第五章 植物的钾素营养与钾肥
第一节 植物的钾营养
第二节 植物的土壤钾素营养
第三节 常用钾肥的种类、性质和施用
第四节 钾肥的合理施用
第一节植物的钾营养
一、钾在植物体内的含量、形态与分布
一般作物体内的钾含量（ K2O） 为 0.3%～ 5%（干
重），与氮素相当，高于磷素的含量。钾在作物体内
的含量应作物和器官的不同有很大差异（表 5-1）。就
不同器官来看，谷类作物种子中含量较低，而茎杆中
钾的含量则高。此外，薯类作物的块根、块茎含钾量
也比较高。
钾在作物体不构成任何结构物质或化合物，而是
呈游离状态存在。它以无机盐的形式存在于细胞质或
吸附在原生质胶体表面。钾在作物体内的移动性很强，
随着作物的生长，钾不断地向代谢作用旺盛的部位转
移。因此在幼叶、幼芽和根尖中，钾的含量极为丰富。
钾的再利用率也高。缺钾症首先出现在老叶，或中、
下部叶。
表 5-1 主要农作物中钾的含量（彭克明,1987）
作物 部位 含钾（ K2O）% 作物 部位 含钾（ K2O）%
小麦 籽粒 0.61 水稻 籽粒 0.30茎秆 0.73 茎秆 0.90
棉花 种子 0.90 马铃薯 块茎 2.28茎秆 1.10 叶片 1.81
玉米 籽粒 0.40 糖用甜 菜 跟 2.13茎秆 1.60 叶片 5.01
谷子 籽粒 0.20 烟草 叶片 4.10茎秆 1.30 茎 2.80
二、钾的生理功能
一）维持细胞膨压，促进植物生长
细胞的正常结构和形态的维持需要一定的渗透压，
K+和 CI-维持植物细胞渗透压的主要离子。缺钾时，渗
透压降低，水分减少，细胞伸展受到影响。 Mengel
（ 1982） 认为，对于细胞的正常伸展来说，渗透压
4ⅹ 105巴是不够的。由于膨压小，细胞不能充分伸长，
因而叶面积减少，节间缩短，茎变细，抗性降低。缺钾
时膨压减小，水分不足，生物膜、细胞器等受到损害，
代谢活动不能正常开展。
二） 调节气孔的运动
钾离子通过在气孔的保卫细胞和相邻
的叶肉细胞中的流动来调节气孔开闭。
表 5-2 气孔张、闭时，蚕豆叶片表皮组织保
卫细胞内各种离子的浓度
气孔状态
K+ Na+ CI-
渗透压
（巴）
气孔孔径
（微米）
10-14克当量
张开 424 0 22 35 12
关闭 20 0 0 19 2
三）提高酶活性
钾是生物体中很多酶的活化剂。植物体中约有 60多种
酶需要在 K+离子的参与下才能充分活化。这些酶包括合成
酶、氧化还原酶和转移酶类等。其活化特点是需要较高的
K+浓度（ 40～ 80mM）,而其它离子在该浓度时对植物就
会产生毒害。一般植物细胞的钾浓度为 150mM。
1）合成酶类：乙酰辅酶 A,NAD合成酶、谷胱甘肽合
成酶、淀粉合成酶、苹果酸合成酶等
2）氧化还原酶：甘油酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、琥
珀酸脱氢酶等
3）转移酶类：丙酮酸激酶,6-磷酸果糖激酶
其它,ATP酶等
辅酶酶蛋白全酶 ?
?
?
?
?
?
?
K
K
四）、促进光合作用和同化物的运输
1、促进叶绿体合成
表 5-3小麦灌浆期上部节间的叶绿素含量与供钾关系
（ H.E.Haeder,1981）
日期 叶绿素含量（毫克 /克鲜重）K
1 K2 K3
7月 20日 0.7 2.4 2.5
7月 25日 1.2 1.3 1.3
7月 27日 / 0.8 1.2
7月 31日 / 0.5 0.6
8月 2日 / 0.1 0.4
2、调节气孔开闭
3、促进类囊体膜上的电子传递，增加 ATP形成。
表 5-4 钾对叶绿体中 ATP合成的影响
作物 干物质中含 K2O% 叶绿体生成量ATPμmol·mg-1chlh-1
蚕豆 3.70 2161.0 143
菠菜 3.53 2951.14 185
向日葵 4.70 1021.60 68
4、增加光合作用
钾离子进入细胞质，有利于维持叶绿体膜两边的电
势差，从而保证光合作用顺利进行。增加光呼吸、减少
暗呼吸。
表 5-5 钾对同化、光呼吸和暗呼吸的影响（ People,1979）
叶子中 K含量
（ %干重）
CO2同化率
（ mg·cm-2·h -1）
光呼吸
（ dpm ·cm-2·h -1）
暗呼吸
（ mg·cm-2·h -1）
1.28 11.0 4.0 7.56
1.98 21.7 5.87 3.34
3.84 34.0 9.66 3.06
5、促进碳水化合物的运输
钾能促进光合产物的向贮藏器官的运输，增加库
的贮存。
表 5-6 钾对甘蔗中标记光合产物输送的影响（ Haart）
14C存在部位
占总标记物的 %
+K -K
标记叶的叶片 54.3 95.4
标记叶的叶鞘 14.3 3.9
标记叶的节 9.7 0.6
