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智慧农业数字化：用数据代替经验，关于土壤钾素含量耕作指导及耕作改善说明

花匠小妙招
2024-12-25 18:38

一、土壤钾素概念

钾是植物的主要营养元素，土壤有效钾是速效钾和缓效钾的有效部分。同时也是土壤中常因供应不足而影响作物产量的三要素之一。

在一般情况下，人们用土壤速效钾的含量来衡量土壤的供钾能力。但是，必须注意到，速效钾含量较低的土壤，其缓效钾有一定的供钾能力。因为，缓效钾是速效钾的直接补给者，它们之间存在动态平衡。因此，判断土壤供钾能力应综合考虑土壤速效钾和土壤缓效钾两项指标。

（1）速效钾，是指土壤中易被作物吸收利用的钾素。包括土壤溶液钾及土壤交换性钾。

（2）缓效钾，是不能直接供给植物吸收利用的钾素，但是，当土壤中速效钾的含量减少时，它可逐步转化为速效钾给予补充。

二、土壤中钾素的形态和转化

● 土壤中钾素的形态

（1）组成性钾（矿物钾），主要以原生或次生的结晶硅酸盐状态存在于土壤中的钾，一般含量为5~25g/kg，占土壤全钾量的90~98%土壤中含钾多的矿物主要有长石、云母等硅酸盐矿物。这些矿物抗风化能力强，钾离子的释放缓慢，难以被植物吸收利用，营养意义相对较小。

（2）非交换性钾又称缓效钾，主要指被2：1型层状黏土矿物固定的钾离子以及黑云母和部分水云母中的钾，是反映土壤供钾潜力的主要指标。在土壤中的含量约为50~750mg/kg，占土壤全钾量的2~8%。非交换态钾是土壤速效钾的直接给源和储备，速效钾和缓效钾指标相结合，能客观反映土壤的供钾能力。土壤速效钾因植物吸收和淋失而减少，非交换态钾会逐渐释放，在大田连作地块，非交换态钾成为植物所需钾的主要来源。

（3）交换性钾，土壤胶体负电荷位点上吸附的钾离子和云母类矿物风化边缘楔形带内，可以被氢离子和铵离子交换，但不能被钙、镁水化半径大的离子所交换的特殊吸附的钾。一般含量为9~90mg/kg，约占土壤全钾量的0.9~1.8%。交换态钾易被代换到土壤溶液中，供当季作物吸收利用，是土壤中植物可吸收钾的主要部分。交换态钾的有效性与其在土壤中含量、土壤胶体类型、土壤阳离子交换量、盐基饱和度及陪伴离子种类和数量相关。

（4）水溶性钾（溶液钾），以离子形态存在于土壤溶液中的钾。一般含量为1~10mg/kg，约占土壤全钾量的0.1~0.2%。水溶态钾可以被作物直接吸收，是土壤供钾能力的强度因素。在土壤中，水溶态钾的数量不断变化，与交换态钾保持快速的动态关系，随水土比例及盐分浓度而变化，又受土壤质地、耕作施肥和灌水等影响。

● 土壤中钾素的转化

水溶性钾与交换性钾可相互转化，当植物从土壤溶液中吸取钾后，土壤溶液中的钾，就能得到交换性钾的补充。土壤中速效钾的含量与钾肥肥效有一定的相关性，因此，常用它作为施用钾肥的参考指标。

● 土壤中钾的释放

（1）矿物态钾的转化

土壤钾主要来源于原生矿物的分解释放。主要有扩散和分解两种机制，在酸性条件下主要以分解为主，在中性条件下以扩散为主。

（2）非交换性钾的释放

土壤速效钾的含量少，次生矿物内层的非交换性钾在钾的供应中起主要作用。土壤非交换性钾的释放受矿物结构特征、颗粒大小、水分含量土壤溶液离子浓度、根际pH等影响。

（3）土壤钾的解吸

吸附在土壤表面的钾，在土壤溶液中钾浓度减少或其它阳离子浓度增加时，转移到土壤溶液的过程。交换作用的强度受交换性钾的吸附位置、粘粒矿物种类、陪伴离子及钾饱和度等影响。

