第六章-钾素营养和钾肥课件.ppt
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- 第六 营养 钾肥 课件
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1、钾不仅是植物生长发育所必需的营养钾不仅是植物生长发育所必需的营养元素,而且是肥料三要素之一。许多植元素,而且是肥料三要素之一。许多植物需钾量都很大,就矿质营养元素而言物需钾量都很大,就矿质营养元素而言,它在植物体内的含量仅次于氮。它在植物体内的含量仅次于氮。农业生产实践证明,施用钾肥对提高农业生产实践证明,施用钾肥对提高作物产量和改进品质均有明显的作用。作物产量和改进品质均有明显的作用。近二十年来,在中国的南北方,都有近二十年来,在中国的南北方,都有缺钾现象出现。因此,钾营养也引起了缺钾现象出现。因此,钾营养也引起了人们的重视。人们的重视。钾钾第一节第一节 植物的钾素营养植物的钾素营养一、植物
2、体内钾含量、形态与分布一、植物体内钾含量、形态与分布1.含含量量植物体内钾含量植物体内钾含量(K2O)一般为植株干重一般为植株干重的的l5,是植物体中含量最多的金属元素。,是植物体中含量最多的金属元素。钾在体内的浓度比钾在体内的浓度比NO3-N、磷酸离子高、磷酸离子高几十倍至百余倍,比外界钾离子高几倍至几几十倍至百余倍,比外界钾离子高几倍至几十倍。十倍。主要农作物不同部位中钾的含量(主要农作物不同部位中钾的含量(%)作物作物部位部位含含K2O作物作物部位部位 含含K2O小麦小麦籽粒籽粒0.61水稻水稻籽粒籽粒0.30茎秆茎秆0.73茎秆茎秆0.90棉花棉花籽粒籽粒0.90马铃薯马铃薯块茎块茎2
3、.28茎秆茎秆1.10叶片叶片1.81玉米玉米籽粒籽粒0.40 糖用甜菜糖用甜菜 根根2.13茎秆茎秆1.60块茎块茎5.01谷子谷子籽粒籽粒0.20烟草烟草叶片叶片4.10茎秆茎秆1.30茎茎2.802.形态形态钾在植物体内钾在植物体内以以离子形态、水溶性盐离子形态、水溶性盐类或吸附在原生质表面类或吸附在原生质表面等方式存在,而不等方式存在,而不是以有机化合物的形态存在。是以有机化合物的形态存在。3.分布分布钾在植物体内具有较大的移动性,主钾在植物体内具有较大的移动性,主要分布在要分布在代谢最活跃的器官代谢最活跃的器官和组织中。和组织中。二、钾的营养功能二、钾的营养功能(一一)作为许多酶的活
4、化剂作为许多酶的活化剂 生物体内钾能作为生物体内钾能作为60多种酶的活化多种酶的活化剂,所以钾能促进多种代谢反应。剂,所以钾能促进多种代谢反应。活化离子与非活化离子对酶变构作用的影响活化离子与非活化离子对酶变构作用的影响(二二)促进光合作用促进光合作用l钾能提高植钾能提高植物光合磷酸物光合磷酸化作用,使化作用,使单位重量叶单位重量叶绿体产生的绿体产生的ATP增加。增加。叶绿体在光下形成叶绿体在光下形成H H+梯度梯度和阳离子流和阳离子流钾对叶绿体中钾对叶绿体中ATP合成的影响合成的影响作物作物蚕豆蚕豆菠菜菠菜向日葵向日葵干物质中干物质中K2O(%)3.701.005.531.144.701.6
5、0ATP的数量(的数量(mol/h/g.叶绿素)叶绿素)216143295185102 68(三三)促进糖代谢促进糖代谢l钾不足时,植株内糖、淀粉水解为单糖;钾不足时,植株内糖、淀粉水解为单糖;钾充足时,活化了淀粉合成酶,单糖向合钾充足时,活化了淀粉合成酶,单糖向合成蔗糖、淀粉方向进行。成蔗糖、淀粉方向进行。l钾能促使糖类向聚合方向进行,对纤维的钾能促使糖类向聚合方向进行,对纤维的合成有利。所以钾肥对棉、麻等纤维类作合成有利。所以钾肥对棉、麻等纤维类作物有重要的作用。物有重要的作用。l钾还能促进光合产物向贮藏器官的运输,钾还能促进光合产物向贮藏器官的运输,这不仅能消除光合产物在叶部累积而抑制这