标记叶上部的叶和节 1.9 0.1
标记叶节以下的茎 20.1 0.04
五）钾可促进淀粉的合成
钾可提高淀粉酶活性，促进淀粉合成，抑制籽粒中
ABA活性，延长淀粉合成时间。
表 5-7 培养介质中钾浓度对水稻和大麦种子中淀粉酶活性
的影响（ Heaeder,1981）
作物 KCI浓度（摩尔） ADP生成量（毫微摩尔） 相对量（ %）
大麦
0 53.4 100
0.1 72.3 135
水稻
0 37.5 100
0.1 51.1 136
表 5-8钾对小麦籽粒中 ABA含量、灌浆期和
粒重的影响（ Haeder,1981）
处理
ABA（ 毫微克 ·粒 -1）
抽穗至完
熟天数
麦粒重
（毫克）抽穗天数
28 35 38 44
缺钾 7.7 13.4 46.5 2.2 46 16.0
足钾 3.7 4.4 / 9.4 75 34.4
六）促进脂肪代谢
在脂肪合成过程中有 2个酶需要 K+。 乙酰辅酶 A合成酶
需要 K+ ；乙酰辅酶 A羧化酶需要 K+, Mg2+,Mg-ATP等
共同作用才能发挥作用。
七）促进氮代谢
1、促进硝态氮的吸收、运输和还原
2、促进蛋白质合成
3、促进豆科作物固氮
4、减少铵害和有害胺类的毒害作用
八）提高作物的抗逆性
1、提高作物的抗旱性
钾充足时，吸水能力强，对蒸腾的调节能力强，保
水力强。
表 5-9 钾对于亚麻蒸腾系数的影响
项目
40%田间持水量 80%田间持水量
-K +K -K +K
干物重（克 /盆） 58.5 65.6 64.6 80.4
叶片含钾量（ K%
干重） 0.4 2.6 0.4 2.9
水的消耗（升 /盆） 34.0 30.1 40.5 40.5
蒸腾系数 581 459 624 504
2、提高作物的抗冻性
细胞膜的相变温度与其不饱和脂肪酸的含量有关，
不饱和脂肪酸含量越 gao,相变温度越低。而钾充足时，
细胞膜的不饱和脂肪酸的比例较高；细胞的渗透势低，
防止脱水和结冰。提高抗冻、抗寒性。
表 5-10 不同钾肥用量对玉米抗霜冻的影响（ Trier weiler）
施钾量（ K2O公斤 /亩） 玉米幼苗受冻情况（ %）
7.45 55
13.5 20
24.8 21
45.0 15
3、增强作物抗盐性
Schleiff和 Finck试验：使得小麦的耐盐能力由 0.2%提高
到 0.5%
4、增强作物抗倒伏能力
5、增强作物对生理性病害的防治
在不良土壤环境中，钾可增强根系氧化力，减少作物
对铁、锰等元素的吸收，从而减轻其生理病害，如青铜病。
表 5-11钾对越南硫酸盐土中水稻铁的吸收和和青铜病的发生
磷酸钾用量
（克 /盆）
水稻干重
（克 /盆）
Fe含量
（ ppm） K
+浓度（ %） 青铜病发生
情况
0 5.8 2070 0.25 严重
1 13.8 1515 0.90 明显
2 18.1 1450 1.20 明显
3 23.1 1095 1.30 轻微
6、增强作物对病虫害的抗性
施肥能减轻真菌、细菌和病毒性病害；也对虫害
有一定的作用。适量施钾一般可减少水稻的胡麻叶癍
病、白叶枯病、稻瘟病、纹枯病；麦类赤霉病、纹枯
病、白粉病、小麦锈病；玉米黑粉病、大、小叶斑病；
甘薯疮痂病；棉花枯萎病、黄萎病；黄麻枯萎病、根
腐病；柑橘黄脓病；苹果腐烂病；茶树炭疽病等。
原因：增强细胞表皮厚度，促进细胞木质化程度；
增加植物体内的酚类含量
减少可溶性含氮化合物及可溶性糖类，减
少病原微生物的营养
防止 -SH氧化，增加膜的稳定性
表 5-12 钾对于抑制病虫害发生的作用（引自
Perrenoud）
病原 总数 发病率减少
（ %）
未变（ %） 发病率增加
（ %）
真菌病害 740 71 11 18
昆虫与螨 230 59 16 25
线虫 54 42 4 54
病毒 116 41 14 45
细菌 68 75 12 13
总数 1209 65 12 23
表 5-13水稻细胞木质化程度与施钾是关系
处理 NP NPK1 NPK2
木质素含量
（ %干物质） 26.9 27.5 29.3
三、作物的缺钾症状
一般作物缺钾首先表现为：
生长停滞，叶色变暗；
抗旱力下降；
从老叶的叶尖和叶缘开始出现带白色的、黄色的或橙色
的褪绿斑点或条带。有些品种可以出现分布不规则的
褪绿斑点。但所有情况下，症状都是从叶梢开始，而
基部常常仍然保持绿色。
褪绿区坏死，组织死亡，叶片干枯早落
病症蔓延到幼嫩叶片，最后真个植株可能死亡
罹病植株根系发育不良，常常腐烂
易感染病害
作物的产量、品质下降。
? 柑橘缺钾：老叶脱落，
幼叶沿叶尖、叶缘干
枯
? 缺钾植株的的老叶烧焦状黄化，变干成纸状；
症状开始在叶尖和叶缘，逐渐扩展到叶脉间的
叶肉。黄瓜的茎端（ stem end） 不能膨大。
?