● 土壤中钾的固定

钾的晶格固定作用：有些次生粘土矿物晶层（主要为２：Ｉ型粘土矿物）吸水膨胀，使半径与晶格孔隙半径相当的K+进入晶格的孔穴中，而当失水以后晶层收缩，落入孔穴中的K+较难回复到自由状态，这种现象称为钾的晶格固定作用。它难以与其它离子产生离子交换，所以是非交换性钾。

影响钾固定的因素∶

（1）土壤矿物类型∶蛭石、水化云母强，蒙脱石固定小；

（2）土壤水分状况∶ 水分多有利于钾的扩散；

（3）土壤酸碱度∶ 砖红壤、赤红壤固定能力弱；

（4）铵离子∶ 竞争；

影响土壤中钾有效性的主要因素

（1）粘土矿物组成

2∶1型粘土矿物固定能力大于1∶1型；粘粒含量高的土壤大于砂性土壤。

（2）土壤水分

土壤中家以扩散方式迁移到根表面，，水分的多少影响钾离子的迁移速度。低土壤含水量限制钾的扩散，降低钾的有效性。

（3）土壤温度

温度提高会增加土壤溶液中的钾。非交换性钾的释放随温度的升高而增加。热带地区土壤含钾矿物风化程度高，提供的钾少。提高土壤温暖度，还能促进植物对钾的吸收。

（4）干湿交替

干燥引起粘土矿物晶格收缩，从而使钾以非交换态固定。淹水提高土壤溶液中的钾浓度。

（5）土壤pH值

酸性很强的土壤通常固定钾的能力弱，酸性土壤施用石灰，会增加钾的固定。

（6）氮磷肥料

氮肥促进植物的生长影响，促进对钾吸收。但在土壤供钾较低的土壤上施用铵态氮肥，会阻碍晶层间的钾释放，降低土壤供钾能力。磷肥施用（磷酸铵）促进钾的溶解。

三、土壤钾素含量的换算关系

一般来说，有效钾就是指速效钾，单位是mg/kg。土壤钾元素含量的换算关系1ppm=1mg/kg =1mg/L=1×10-6常用来表示气体浓度或者溶液浓度（同样适用于土壤钾元素含量的换算）。［提示：注意单位是g/kg，就相当于千分之（1 g=1000mg= 1000μg）］

四、中国不同地区土壤钾素含量分级指标

（一）中国农区土壤钾素状况

（二）土壤钾素养分含量分级与丰缺度指标（全国第二次土壤普查养分分级标准）

土壤钾素养分含量参照表：最适宜值参照，速效钾1~4级别

五、耕作指导

（一）植物钾素缺乏症状

缺氮磷钾判断口诀：氮黄红磷钾褐斑。

（1）抗性下降。缺钾时植株茎杆柔弱，易倒伏，抗旱、抗寒性降低；

（2）先从老叶的尖端和边缘开始发黄，并渐次枯萎，叶面出现小斑点，进而干枯或呈焦枯状，最后叶脉之间的叶肉也干枯，并在叶面出现褐色斑点和斑块，生长缓慢，但由于叶中部生长仍较快，所以整个叶子会形成杯状弯曲，或发生皱缩；

