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亚热带农业生态所桃源站
作物品质元素——土壤钾素
地球的皮肤
2016年01月21日
中国是农业大国，钾元素作为植物生长的三大营养元素之一，其作用不言而喻。施用钾肥早已成为常规的农作措施之一，对于作物的稳产、高产和优产至关重要。
钾素对于植物的作用
钾素何以成为作物生长三大营养元素之一呢，它对已作物的生长有什么不可或缺的作用呢？钾在植物体内具有多种营养功能。植物体内的多种反应都需要在酶的催化作用下进行，而k 是多种酶的活化剂，例如淀粉合成酶。光合作用是植物体一切生命活动的基础，k 在光合作用过程中也扮演着重要的角色。钾能促进光合作用，提高co2的同化率；钾能促进光合作用产物的运输。氮素作为又一三大营养元素，于钾也有着密不可分的关系。钾能提高作物对氮的吸收利用和蛋白质的合成，例如钾素可以提高固氮酶活性。钾能调节植物细胞水势，而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。钾还有多方面的抗逆功能，可以增强作物的抗旱、抗高温、抗寒、抗病、抗盐、抗倒等能力，从而提高其抵御外界恶劣环境的忍耐能力。
清楚了钾素在机理上的作物，我们就来看看钾的缺乏对于作物表观的影响。植物缺钾的常见症状有茎叶柔软，叶片细长、下坡；老叶叶尖和叶缘发黄，进而变褐，逐渐枯萎；叶片上出现褐色斑点，甚至成为斑块；作物根系生长停滞，活力差，易发生根腐病。以我国重要粮食作物水稻和玉米为例，水稻缺钾易出现胡麻叶斑病，发病植株新叶抽出困难，抽穗不齐。根量少，呈黑褐色。玉米缺钾时，所形成的的果实尖端呈空粒，即使形成籽粒也不充实，淀粉含量低。
土壤中钾的来源主要是土壤中的含钾矿物，如云母类矿物和长石类矿物，以及黏土矿物。地壳中全钾的平均含量为2.3%，大部分土壤为0.5-2.5%，平均为1.2%。我国土壤的全钾含量在0.05-2.5%，地域性分布规律为由北向南、由西向东递减。南方的砖红壤，土壤全钾含量平均只有0.4％左右，华中、华东的红壤则平均为0.9％，而我国北方包括华北平原、西北黄土高原以至东北黑土地区，土壤全钾量一般都在1.7％左右。因此，缺钾主要在南方，北方已开始出现缺钾现象。
土壤钾素形态
我国目前广泛应用的钾的形态分类是根据化学形态以及植物有效性两种标准进行。
按照化学形态，土壤钾分为1）矿物钾，系指矿石（钾云母、正长石）中含的钾，是矿物在钾细菌和各种酸的作用下，释放出的水溶性钾。这类钾在土壤中含量最多，通常占土壤含钾总量98%以上。2）固定态钾，指进入黏土矿物晶格内，丧失了交换性的钾，酸性土壤固钾量多数高于碱性土。这部分钾仍然可以缓慢地被其他离子置换而释放出来。3）交换性钾，系土壤胶体上吸附的钾，作物亦可以直接利用，但土壤中含量也少，仅占土壤全钾量的0.15—0.5%。4）水溶性钾，如kno3、kcl、khco3等，可以被作物直接吸收，但土壤中的含量却极少。通常说的有效钾，是指水溶性钾与代换性钾的总和。但它只占土壤总钾量的1—2%。
按照植物有效性，土壤钾可以分为1）速效钾，即前文中提到的交换性钾和水溶性钾，占土壤全钾的1-2%；2）缓效钾，占土壤全钾的1-10%，即前文提到的固定态钾；3）无效钾，即矿物钾。
土壤中各种类型的钾，在一定的条件下，也可相互转化。难溶性含钾矿物，在各种酸类或钾细菌的作用下，可以释放出水溶性钾。但在含粘粒多的土壤中，由于粘土具有湿胀干缩的特性，在土壤干湿交替频繁中，土壤中的水溶性钾或代换性钾被粘土矿物固定起来，成为一种不能移动的钾，使作物根系无法吸收。为避免这一现象，钾肥宜施在干湿变化较少的土层内，即适当深施，或采用集中(如穴、条)施，最好是叶面喷施。