? Bluish green,with slight marginal and intervenal
chlorosis,followed by marginal scorching,either
brown or grayish brown color,
? 蓝绿色的叶片，叶缘和叶脉间失绿黄化，接着叶缘呈
现烧焦状。或者叶片为褐色或灰褐色。
? ?
? 大麦：生长矮小，抽穗少 而不正常；叶片蓝绿
色，老叶从叶尖到叶缘开始干枯，叶片上出现
条带。
? 在缺钾严重时，出现白斑状损伤。
? 玉米缺钾：节间短，叶片相对长，叶缘和叶
尖变褐，失绿黄化。根系差，不耐旱。
燕麦缺钾：叶片和茎
呈蓝绿色；老叶从叶
尖开始坏死，枯萎、
凋谢。
? 马铃薯缺钾：生
长较矮，灌簇状；
叶片蓝绿色、叶
脉间轻微的黄化，
边沿烧焦状，叶
面上有褐斑。
? 小麦缺钾
?
? 梨树缺钾：叶片深褐
色，叶缘烧焦状。
第三节土壤中的钾及其有效性
一、土壤中钾的含量和形态
二、土壤中钾的转化
三、土壤中钾的有效性及其影响因素
一、土壤中的钾含量
地壳平均含钾量越为 2.6%，大部分
束缚在原生矿物或次生矿物中。土壤含
钾量取决于母质和分化程度。粘质土壤
含钾量高，而砂质土壤含钾量低。
我国土壤含钾量一般为 0.5~2.5%，
高的可达 5%以上，平均为 1.2%。淮河以
北的土壤大多含 K2O1.8 ~2.6%，淮河以
南的土壤含 K2O在 0.6 ~4.0%，而广东南
部、海南岛和云南等地的含钾量为 0.1
~3.9%。
二、土壤钾的形态
1、水溶性钾 一般 1 ~10ppm
2,交换性钾 一般为 40 ~600ppm,p位吸附
的钾与溶液中的钾平衡性好
3、非交换性（缓效性钾） 存在于 2,1黏
土矿物晶格固定的钾（ i位吸附的钾），
及黑云母、水化云母中的钾。一般含量
50 ~750ppm
4,矿物钾：一般含量为 0.5% ~2.5%。
表 5-13一般矿物的含钾量
矿物种类 K2O含量 矿物种类 K2O含量
钾长石 4~15 伊利石 4 ~7
钙 -钠长石 0 ~3 蛭石 0 ~2
白云母 7 ~11 绿泥石 0 ~1
黑云母 6 ~10 蒙脱石 0 ~0.5
表 5-14矿物钾对作物的有效性（ J.K.Plunner，
1918）
钾源
燕麦吸收的
钾量（毫克 /
盆）
2种提取剂所提取的钾量 *
水 含 CO2水
K2SO4 253 / /
黑云母 202 4.37 43.4
白云母 177 4.02 28.1
正长石 62 3.39 15.6
微斜长石 13 3.00 10.2
二、土壤中钾的转化
化学形态 矿物钾 非交换性钾 交换性钾 水溶性
有效性 难溶性钾 缓效钾 速效性钾
钾的存在部
位
长石、白云
母等结构内
2,1型黏土矿物晶
层内，黑云母、水
化云母结构内
颗粒表面，
或 P位点 溶液中
保持力 配位作用 层间吸附、配位作 用 静电引力
平衡关系 风化 扩散（缓慢） 交换（迅速）
扩散系数 约 10-23～ 10-15 约 10-7
含量 0.5 ～ 2.5% 70 ～ 750ppm 40 ～600ppm 1 ～ 10ppm
相对含量 90 ～ 98% 2 ～ 8% 0.1 ～ 2%
测定方法 全钾 -HNO3法 HNO3法 -NH4AC法 NH4AC法
1、长石的分化和钾的释放
长石具有三维结构，钾离子位于 Si,AI-O骨架的中间，为共
价键牢牢束缚。因此，分化很慢。其分化和钾的释放受许多因素
影响。如：内部结构（晶格的规则性、含钠量、含硅量、颗粒大
小等）；外部因素：温度、水分,pH,分化产物的移出等。
云母 /伊利石
长石
蛭石
中间产物 高岭石
2、云母中钾的释放
云母类和 2,1型次生矿物是层状结构，层间距离
为 1毫微米，钾位于上、下两层之间的近 6角形的空间
中。钾的释放不是矿物结构的解体，而是由交换反应
控制的扩散过程。 Na+,Ca2+,Mg2+,NH4+均可进行
这种代换。
由于云母中钾的释放而产生一系列的次生矿物,
云母（ ~10%） 水化云母（ 6 ~8%） 伊利石（ 4 ~6%）
过渡性矿物（ ~3%）蛭石或蒙脱石（ <2% ）
3、土壤中钾的固定
1）晶格固定
云母 >蛭石 > 伊利石 >蒙脱石
NH4+对钾的吸附有竞争作用； H+,Ca2+、
AI3+等也影响钾的固定。
2）钾的吸附
伊利石 >蛭石、分化云母 >蒙皂石 >高岭石
4、钾的淋失
富含高岭石的土壤和砂土地钾的淋失
比较严重。
土壤中钾的循环
三、影响土壤中钾的有效性因素
一）土壤因素
1、黏土矿物类型
2,CEC
3,交换性钾含量
4、土壤 pH,水分、温度等
5、其它离子，如 AI3+,Ca2+,Mg2+,NH4+等
二）植物因素
1,根系 CEC小的作物吸收钾的能力强。
2、根系类型与密度：黑麦草大于三叶草；玉米大于洋葱 。
MgCa
KK
a
a
A
?
