分肥料学基础理论(氮肥、磷肥、钾肥、钙/镁/硫/硅肥、微量元素肥料),盐场,硫酸钾肥基地,主要产品为氯化钾,.钾 肥,青海察尔汗盐湖,新疆罗布泊,第三节 钾肥的种类、性质及施用,一、钾盐矿资源与钾肥制造原理(一)钾盐矿资源简介1.钾盐矿种类钾矿床：明矾石、钾长石和光卤石，如加拿大的萨斯喀彻温钾矿内陆盐湖钾盐矿：如我国青海察尔汗盐湖、新疆罗布泊盐湖和玛纳斯盐湖等沿海盐场的盐卤：如我国沿海地区的盐场,钾矿石,钾 矿 床,原生钾盐在自然状态下呈各种颜色。这是由于钾盐中含有不同铁氧化物或粘土等，但它们并不影响提炼的钾肥的效果。,钾 矿 石,青海察尔汗盐湖简介“察尔汗”是蒙古语的音意，意为“盐的世界”。察尔汗盐湖位于柴达木盆地的中南部，盐湖东西长168公里，南北宽2040公里，总面积5856平方公里，是中国最大的可溶性钾镁盐矿床。湖中蕴藏着极为丰富的钾、钠、镁、硼、锂、溴等自然资源，总储量为600亿吨，其中，氯化钠555亿吨，氯化镁40亿吨，氯化钾1.45亿吨，氯化锂824.6万吨。钾、钠、镁、锂储量均居全国之首，是柴达木盆地里最璀璨的一颗明珠。整个盐湖潜在的开发价值超过12万亿元，是发展我国盐化工业的战略宝地。盐湖开发和综合利用具有广阔的前景，在国民经济中占有十分重要的地位。,钾矿资源,察尔汗盐湖景色,盐湖里漂亮的盐花,新疆罗布泊盐湖简介 罗布泊盐湖位于新疆巴音郭楞蒙古自治州若羌县境内，总面积10350平方公里(青海察尔汗盐湖面积为5856平方公里)，地下0.7126m深度范围赋存有丰富的含钾硫酸镁亚型卤水，盐湖按地质成矿年代及构造特征划分为八个区段。现已探明的罗北凹地及东西台地三个区段钾盐储量为2.99亿吨(折KCL)，是生产纯天然硫酸钾和氯化钾的理想原料(青海察尔汗盐湖属氯化物型卤水，无硫酸根离子，只能生产氯化钾)，是中国已发现储量最大的钾盐矿。若开发建设成功，新疆罗布泊将成为全世界规模最大的硫酸钾生产基地。,神秘的死亡湖,卫星下的罗布泊,资源,钾矿资源,沿海盐场,含钾盐卤,表1 世界钾矿储量（106 t K2O）,2.钾盐矿储量,我国钾矿资源极贫乏，至2010年我国已探明的总储量约为10亿吨(按KCL算)，折K2O约6亿多吨。,(二)钾肥制造简介1.历史与现状历史：最原始的施钾方法是使用草木灰；自1860年起，德国开采钾盐矿制得氯化钾和硫酸钾，开始了钾肥的工业化生产。目前，世界各国生产的钾95%用作肥料。钾肥品种中，氯化钾约占95%，硫酸钾约占5%；硝酸钾、碳酸钾少量。,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,图1 含钾矿物生产钾肥的示意图,2.制造方法,1.钾肥生产的主要国家加拿大、德国、俄罗斯和以色列分列前四位，钾肥产量分别约占世界总产量的35.0%、14.0%、12.7%和6.6%。,二、钾肥的生产和消费情况,加拿大红钾,俄罗斯白钾,2.世界各地钾肥消费情况,1,2,3,图2,图3 世界各地钾肥生产与消费对比图,表2 我国的钾肥产量与氮、磷、钾比例,3.我国的钾肥生产与氮、磷、钾比例,表3 我国钾肥消费量与自给率,4.我国钾肥的消费情况,：消费量生产量,5.缓和钾肥供需矛盾的措施,(3)充分利用农家肥如有机肥、灰肥生物循环,(1)依靠进口钾肥,(4)合理分配和施用有限的钾肥五看：天、地、植物、肥料、措施,(2)加大国内找钾力度，同时积极推进“走出去”战略，将国外的钾资源拿来开发,我国2010年1-8月氯化钾累计进口316.7万吨中国化工网 2010年10月13日,我国2010年1-8月氯化钾累计进口量为316.7万吨，同比增加73.2%。其中，8月进口量为38.4万吨，环比增加42.4%，同比增加246.5%。8月份进口平均到岸价格为335美元/吨，比7月份跌6.8美元/吨。8月份，氯化钾主要从俄罗斯联邦、白俄罗斯、约旦等国家进口，进口量分别为19.4万吨、9.5万吨、4.7万吨，占进口总量的比例分别为50.6%、24.8%、12.2%。8月份中国进口氯化钾的省份主要是黑龙江、山东和江苏等，进口量分别为14.8万吨、11.1万吨和3.0万吨，占当月进口总量的比例分别为38.6%、29.0%和12.6%。,保证我国钾肥供应需六路并进 2010年2月11日,最近，国家提出了钾肥短期发展目标，到2011年国内钾肥产量要发展到400万吨氧化钾。业内专家细分这一目标，仍感任务艰巨。国内青海、新疆的主要钾肥企业可能维持每年330万吨氧化钾的产量，余下的每年70万吨氧化钾任务，主要依靠开发不溶性钾岩石、海水提钾和境外钾资源来完成。但目前其中一些技术要实现工业化生产还有一段距离。