（3）有的作物叶片呈青铜色，向下卷曲，叶表面叶肉组织凸起，叶脉下陷；

（4）老叶先表现病症。钾也是易移动而可被重复利用的元素，故缺钾素病症首先出现在下部老叶。

（5）氮肥施用过量会引起缺钾。

● 小麦缺钾表现：

（1）初期，全部叶片呈蓝绿色，叶质柔弱，并卷曲，以后老叶的尖端及边缘变黄，变成棕色以致枯死，整个叶片象烧焦的样子，茎秆细小而柔弱，易发生倒伏，易出现缺钾型黄苗。

（2）下部叶片首先出现黄色斑点，从老叶尖端开始，然后沿着叶脉向内延伸，黄斑与健部分界明显，严重时老叶尖端和叶缘焦状，茎秆细弱，根系发育不良，易早衰。

（二）钾过剩症状

一般不会出现钾过剩，钾过剩主要是过量施用钾肥所致。钾过量阻碍植株对镁、锰、锌的吸收而出现缺镁、缺锰、缺锌症状。

六、耕作改善

● 缺钾耕作改善措施，有效的施用钾肥

常见的钾肥有氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、磷酸二氢钾、有机钾、生物钾、腐殖酸钾、黄腐酸钾等，其中前5种最常见最常用，另外草木灰也是很常用的钾肥。

（1）氯化钾：肥性酸性，具有价格低、含钾量高、速溶性强、见速效的优势，适合在雨水较多的地方作基肥和追肥，干旱缺水的地块应当控制使用或者不用，常用于对氯不敏感的大田作物上。但由于它含有氯离子，长期使用容易造成土壤盐碱板结，所以盐碱性土壤最好不要适用氯化钾。另外，忌氯作物补钾，禁用氯化钾，可以使用硫酸钾。

（2）硫酸钾：肥性酸性，具有价格低、含钾含硫不含氯（含50％钾、18％硫）的特点，适合大部分土壤用来基肥和追肥时使用，它常适用于忌氯喜钾的作物上。长期使用或者在钙含量较多的土壤上使用硫酸钾，容易造成土壤板结酸化。此外，硫酸钾不能在水生作物上使用，如水稻使用硫酸钾过多时，就容易发生硫化氢中毒。

（3）硝酸钾：肥性中性，属于无氯含钾含氮性钾肥（含46％钾、13.5％硝态氮），具有价格中等、含钾量高、速溶性强、见效快的特点，既能补钾还能补氮，比较适合做追肥使用，而且长期使用不容易酸化土壤；因为它含硝态氮，在水田使用会造成肥料流失，作物用肥过多或者着色期使用，容易导致作物因氮肥过量而推迟成熟期。在作物需氮量大的生育期，可以使用硝酸钾；另外在作物正常生长期和果实膨大期，可以使用硝酸钾，但开花结果期特别是果实上色期，最好使用磷酸二氢钾。

（4）磷酸二氢钾：市场上最好的磷钾肥之一，具有含量高、纯度大、全水溶、见效快、适用范围广、安全系数高等特点，广泛适用于大田作物、经济作物、蔬菜果蔬类等各种作物的不同生育期，既能做基肥、追肥、叶面肥，又能冲施、灌施、喷施，用来浸拌种。

（5）腐殖酸钾：是缓效性有机固态钾肥的一种，肥性碱性，因为含有生物活性强的腐殖酸，所以具有十分强的吸附、络合、螯合性，在增加土壤速效钾的同时，还能减少钾在土壤的固定和流失，促进作物对钾更加有效的吸收利用率，对于活化土壤、促进作物长势和抗性等都具有较好的效果，尤其对于复合性的腐殖酸钾，还能为作物提供氮、磷、钾、有机质和中微量元素等多种营养成分，能够广泛适用于各种作物的基肥、追肥和叶面喷肥。

●钾过量耕作改善，钾肥施用过量的危害

（1）过量施钾不仅会浪费宝贵的资源，而且会造成作物对钙等阳离子的吸收量下降，造成叶菜“腐心病”、苹果“苦痘病”等；

（2）过量施用钾肥会造成土壤环境污染，及水体污染；

（3）过量施用钾肥，会削弱庄稼生产能力；

● 钾肥过量耕作改善措施

（1）大量的喷水稀释钾肥浓度；（2）使用适当的植物调节剂；

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农卷风编辑：林伟涛

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