?Re
钾的活度系数
第三节 钾肥的性质与施用
一、氯化钾（ KCI）
1、成分与性质
氯化钾含 K2O60%（ K50%）,呈白色、淡黄色、或
紫红色结晶，易溶于水，有一定的吸湿性，吸湿会结
块。化学中性，生理酸性。
2、在土壤中的转化
类似于氯化铵
3、施用
基肥和追肥
在水稻地、砂土地施用效果很好；在棉、麻类作物上
施用也有较好的效果。
不适宜于在忌氯作物和盐碱地施用。
二、硫酸钾（ K2SO4）
1,成分与性质
白色或淡黄色结晶，含 K2O50～ 52%（ K%42），
可溶于水，吸水性小，物理性状良好，不宜结块。
2、在土壤中的转化
类似于硫酸钾。
3、施用
可做基肥、追肥和种肥。
在一些经济价值高的忌氯作物上施用较好，
如烟草、葡萄、苹果、西瓜等作物。在洋葱、
韭菜、大蒜等作物上施用可提高其风味。
在还原性强的水稻地施用可能产生
H2S的危害。
三、草木灰
1、成分与性质
主要成分为 K2CO3,其次为 K2SO4和 KCI； 另外还
有磷、钙、镁和各种微量元素。水溶性钾占 90%。水
溶液呈碱性。含钾量应植物种类和植物的苗令而异。
高的可达 35.4%（向日葵），低的不到 1%（盗壳灰）
（表 5-15）。燃烧温度也影响钾的有效性。
2、施用
可做基肥、追肥和种肥（特别是拌种）。
适宜于喜钾作物，如薯类作物、棉麻、蔬菜、水果
等。
盐碱地生长的植物灰不宜做肥料；草木灰不能于
铵态氮肥混合施用。
表 5-15 草木灰的成分（ %）
种类 K2O P2O5 CaO
一般针叶树灰 6.00 2.90 35.0
一般阔叶树灰 10.00 3.50 30.00
小灌木灰 5.90 3.14 25.09
稻草灰 1.79 0.44 10.91
小麦秆灰 13.80 6.40 5.90
棉壳灰 21.90 9.14 14.04
花生壳灰 6.45 1.23 /
向日葵灰 35.40 2.55 18.50
稻壳灰 0.67 0.62 0.89
四、窑灰钾肥
1、成分与性质
灰黄色或灰褐色的粉末，含 K2O8～ 20%,CaO30%，
MgO1%左右。吸湿性很强，水溶液 pH9～ 11,易结块。
90%的钾是水溶性的，主要成分是硫酸钾和氯化钾。
2、施用
做基肥或追肥，不能做种肥。
适宜于酸性土壤和需钙多的作物。施用过程中要防
止与植物直接接触；防止被风吹散。
五、硅酸钾
1、成分 K2Si3O8
缓效性钾肥
第四节钾肥的合理施用
一、根据土壤性质施肥
1、土壤钾的有效性
2、土壤对钾的缓冲能力
3、其它理化因素
二、根据作物特性施肥
1、作物种类
2、作物品种
三、施肥方法
1、与氮、磷肥配合施用
2、水分条件
3、施肥方法
表 5-16土壤速效钾水平与钾素营养水平
（刘芷宇等,1980）
速效钾（微克 /克）
对钾肥的反应
速效钾 缓效钾 土壤供钾能力
<25 <100 极低 生长严重受阻，大多数作 物出现典型的缺钾症
25~50 100 ~200 低 各类作物施用钾肥均有效果，有些作物出现缺钾症
50 ~100 200 ~500 中
施钾一般无效，肥效大小
因作物种类及生产水平而
异
>100 >500 高 施钾一般无效
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 health
In 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 strength
Potash 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.