为保障今后几年内国内钾肥的稳定供应，中国无机盐工业协会钾盐行业分会会长李刚建议，要采取“六路并进”措施，加快我国钾肥发展。,(续上页)一是依靠青海、新疆及四川、云南等地的现有可溶性钾资源，建立稳定的产能科学合理的国内钾肥生产基地。二是继续加大国内找钾力度，扩大我国钾盐基础储量。三是加快海水提钾进程。四是加大不溶性钾资源利用力度。五是继续根据我国的市场需要，进口钾肥作为补充。六是继续发展境外钾肥生产基地。,境外钾肥基地将发挥一定作用 2010年2月11日,中国钾肥供应长期存在进口比例过大的问题，容易受国际钾肥价格波动的影响。近两年国内钾肥暴涨暴跌也正是这个原因。几年前中国无机盐工业协会针对国内钾肥1/3自产、2/3进口的被动局面，提出要建立国内自产、境外生产和外贸进口各1/3的钾肥供应格局，形成三足鼎立，以防止国际钾肥垄断巨头操纵价格对国内的冲击。今年中国境外钾肥基地进入了一个快速发展期，将见到规模产量，能为稳定国内供应发挥作用。,老挝是国内企业进驻最早、有望最快(2011年)拿到产品的境外钾肥基地。2008年12月16日，山东某公司在非洲刚果(布)奎卢省举行了钾盐资源的普查开钻仪式。经过一年多的努力，目前勘探工作已经完成。这是我国在刚果(布)实施的第一个钾盐项目。加拿大萨斯喀彻温省是全球钾肥产量和资源贮藏量最大的地区，目前国内某大型国有公司已在该地区购买下一块钾资源地，并已组成专门开发项目组进行相关工作。乌兹别克斯坦也是钾矿资源丰富的国家。我国某国际合作公司已成功进入该国开发了一个钾肥项目。,表6 不同年份钾肥价格的比较(元/吨),6.常用钾肥的价格,表7 广东省2011年7月份肥料零售价格一览表(元/吨),来源：,表8 广东省2011年8月份肥料零售价格一览表(元/吨),来源：,成分和性质成分：KCl，含K2O 50%60%(纯品含K 52%，Cl 47.6%)性质：白色、淡黄色或紫红色结晶 易溶于水，呈化学中性 有吸湿性，久存会结块 生理酸性肥料,三、常用钾肥的性质和施用,(一)氯化钾(Potassium chloride),青海盐湖钾肥 股份有限公司“盐桥”牌氯化钾,氯 化 钾(加拿大萨斯喀彻温矿红色钾肥),(2)土壤对钾的固定晶格固定：在土壤干湿交替影响下，速效性钾进入2:1型粘土矿物晶片层间而被固定的现象。,(3)钾的释放和淋失,在中性与石灰性土上：K+与胶体上的 Ca2+产生代换作用，形成CaCl2反应式：结果：多雨地区或季节，钙易淋失 措施：中性土 土壤脱钙板结 配施石灰 缓冲性小的土壤，逐渐酸化 肥料石灰性土：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,(1)阳离子交换反应,酸性土壤：K+与胶体上的H+、Al3+、Ca2+产生离子交换反应式：结果：使土壤pH值迅速下降(土壤活性酸增加、且肥料为生理酸性盐)；易对植物产生铝毒(大量Al3+存在)；使钙淋失(K+与Ca2+代换产生CaCl2)措施：应配施石灰和有机肥料,土壤胶粒,+4KCl,土壤胶粒,4K+,Al3+,H+,+HCl,+AlCl3,+3H2O,AlCl3,+3HCl,Al(OH)3,(2)土壤对钾的固定晶格固定：在土壤干湿交替影响下，速效性钾进入2:1型粘土矿物晶片层间而被固定的现象。,图4 K+在粘土矿物上的不同位点,影响因素：粘土矿物种类：2:1型粘土矿物引起(蛭石伊利石蒙脱石)田间水分状况：干、湿交替，促进固定 土壤反应：pH下降，固定减少 铵离子：先存在先被固定 土壤质地：越粘重，固钾能力越强 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,(3)钾的释放和淋失 钾的释放：过程：非交换性钾有效性钾影响因素：粘土矿物种类：固钾强的，释放钾慢 田间水分状况：持续淹水，土壤溶液中有效钾增加；暴晒和冻融，可以促进土壤含钾矿物的风化，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增加结果：土壤中有效钾增加,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-K P),3.施用,(1)方法：可作基肥、追肥施用，不宜作种肥。,?,(2)土壤：在酸性和中性土壤作基肥时，应与磷矿粉、有机肥、石灰等配合施用，一方面防止酸化，另一方面促进磷矿粉中磷的有效化。,(3)作物：适宜一般作物；含有47.6%C1-，特别适于棉花、麻类等纤维作物，因为C1-对提高纤维含量和质量有良好的作用；不宜忌氯作物，如马铃薯、甘薯、甜菜、柑桔、烟草、茶树等。