有钾素，得佳产，品质元素，让农作物的品质更好，让我们的饮食更好。
钾素对于植物的作用
钾素何以成为作物生长三大营养元素之一呢，它对已作物的生长有什么不可或缺的作用呢？钾在植物体内具有多种营养功能。植物体内的多种反应都需要在酶的催化作用下进行，而k 是多种酶的活化剂，例如淀粉合成酶。光合作用是植物体一切生命活动的基础，k 在光合作用过程中也扮演着重要的角色。钾能促进光合作用，提高co2的同化率；钾能促进光合作用产物的运输。氮素作为又一三大营养元素，于钾也有着密不可分的关系。钾能提高作物对氮的吸收利用和蛋白质的合成，例如钾素可以提高固氮酶活性。钾能调节植物细胞水势，而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。钾还有多方面的抗逆功能，可以增强作物的抗旱、抗高温、抗寒、抗病、抗盐、抗倒等能力，从而提高其抵御外界恶劣环境的忍耐能力。
清楚了钾素在机理上的作物，我们就来看看钾的缺乏对于作物表观的影响。植物缺钾的常见症状有茎叶柔软，叶片细长、下坡；老叶叶尖和叶缘发黄，进而变褐，逐渐枯萎；叶片上出现褐色斑点，甚至成为斑块；作物根系生长停滞，活力差，易发生根腐病。以我国重要粮食作物水稻和玉米为例，水稻缺钾易出现胡麻叶斑病，发病植株新叶抽出困难，抽穗不齐。根量少，呈黑褐色。玉米缺钾时，所形成的的果实尖端呈空粒，即使形成籽粒也不充实，淀粉含量低。
土壤中钾的来源主要是土壤中的含钾矿物，如云母类矿物和长石类矿物，以及黏土矿物。地壳中全钾的平均含量为2.3%，大部分土壤为0.5-2.5%，平均为1.2%。我国土壤的全钾含量在0.05-2.5%，地域性分布规律为由北向南、由西向东递减。南方的砖红壤，土壤全钾含量平均只有0.4％左右，华中、华东的红壤则平均为0.9％，而我国北方包括华北平原、西北黄土高原以至东北黑土地区，土壤全钾量一般都在1.7％左右。因此，缺钾主要在南方，北方已开始出现缺钾现象。
土壤钾素形态
我国目前广泛应用的钾的形态分类是根据化学形态以及植物有效性两种标准进行。
按照化学形态，土壤钾分为1）矿物钾，系指矿石（钾云母、正长石）中含的钾，是矿物在钾细菌和各种酸的作用下，释放出的水溶性钾。这类钾在土壤中含量最多，通常占土壤含钾总量98%以上。2）固定态钾，指进入黏土矿物晶格内，丧失了交换性的钾，酸性土壤固钾量多数高于碱性土。这部分钾仍然可以缓慢地被其他离子置换而释放出来。3）交换性钾，系土壤胶体上吸附的钾，作物亦可以直接利用，但土壤中含量也少，仅占土壤全钾量的0.15—0.5%。4）水溶性钾，如kno3、kcl、khco3等，可以被作物直接吸收，但土壤中的含量却极少。通常说的有效钾，是指水溶性钾与代换性钾的总和。但它只占土壤总钾量的1—2%。
按照植物有效性，土壤钾可以分为1）速效钾，即前文中提到的交换性钾和水溶性钾，占土壤全钾的1-2%；2）缓效钾，占土壤全钾的1-10%，即前文提到的固定态钾；3）无效钾，即矿物钾。
土壤中各种类型的钾，在一定的条件下，也可相互转化。难溶性含钾矿物，在各种酸类或钾细菌的作用下，可以释放出水溶性钾。但在含粘粒多的土壤中，由于粘土具有湿胀干缩的特性，在土壤干湿交替频繁中，土壤中的水溶性钾或代换性钾被粘土矿物固定起来，成为一种不能移动的钾，使作物根系无法吸收。为避免这一现象，钾肥宜施在干湿变化较少的土层内，即适当深施，或采用集中(如穴、条)施，最好是叶面喷施。
有钾素，得佳产，品质元素，让农作物的品质更好，让我们的饮食更好。