Deficient K Satisfactory K
Low yield Full yield
Inefficient N response Full N response
Increased risk N loss Minimum N loss
Reduced 1000 grain/specific
weight
Full 1000 grain & specific
weight
Reduced grain ripening period Maximum grain ripening period
Lower grain number/ear Full grain number/ear
Poorer grain sample Normal grain sample
Weaker straw Normal straw strength for
varietyIncreased lodging risk Lodging risk normal for variety
Increased susceptibility to
drought
Normal drought resistance
Increased disease susceptibility Normal disease susceptibility
Special cases
Sand soils
It 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 sands
It 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 soils
Some 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 soils
It 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
第一节 植物的钾营养
第二节 植物的土壤钾素营养
第三节 常用钾肥的种类、性质和施用
第四节 钾肥的合理施用
第一节植物的钾营养
一、钾在植物体内的含量、形态与分布
一般作物体内的钾含量（ K2O） 为 0.3%～ 5%（干
重），与氮素相当，高于磷素的含量。钾在作物体内
的含量应作物和器官的不同有很大差异（表 5-1）。就
不同器官来看，谷类作物种子中含量较低，而茎杆中
钾的含量则高。此外，薯类作物的块根、块茎含钾量
也比较高。
钾在作物体不构成任何结构物质或化合物，而是
呈游离状态存在。它以无机盐的形式存在于细胞质或
吸附在原生质胶体表面。钾在作物体内的移动性很强，
随着作物的生长，钾不断地向代谢作用旺盛的部位转
移。因此在幼叶、幼芽和根尖中，钾的含量极为丰富。
钾的再利用率也高。缺钾症首先出现在老叶，或中、
下部叶。
表 5-1 主要农作物中钾的含量（彭克明,1987）
作物 部位 含钾（ K2O）% 作物 部位 含钾（ K2O）%
小麦 籽粒 0.61 水稻 籽粒 0.30茎秆 0.73 茎秆 0.90
棉花 种子 0.90 马铃薯 块茎 2.28茎秆 1.10 叶片 1.81
玉米 籽粒 0.40 糖用甜 菜 跟 2.13茎秆 1.60 叶片 5.01
谷子 籽粒 0.20 烟草 叶片 4.10茎秆 1.30 茎 2.80
二、钾的生理功能
一）维持细胞膨压，促进植物生长
细胞的正常结构和形态的维持需要一定的渗透压，
K+和 CI-维持植物细胞渗透压的主要离子。缺钾时，渗
透压降低，水分减少，细胞伸展受到影响。 Mengel
（ 1982） 认为，对于细胞的正常伸展来说，渗透压
4ⅹ 105巴是不够的。由于膨压小，细胞不能充分伸长，
因而叶面积减少，节间缩短，茎变细，抗性降低。缺钾
时膨压减小，水分不足，生物膜、细胞器等受到损害，
代谢活动不能正常开展。
二） 调节气孔的运动
钾离子通过在气孔的保卫细胞和相邻
的叶肉细胞中的流动来调节气孔开闭。
表 5-2 气孔张、闭时，蚕豆叶片表皮组织保
卫细胞内各种离子的浓度
气孔状态
K+ Na+ CI-
渗透压
（巴）
气孔孔径
（微米）
10-14克当量
张开 424 0 22 35 12
关闭 20 0 0 19 2
三）提高酶活性
钾是生物体中很多酶的活化剂。植物体中约有 60多种
酶需要在 K+离子的参与下才能充分活化。这些酶包括合成
酶、氧化还原酶和转移酶类等。其活化特点是需要较高的
K+浓度（ 40～ 80mM）,而其它离子在该浓度时对植物就
会产生毒害。一般植物细胞的钾浓度为 150mM。
1）合成酶类：乙酰辅酶 A,NAD合成酶、谷胱甘肽合
成酶、淀粉合成酶、苹果酸合成酶等
2）氧化还原酶：甘油酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、琥
珀酸脱氢酶等
3）转移酶类：丙酮酸激酶,6-磷酸果糖激酶
其它,ATP酶等
辅酶酶蛋白全酶 ?
?
?
?
?
?
?
K
K
四）、促进光合作用和同化物的运输
1、促进叶绿体合成
表 5-3小麦灌浆期上部节间的叶绿素含量与供钾关系
（ H.E.Haeder,1981）
日期 叶绿素含量（毫克 /克鲜重）K
1 K2 K3
7月 20日 0.7 2.4 2.5
7月 25日 1.2 1.3 1.3
7月 27日 / 0.8 1.2
7月 31日 / 0.5 0.6
8月 2日 / 0.1 0.4
2、调节气孔开闭
3、促进类囊体膜上的电子传递，增加 ATP形成。
表 5-4 钾对叶绿体中 ATP合成的影响
作物 干物质中含 K2O% 叶绿体生成量ATPμmol·mg-1chlh-1
蚕豆 3.70 2161.0 143