6、不仅能消除光合产物在叶部累积而抑制光合作用的继续进行,还能使各组织生长光合作用的继续进行,还能使各组织生长发育良好。发育良好。(四四)促进氮素吸收和蛋白质的合成促进氮素吸收和蛋白质的合成 l促进氮素吸收促进氮素吸收 钾能大大提高作物对氮的吸收利用,并很快钾能大大提高作物对氮的吸收利用,并很快变为蛋白质。钾充足,进入体内的氮较多,变为蛋白质。钾充足,进入体内的氮较多,形成的蛋白质较多;如果钾不足,体内蛋白形成的蛋白质较多;如果钾不足,体内蛋白质合成受到影响,而且原来的蛋白质产生分质合成受到影响,而且原来的蛋白质产生分解,使非蛋白质氮相对增多,同时影响对氨解,使非蛋白质氮相对增多,同时影响对氨的利
7、用,造成氨的累积,易产生氨毒。的利用,造成氨的累积,易产生氨毒。(五五)钾能促进植物经济用水钾能促进植物经济用水l促进根系对水分的吸收促进根系对水分的吸收 钾离子以高浓度累积在细胞中,因此,钾离子以高浓度累积在细胞中,因此,细胞壁渗透压增大,水分便从低浓度的土细胞壁渗透压增大,水分便从低浓度的土壤溶液中向高浓度的根细胞中移动,直至壤溶液中向高浓度的根细胞中移动,直至渗透压和膨压达到平衡为止。渗透压和膨压达到平衡为止。膨压是细胞扩张的动力,它从细胞内为膨压是细胞扩张的动力,它从细胞内为细胞壁的延伸或细胞分裂提供必需的压力。细胞壁的延伸或细胞分裂提供必需的压力。钾能调节气孔的运动,有利于作物经济用
8、水。作物的气孔运动与渗透压、压力势有密切关系。钾的营养功能钾的营养功能钾与气孔运动钾与气孔运动气孔张、闭时,蚕豆叶片表皮气孔张、闭时,蚕豆叶片表皮组织保卫细胞内各种离子的浓度组织保卫细胞内各种离子的浓度张开张开 424 22 35 12关闭关闭 20 0 19 2气孔状态气孔状态K Cl-渗透压渗透压 气孔孔径气孔孔径(10-14mol)bar*(m)(六)增强植物的抗逆性(六)增强植物的抗逆性 钾有多方面的抗逆功能,它能增强作物的抗旱、钾有多方面的抗逆功能,它能增强作物的抗旱、抗高温、抗寒、抗病、抗盐、抗倒等的能力,从抗高温、抗寒、抗病、抗盐、抗倒等的能力,从而提高其抵御外界恶劣环境的忍耐能
9、力。这对作而提高其抵御外界恶劣环境的忍耐能力。这对作物稳产、高产有明显作用。物稳产、高产有明显作用。钾的营养功能钾的营养功能抗盐性:稳定质膜中蛋白质分子上的抗盐性:稳定质膜中蛋白质分子上的S-H基,避免蛋白质基,避免蛋白质 变性;变性;防止类脂中的不饱和脂肪酸被氧化;防止类脂中的不饱和脂肪酸被氧化;抗病性:增厚细胞壁提高细胞木质化程度;抗病性:增厚细胞壁提高细胞木质化程度;促进植物体内低分子化合物转变为高分子化合物;促进植物体内低分子化合物转变为高分子化合物;抗倒伏:促进作物抗倒伏:促进作物茎秆维管束的发育,使茎壁增厚,髓腔茎秆维管束的发育,使茎壁增厚,髓腔 变小,机械组织内细胞排列整齐。变小
10、,机械组织内细胞排列整齐。抗早衰:抗早衰:延长籽粒灌浆时间,增加千粒重;延长籽粒灌浆时间,增加千粒重;增强植物的抗逆性增强植物的抗逆性抗旱性:抗旱性:增加钾离子的浓度增加钾离子的浓度,提高细胞的渗透势;,提高细胞的渗透势;提高胶体对水的束缚能力,使细胞膜保持提高胶体对水的束缚能力,使细胞膜保持 稳定的透性;气孔的开闭随植物的生理需稳定的透性;气孔的开闭随植物的生理需 要而调节自如;促进根系生长要而调节自如;促进根系生长,提高根冠,提高根冠 比,增强作物吸水能力比,增强作物吸水能力;抗高温:抗高温:保持较高的水势和膨压,保证植物的正常保持较高的水势和膨压,保证植物的正常 代谢;代谢;促进植物的光
11、合作用,加速蛋白质促进植物的光合作用,加速蛋白质 和淀粉的合成;调节气孔和渗透,提高作和淀粉的合成;调节气孔和渗透,提高作 物对高温的忍耐能力;物对高温的忍耐能力;施钾对玉米产量及茎腐病发病率影响施钾对玉米产量及茎腐病发病率影响 施施K K2 2O O量量 籽粒产量籽粒产量 茎腐病发病率茎腐病发病率 (kg/ha)(t/ha)(kg/ha)(t/ha)()0 4.48 35 0 4.48 35 300 6.91 19 300 6.91 19 600 8.73 8 600 8.73 8l钾还能减轻过量钾还能减轻过量Fe2+、Mn2+和硫化氢等还原物和硫化氢等还原物质的危害。质的危害。l钾能增强作