,(4)用量：K2O 6090kg/ha,(二)硫酸钾(Potassium sulphate),1.成分与性质成分：K2SO4，含K2O 50%54%(含K43.8%,S17.6%)性质：白色或淡黄色结晶；溶于水，呈化学酸性；吸湿性小；生理酸性肥料,硫 酸 钾,2.在土壤中的转化(与KCl相似)交换作用反应式：结 果：中性和石灰性土壤上生成CaSO4，其溶解度比CaCl2小，使土壤脱钙程度较小，酸化速度比氯化钾缓慢；酸性土壤上生成H2SO4，使土壤pH值迅速下降；易对植物产生铝毒；使土壤板结。措 施：配施石灰和有机肥,3.施用适合各种作物和土壤，可作基肥、追肥(包括根外追肥)及种肥。在酸性土壤上应与有机肥、石灰等配合施用；在通气不良的土壤中尽量少用。,穴施,注意：,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。,(三)钾镁肥(四)硫钾镁肥,新疆玛纳斯盐湖钾镁肥生产基地,硫酸钾镁肥(纯天然肥料),(五)草木灰(Plant ash),影响草木灰成分的因素：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 植物部位：幼嫩组织，K、P较多 衰老组织，Ca、Si较多 土壤、施肥、气候等,(2)性质：深灰色粉末；其中钾的形态 以碳酸钾为主，其次是硫酸钾和氯化钾，都是水溶性钾，可被植 物直接吸收利用；其中的磷是枸溶性磷，对作物是有效的；呈化学碱性(在酸性土壤上使用不仅能供钾，而且可以降低酸度，并可补充Ca、Mg等元素),草木灰,3.施用 适用于各种土壤，大多数作物 可作基肥、追肥和根外追肥，也可作盖种肥作追肥时可进行叶面撒施，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。作盖种肥可以保持土壤表面湿度，吸热增温，改善苗期营养，促苗早发，并可防止小鸟啄食种子。,注意：草木灰是碱性肥料，不能与铵态氮肥、腐熟的有机肥料混合施用，以免造成氨的挥发损失。,氯化钾(红钾),硫酸钾,草木灰,氯化钾(白钾),常 用 的 含 钾 肥 料,钾肥的当季利用率约为40%70%。,第二节 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钾的贮藏量及其释放速度。在供钾水平较低时，钾肥的肥效才明显表现。,表9 土壤速效钾水平与当季 作物钾肥肥效的关系,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。,土壤交换性钾100mg/kg的面积占耕地面积(%),图5 我国土壤交换性钾100mg/kg的面积占耕地面积(%)示意图,二、作物需钾特性与钾肥肥效,(一)作物种类对钾的要求,表10 不同作物对钾的要求,SOP,SOP,钾素对薯类作物的影响,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。,图6 玉米生长期间对钾素的吸收比例,三、钾肥种类的合理分配,表11 钾肥品种的合理使用,四、肥料配合与钾肥肥效,钾与氮、磷配合，利于肥效的充分发挥 一定P水平下，N、K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。(2)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),穴施,撒施,1.氯化钾和硫酸钾均是生理 性肥料。在酸性土壤上施用可能会导致土壤 和，植物则可能。因此必须配施 和。2.草木灰中的钾90%左右以()(A.KCl；B.K2CO3；C.K2SiO3)为主，属()(A.水溶性；B.弱酸溶性；C.难溶性)；其中的磷属()(A.水溶性；B.弱酸溶性；C.难溶性)，因此对作物都是()(A.有效的；B.迟效的；C.无效的)。3.请用连线为如下植物选择一种合适的钾肥：烟草马铃薯 黄麻氯化钾硫酸钾 硝酸钾,钾肥复习题：,4.如何缓解我国钾肥的供需矛盾？5.土壤有效钾增加和减少的途径有哪些？6.如何根据土壤性质合理分配和施用钾肥？7.如何根据作物需钾特性合理分配和施用钾肥？8.如何根据钾肥的特点合理分配和施用？9.如何通过肥料的配合提高钾肥的肥效？10.如何科学有效地施用钾肥？,复混肥料(compound fertilizer)：氮、磷、钾三种养分中，至少有两种养分标明量的由化学方法和(或)掺混方法制成的肥料(GB15063-2009)。简单来说，是指同时含有氮、磷、钾中两种或两种以上养分的肥料。,THANK YOU！,