菠菜 3.53 2951.14 185
向日葵 4.70 1021.60 68
4、增加光合作用
钾离子进入细胞质，有利于维持叶绿体膜两边的电
势差，从而保证光合作用顺利进行。增加光呼吸、减少
暗呼吸。
表 5-5 钾对同化、光呼吸和暗呼吸的影响（ People,1979）
叶子中 K含量
（ %干重）
CO2同化率
（ mg·cm-2·h -1）
光呼吸
（ dpm ·cm-2·h -1）
暗呼吸
（ mg·cm-2·h -1）
1.28 11.0 4.0 7.56
1.98 21.7 5.87 3.34
3.84 34.0 9.66 3.06
5、促进碳水化合物的运输
钾能促进光合产物的向贮藏器官的运输，增加库
的贮存。
表 5-6 钾对甘蔗中标记光合产物输送的影响（ Haart）
14C存在部位
占总标记物的 %
+K -K
标记叶的叶片 54.3 95.4
标记叶的叶鞘 14.3 3.9
标记叶的节 9.7 0.6
标记叶上部的叶和节 1.9 0.1
标记叶节以下的茎 20.1 0.04
五）钾可促进淀粉的合成
钾可提高淀粉酶活性，促进淀粉合成，抑制籽粒中
ABA活性，延长淀粉合成时间。
表 5-7 培养介质中钾浓度对水稻和大麦种子中淀粉酶活性
的影响（ Heaeder,1981）
作物 KCI浓度（摩尔） ADP生成量（毫微摩尔） 相对量（ %）
大麦
0 53.4 100
0.1 72.3 135
水稻
0 37.5 100
0.1 51.1 136
表 5-8钾对小麦籽粒中 ABA含量、灌浆期和
粒重的影响（ Haeder,1981）
处理
ABA（ 毫微克 ·粒 -1）
抽穗至完
熟天数
麦粒重
（毫克）抽穗天数
28 35 38 44
缺钾 7.7 13.4 46.5 2.2 46 16.0
足钾 3.7 4.4 / 9.4 75 34.4
六）促进脂肪代谢
在脂肪合成过程中有 2个酶需要 K+。 乙酰辅酶 A合成酶
需要 K+ ；乙酰辅酶 A羧化酶需要 K+, Mg2+,Mg-ATP等
共同作用才能发挥作用。
七）促进氮代谢
1、促进硝态氮的吸收、运输和还原
2、促进蛋白质合成
3、促进豆科作物固氮
4、减少铵害和有害胺类的毒害作用
八）提高作物的抗逆性
1、提高作物的抗旱性
钾充足时，吸水能力强，对蒸腾的调节能力强，保
水力强。
表 5-9 钾对于亚麻蒸腾系数的影响
项目
40%田间持水量 80%田间持水量
-K +K -K +K
干物重（克 /盆） 58.5 65.6 64.6 80.4
叶片含钾量（ K%
干重） 0.4 2.6 0.4 2.9
水的消耗（升 /盆） 34.0 30.1 40.5 40.5
蒸腾系数 581 459 624 504
2、提高作物的抗冻性
细胞膜的相变温度与其不饱和脂肪酸的含量有关，
不饱和脂肪酸含量越 gao,相变温度越低。而钾充足时，
细胞膜的不饱和脂肪酸的比例较高；细胞的渗透势低，
防止脱水和结冰。提高抗冻、抗寒性。
表 5-10 不同钾肥用量对玉米抗霜冻的影响（ Trier weiler）
施钾量（ K2O公斤 /亩） 玉米幼苗受冻情况（ %）
7.45 55
13.5 20
24.8 21
45.0 15
3、增强作物抗盐性
Schleiff和 Finck试验：使得小麦的耐盐能力由 0.2%提高
到 0.5%
4、增强作物抗倒伏能力
5、增强作物对生理性病害的防治
在不良土壤环境中，钾可增强根系氧化力，减少作物
对铁、锰等元素的吸收，从而减轻其生理病害，如青铜病。
表 5-11钾对越南硫酸盐土中水稻铁的吸收和和青铜病的发生
磷酸钾用量
（克 /盆）
水稻干重
（克 /盆）
Fe含量
（ ppm） K
+浓度（ %） 青铜病发生
情况
0 5.8 2070 0.25 严重
1 13.8 1515 0.90 明显
2 18.1 1450 1.20 明显
3 23.1 1095 1.30 轻微
6、增强作物对病虫害的抗性
施肥能减轻真菌、细菌和病毒性病害；也对虫害
有一定的作用。适量施钾一般可减少水稻的胡麻叶癍
病、白叶枯病、稻瘟病、纹枯病；麦类赤霉病、纹枯
病、白粉病、小麦锈病；玉米黑粉病、大、小叶斑病；
甘薯疮痂病；棉花枯萎病、黄萎病；黄麻枯萎病、根
腐病；柑橘黄脓病；苹果腐烂病；茶树炭疽病等。
原因：增强细胞表皮厚度，促进细胞木质化程度；
增加植物体内的酚类含量
减少可溶性含氮化合物及可溶性糖类，减
少病原微生物的营养
防止 -SH氧化，增加膜的稳定性
表 5-12 钾对于抑制病虫害发生的作用（引自
Perrenoud）
病原 总数 发病率减少
（ %）
未变（ %） 发病率增加
（ %）
真菌病害 740 71 11 18
昆虫与螨 230 59 16 25
线虫 54 42 4 54
病毒 116 41 14 45
细菌 68 75 12 13
总数 1209 65 12 23
表 5-13水稻细胞木质化程度与施钾是关系
处理 NP NPK1 NPK2
木质素含量
（ %干物质） 26.9 27.5 29.3
三、作物的缺钾症状
一般作物缺钾首先表现为：
生长停滞，叶色变暗；
抗旱力下降；
从老叶的叶尖和叶缘开始出现带白色的、黄色的或橙色
的褪绿斑点或条带。有些品种可以出现分布不规则的
褪绿斑点。但所有情况下，症状都是从叶梢开始，而
基部常常仍然保持绿色。
褪绿区坏死，组织死亡，叶片干枯早落
病症蔓延到幼嫩叶片，最后真个植株可能死亡
罹病植株根系发育不良，常常腐烂
易感染病害
作物的产量、品质下降。
? 柑橘缺钾：老叶脱落，
幼叶沿叶尖、叶缘干
枯
? 缺钾植株的的老叶烧焦状黄化，变干成纸状；
症状开始在叶尖和叶缘，逐渐扩展到叶脉间的
叶肉。黄瓜的茎端（ stem end） 不能膨大。
?