12、物的抗病能力钾能增强作物的抗病能力 原因有原因有:1、供钾充足时,植物内可溶性氨基酸和单糖在体内积、供钾充足时,植物内可溶性氨基酸和单糖在体内积累得很少,减少了病原菌的营养来源;累得很少,减少了病原菌的营养来源;2、钾供应充足时,可使细胞壁增厚,表皮细胞硅质化、钾供应充足时,可使细胞壁增厚,表皮细胞硅质化程度增加,因而抗病菌侵入的能力也相应增强;程度增加,因而抗病菌侵入的能力也相应增强;3、钾水平高时体内酚类的合成增加,因为植物抗病能、钾水平高时体内酚类的合成增加,因为植物抗病能力与体内酚化合物的生物合成量成正相关。因此,钾力与体内酚化合物的生物合成量成正相关。因此,钾充足可以提高抗病力。充足
13、可以提高抗病力。(七)钾对作物品质的影响(七)钾对作物品质的影响钾充足,不但能使作物产量增加,而且可以改钾充足,不但能使作物产量增加,而且可以改善作物品质,钾通常被称为善作物品质,钾通常被称为“品质元素品质元素”如:如:1.油料作物的含油量增加油料作物的含油量增加2.纤维作物的纤维长度和强度改善纤维作物的纤维长度和强度改善3.淀粉作物的淀粉含量增加淀粉作物的淀粉含量增加4.糖料作物的含糖量增加糖料作物的含糖量增加5.果树的含糖量、维果树的含糖量、维C和糖酸比提高,果实风味增加和糖酸比提高,果实风味增加6.橡胶单株干胶产量增加,乳胶早凝率降低橡胶单株干胶产量增加,乳胶早凝率降低7.提高和降低水稻
14、和啤酒大麦蛋白质含量提高和降低水稻和啤酒大麦蛋白质含量8.有利果实正常着色有利果实正常着色 施钾对大麦品质的影响施钾对大麦品质的影响 处理处理 胱氨酸胱氨酸 蛋氨酸蛋氨酸 酪氨酸酪氨酸 色氨酸色氨酸 淀粉淀粉 可溶性糖可溶性糖 ()()()()()()()()()()()-NP 0.18 0.14 0.36 0.121 44.9 9.36NP 0.18 0.14 0.36 0.121 44.9 9.36NPK 0.20 0.20 0.42 0.135 46.5 10.40NPK 0.20 0.20 0.42 0.135 46.5 10.40 l 缺钾时,老叶叶尖和叶缘发黄,出现褐色斑缺钾时,老
15、叶叶尖和叶缘发黄,出现褐色斑点,甚至成为斑块,逐渐枯萎。但点,甚至成为斑块,逐渐枯萎。但叶中部靠叶中部靠近叶脉附近仍保持原来的绿色。严重缺钾时近叶脉附近仍保持原来的绿色。严重缺钾时幼叶也会出现同样的症状。幼叶也会出现同样的症状。l禾谷类作物缺钾时,先在下部叶片上出现褐禾谷类作物缺钾时,先在下部叶片上出现褐色斑点,然后枯黄。水稻缺钾易出现胡麻叶色斑点,然后枯黄。水稻缺钾易出现胡麻叶斑病的症状,发病植株新叶抽出困难,抽穗斑病的症状,发病植株新叶抽出困难,抽穗不齐。症状由下至上发展。不齐。症状由下至上发展。五、钾营养失调的症状五、钾营养失调的症状l棉花缺钾时,中部叶片首先出现叶肉失绿,进而棉花缺钾时
16、,中部叶片首先出现叶肉失绿,进而转为淡黄色,叶表皮组织失水皱缩,叶面拱起,转为淡黄色,叶表皮组织失水皱缩,叶面拱起,叶缘下卷,花铃期在主茎中上部叶的叶肉呈黄色叶缘下卷,花铃期在主茎中上部叶的叶肉呈黄色或黄白色花纹,继而呈红色,称之为或黄白色花纹,继而呈红色,称之为黄叶茎枯病黄叶茎枯病或红叶茎枯病。严重时叶片焦枯脱落。或红叶茎枯病。严重时叶片焦枯脱落。l玉米缺钾时,所形成的果穗尖端呈空粒,如能够玉米缺钾时,所形成的果穗尖端呈空粒,如能够形成籽粒也不充实,淀粉含量低。形成籽粒也不充实,淀粉含量低。KK自左至右,依次为油菜幼叶至老叶,缺磷油菜叶片从暗紫发展至紫红色。图为缺钾的番茄叶片,其症状是叶缘和
17、叶图为缺钾的番茄叶片,其症状是叶缘和叶脉间黄化,叶脉仍保持绿色。脉间黄化,叶脉仍保持绿色。K缺钾易发生筋腐病,着色差第二节第二节 土壤中钾的形态和转化土壤中钾的形态和转化l地壳中钾的含量地壳中钾的含量(平均平均)约为约为2.3%,大部分土壤含,大部分土壤含钾量为钾量为0.52.5%,平均为,平均为1.2%。红壤、砖红壤。红壤、砖红壤等风化强烈,是含钾量最低的土壤种类。等风化强烈,是含钾量最低的土壤种类。l我国地域性分布规律:由北向南,由西向东渐减,我国地域性分布规律:由北向南,由西向东渐减,东南地区土壤多缺钾。东南地区土壤多缺钾。一、土壤中的钾素含量和形态一、土壤中的钾素含量和形态(一)含量(
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