2011作物K生理生态.ppt

钾素的作物生理生态,2,氯化钾,3,硫酸钾,4,下午，他（闰土）拣好了几件东西：两条长桌，四个椅子，一副香炉和烛台，一杆抬秤。他又要所有的草灰（我们这里煮饭是烧稻草的，那灰，可以做沙地的肥料），待我们启程的时候，他用船来载去。,摘自鲁迅（故乡,草木灰,5,窑灰钾肥,二、钾的营养功能,(一)作为许多酶的活化剂生物体内钾能作为60多种酶的活化剂，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,(二)促进光合作用,钾能提高植物光合磷酸化作用，使单位重量叶绿体产生的ATP增加。,叶绿体在光下形成H+梯度和阳离子流,钾能促进光合作用产物向贮藏器官中的运输，增加“库”的贮存。,钾的营养功能,钾能促进光合作用产物的运输,(三)促进糖代谢,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，单糖向合成蔗糖、淀粉方向进行。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、麻等纤维类作物有重要的作用。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光合作用的继续进行，还能使各组织生长发育良好。,(四)促进氮素吸收和蛋白质的合成,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，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解，使非蛋白质氮相对增多，同时影响对氨的利用，造成氨的累积，易产生氨毒。,(五)钾能促进植物经济用水？,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，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，它从细胞内为细胞壁的延伸或细胞分裂提供必需的压力。,钾通过影响气孔的开闭来调节水分蒸腾和二氧化碳进入叶片的过程在白天，通过光合磷酸化在保卫细胞中产生ATP，K+活化ATPase，促使能量释放，促进包括K+在内的养分的吸收，钾会在保卫细胞中以较高浓度积累起来，平衡积累K+的主要阴离子电荷是苹果酸。由于渗透压增高，促使保卫细胞从周围吸收更多的水分，随之膨压增加，使气孔开放，从而有利于二氧化碳的进入，提高光合作用的效率。,（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、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力。这对作物稳产、高产有明显作用。,钾的营养功能,抗盐性：稳定质膜中蛋白质分子上的S-H基，避免蛋白质变性；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；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。抗早衰：延长籽粒灌浆时间，增加千粒重；,增强植物的抗逆性,抗旱性：增加钾离子的浓度，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，提高根冠比，增强作物吸水能力；抗高温：保持较高的水势和膨压，保证植物的正常代谢；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，提高作物对高温的忍耐能力；,增强植物的抗逆性,三、植物对钾(K)的吸收,（一）主动吸收占主导地位、具有自动调节功能（二）被动吸收外界K浓度过高时，,四、钾对作物产量和品质的影响,钾充足，不但能使作物产量增加，而且可以改善作物品质，如：1.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3.淀粉作物的淀粉含量增加4.糖料作物的含糖量增加5.果树的含糖量、维C和糖酸比提高，果实风味增加6.橡胶单株干胶产量增加，乳胶早凝率降低钾通常被称为“品质元素”,缺钾时，通常老叶叶尖和叶缘发黄，进而变褐，逐渐枯萎。在叶片上往往出现褐色斑点，甚至成为斑块，但叶中部靠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。,五、钾营养失调的症状,20,甜菜缺氮,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。,K,缺钾易发生筋腐病，着色差,K,K,图为缺钾的大豆叶片，其症状是叶缘和叶脉间黄化，叶脉仍保持绿色,第二节土壤中钾的形态和转化,地壳中钾的含量(平均)约为2.3%，大部分土壤含钾量为0.52.5%，平均为1.2%。红壤、砖红壤等风化强烈，是含钾量最低的土壤种类。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。,一、土壤中的钾素含量和形态（一）含量,全国1:400万土壤全钾含量（%）分布图,是全国第二次土壤普查工作成果之一。该图按土壤全钾含量（%）将全国土壤归类为6种类型,28,分为矿物态钾、缓效态钾以及速效性钾(水溶性钾和交换性钾)。1.矿物态钾占全钾量的9098%，存在于微斜长石、正斜长石和白云母中，以原生矿物形态分布在土壤粗粒部分。,（二）形态,2.缓效态钾占全钾量的2%8%。主要存在与晶层固定态钾和次生矿物如水云母等以及部分黑云母中的钾。,31,3.速效性钾（植物可利用的钾）占全钾的0.l%2%，其中交换性钾占90%，水溶性钾占l0%左右。,32,农业生产上一般认为：经常把土翻出来晒晒，土壤会更肥一些。请解释其原理！,二、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,流失,钾肥的合理施用,速效钾(K2O)在83.3mg/kg以下，作物表现出缺钾，钾肥效果明显；150mg/kg以上，一般不表现缺钾，钾肥的效果不明显。,一、土壤供钾能力与钾肥肥效,二、作物需钾特性与钾肥肥效,由于钾与碳水化合物代谢关系密切，所以薯类作物、纤维作物、糖料作物需钾较多。由于油脂是由碳水化合物转变而来的，所以油料作物对钾的需要也较多。,（一）作物种类对钾的要求,(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，因此钾肥一般用于基肥，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,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。因此须根作物从土壤中吸取的钾比直根作物的多。,三、肥料配合与钾肥肥效,钾的肥效在氮、磷配合下，才能充分发挥出来。,四、气候条件与钾肥肥效,土壤暴晒和冻融，可以促进土壤含钾矿物的风化，增加矿物晶层上的钾的释放，增加了土壤速效钾的含量。水分不足会使K+的活度下降，降低了K+的扩散。水分过多使通气不良，作物吸钾能力受到抑制。,五、钾肥种类、施用方法与钾肥肥效,对忌氯作物如薯类、糖用作物、浆果类果树、茶树等，施氯化钾效果不佳，并会影响品质；而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。盐土上不宜用氯化钾。宽行作物以条施、穴施或沟施效果较好，窄行作物可以撤施。,小结,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。植物缺钾的症状：土壤中的钾：形态：矿物态缓效态交换态水溶态钾肥种类、性质和施用：KCl、K2SO4、草木灰。钾肥的合理施用,42,试分析作物钾营养高效的机制有哪些？,