? Bluish green,with slight marginal and intervenal
chlorosis,followed by marginal scorching,either
brown or grayish brown color,
? 蓝绿色的叶片，叶缘和叶脉间失绿黄化，接着叶缘呈
现烧焦状。或者叶片为褐色或灰褐色。
? ?
? 大麦：生长矮小，抽穗少 而不正常；叶片蓝绿
色，老叶从叶尖到叶缘开始干枯，叶片上出现
条带。
? 在缺钾严重时，出现白斑状损伤。
? 玉米缺钾：节间短，叶片相对长，叶缘和叶
尖变褐，失绿黄化。根系差，不耐旱。
燕麦缺钾：叶片和茎
呈蓝绿色；老叶从叶
尖开始坏死，枯萎、
凋谢。
? 马铃薯缺钾：生
长较矮，灌簇状；
叶片蓝绿色、叶
脉间轻微的黄化，
边沿烧焦状，叶
面上有褐斑。
? 小麦缺钾
?
? 梨树缺钾：叶片深褐
色，叶缘烧焦状。
第三节土壤中的钾及其有效性
一、土壤中钾的含量和形态
二、土壤中钾的转化
三、土壤中钾的有效性及其影响因素
一、土壤中的钾含量
地壳平均含钾量越为 2.6%，大部分
束缚在原生矿物或次生矿物中。土壤含
钾量取决于母质和分化程度。粘质土壤
含钾量高，而砂质土壤含钾量低。
我国土壤含钾量一般为 0.5~2.5%，
高的可达 5%以上，平均为 1.2%。淮河以
北的土壤大多含 K2O1.8 ~2.6%，淮河以
南的土壤含 K2O在 0.6 ~4.0%，而广东南
部、海南岛和云南等地的含钾量为 0.1
~3.9%。
二、土壤钾的形态
1、水溶性钾 一般 1 ~10ppm
2,交换性钾 一般为 40 ~600ppm,p位吸附
的钾与溶液中的钾平衡性好
3、非交换性（缓效性钾） 存在于 2,1黏
土矿物晶格固定的钾（ i位吸附的钾），
及黑云母、水化云母中的钾。一般含量
50 ~750ppm
4,矿物钾：一般含量为 0.5% ~2.5%。
表 5-13一般矿物的含钾量
矿物种类 K2O含量 矿物种类 K2O含量
钾长石 4~15 伊利石 4 ~7
钙 -钠长石 0 ~3 蛭石 0 ~2
白云母 7 ~11 绿泥石 0 ~1
黑云母 6 ~10 蒙脱石 0 ~0.5
表 5-14矿物钾对作物的有效性（ J.K.Plunner，
1918）
钾源
燕麦吸收的
钾量（毫克 /
盆）
2种提取剂所提取的钾量 *
水 含 CO2水
K2SO4 253 / /
黑云母 202 4.37 43.4
白云母 177 4.02 28.1
正长石 62 3.39 15.6
微斜长石 13 3.00 10.2
二、土壤中钾的转化
化学形态 矿物钾 非交换性钾 交换性钾 水溶性
有效性 难溶性钾 缓效钾 速效性钾
钾的存在部
位
长石、白云
母等结构内
2,1型黏土矿物晶
层内，黑云母、水
化云母结构内
颗粒表面，
或 P位点 溶液中
保持力 配位作用 层间吸附、配位作 用 静电引力
平衡关系 风化 扩散（缓慢） 交换（迅速）
扩散系数 约 10-23～ 10-15 约 10-7
含量 0.5 ～ 2.5% 70 ～ 750ppm 40 ～600ppm 1 ～ 10ppm
相对含量 90 ～ 98% 2 ～ 8% 0.1 ～ 2%
测定方法 全钾 -HNO3法 HNO3法 -NH4AC法 NH4AC法
1、长石的分化和钾的释放
长石具有三维结构，钾离子位于 Si,AI-O骨架的中间，为共
价键牢牢束缚。因此，分化很慢。其分化和钾的释放受许多因素
影响。如：内部结构（晶格的规则性、含钠量、含硅量、颗粒大
小等）；外部因素：温度、水分,pH,分化产物的移出等。
云母 /伊利石
长石
蛭石
中间产物 高岭石
2、云母中钾的释放
云母类和 2,1型次生矿物是层状结构，层间距离
为 1毫微米，钾位于上、下两层之间的近 6角形的空间
中。钾的释放不是矿物结构的解体，而是由交换反应
控制的扩散过程。 Na+,Ca2+,Mg2+,NH4+均可进行
这种代换。
由于云母中钾的释放而产生一系列的次生矿物,
云母（ ~10%） 水化云母（ 6 ~8%） 伊利石（ 4 ~6%）
过渡性矿物（ ~3%）蛭石或蒙脱石（ <2% ）
3、土壤中钾的固定
1）晶格固定
云母 >蛭石 > 伊利石 >蒙脱石
NH4+对钾的吸附有竞争作用； H+,Ca2+、
AI3+等也影响钾的固定。
2）钾的吸附
伊利石 >蛭石、分化云母 >蒙皂石 >高岭石
4、钾的淋失
富含高岭石的土壤和砂土地钾的淋失
比较严重。
土壤中钾的循环
三、影响土壤中钾的有效性因素
一）土壤因素
1、黏土矿物类型
2,CEC
3,交换性钾含量
4、土壤 pH,水分、温度等
5、其它离子，如 AI3+,Ca2+,Mg2+,NH4+等
二）植物因素
1,根系 CEC小的作物吸收钾的能力强。
2、根系类型与密度：黑麦草大于三叶草；玉米大于洋葱 。
MgCa
KK
a
a
A
?
?Re
钾的活度系数
第三节 钾肥的性质与施用
一、氯化钾（ KCI）
1、成分与性质
氯化钾含 K2O60%（ K50%）,呈白色、淡黄色、或
紫红色结晶，易溶于水，有一定的吸湿性，吸湿会结
块。化学中性，生理酸性。
2、在土壤中的转化
类似于氯化铵
3、施用
基肥和追肥
在水稻地、砂土地施用效果很好；在棉、麻类作物上
施用也有较好的效果。
不适宜于在忌氯作物和盐碱地施用。
二、硫酸钾（ K2SO4）
1,成分与性质
白色或淡黄色结晶，含 K2O50～ 52%（ K%42），
可溶于水，吸水性小，物理性状良好，不宜结块。
2、在土壤中的转化
类似于硫酸钾。
3、施用
可做基肥、追肥和种肥。
在一些经济价值高的忌氯作物上施用较好，
如烟草、葡萄、苹果、西瓜等作物。在洋葱、
韭菜、大蒜等作物上施用可提高其风味。
在还原性强的水稻地施用可能产生
H2S的危害。
三、草木灰
1、成分与性质
主要成分为 K2CO3,其次为 K2SO4和 KCI； 另外还
有磷、钙、镁和各种微量元素。水溶性钾占 90%。水
溶液呈碱性。含钾量应植物种类和植物的苗令而异。
高的可达 35.4%（向日葵），低的不到 1%（盗壳灰）
（表 5-15）。燃烧温度也影响钾的有效性。
2、施用
可做基肥、追肥和种肥（特别是拌种）。
适宜于喜钾作物，如薯类作物、棉麻、蔬菜、水果
等。
盐碱地生长的植物灰不宜做肥料；草木灰不能于
铵态氮肥混合施用。
表 5-15 草木灰的成分（ %）
种类 K2O P2O5 CaO
一般针叶树灰 6.00 2.90 35.0
一般阔叶树灰 10.00 3.50 30.00
小灌木灰 5.90 3.14 25.09
稻草灰 1.79 0.44 10.91
小麦秆灰 13.80 6.40 5.90
棉壳灰 21.90 9.14 14.04
花生壳灰 6.45 1.23 /
向日葵灰 35.40 2.55 18.50
稻壳灰 0.67 0.62 0.89
四、窑灰钾肥
1、成分与性质
灰黄色或灰褐色的粉末，含 K2O8～ 20%,CaO30%，
MgO1%左右。吸湿性很强，水溶液 pH9～ 11,易结块。
90%的钾是水溶性的，主要成分是硫酸钾和氯化钾。
2、施用
做基肥或追肥，不能做种肥。
适宜于酸性土壤和需钙多的作物。施用过程中要防
止与植物直接接触；防止被风吹散。
五、硅酸钾
1、成分 K2Si3O8
缓效性钾肥
第四节钾肥的合理施用
一、根据土壤性质施肥
1、土壤钾的有效性
2、土壤对钾的缓冲能力
3、其它理化因素
二、根据作物特性施肥
1、作物种类
2、作物品种
三、施肥方法
1、与氮、磷肥配合施用
2、水分条件
3、施肥方法
表 5-16土壤速效钾水平与钾素营养水平
（刘芷宇等,1980）
速效钾（微克 /克）
对钾肥的反应
速效钾 缓效钾 土壤供钾能力
<25 <100 极低 生长严重受阻，大多数作 物出现典型的缺钾症
25~50 100 ~200 低 各类作物施用钾肥均有效果，有些作物出现缺钾症
50 ~100 200 ~500 中
施钾一般无效，肥效大小
因作物种类及生产水平而
异
>100 >500 高 施钾一般无效
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 health
In 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 strength
Potash 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.
Deficient K Satisfactory K
Low yield Full yield
Inefficient N response Full N response
Increased risk N loss Minimum N loss
Reduced 1000 grain/specific
weight
Full 1000 grain & specific
weight
Reduced grain ripening period Maximum grain ripening period
Lower grain number/ear Full grain number/ear
Poorer grain sample Normal grain sample
Weaker straw Normal straw strength for
varietyIncreased lodging risk Lodging risk normal for variety
Increased susceptibility to
drought
Normal drought resistance
Increased disease susceptibility Normal disease susceptibility
Special cases
Sand soils
It 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 sands
It 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 soils
Some 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 soils
It 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
