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钾肥

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钾肥全称钾素肥料。以钾为主要养分的肥料,植物体内含钾一般占干物质重的0.2%~4.1%,仅次于氮。钾在植物生长发育过程中,参与60种以上酶系统的活化,光合作用,同化产物的运输,碳水化合物的代谢和蛋白质的合成等过程。国内现有的钾肥产能主要集中在青海格尔木及新疆罗布泊地区。2010年,中国累计生产钾肥3967569吨(折纯),比2009年同期增长了12.7%。按区域分钾肥产量,其中华北占4.52万吨,同比增长41.16%;中南占32.46万吨,同比增长25.93%;西北占355.20万吨,同比增长13.45%;华东占0.01万吨,同比减少99.78%;西南占1.256万吨,同比增长6.69%;东北占3.320万吨,同比减少20.74%。
 
分类
肥效的大小,决定于其氧化钾含量。主要有氯化钾、硫酸钾、草木灰、钾泻盐、磷酸一钾(磷酸二氢钾)等。大都能溶于水,肥效较快。并能被土壤吸收,不易流失。钾肥施用适量时,能使作物茎秆长得坚强,防止倒伏,促进开花结实,增强抗旱、抗寒、抗病虫害能力。具有钾(K或K传)标明量的单元肥料就是钾肥(potash fertilizer)。能提高土壤供钾能力和植物的钾营养水平。
具有单元素“钾”(K或K传)标明量的是单元素含肥料(potash fertilizer);标明“钾”元素高,其它元素低也是“钾肥”。“钾肥”分二元复合钾肥、三元复合钾肥。
根据钾肥的化学组成可分为含氯钾肥和不含氯钾肥。钾盐肥料均为水溶性,但也含有某些其他不溶性成分。
主要钾肥品种有氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、钾石盐、钾镁盐、光卤石、硝酸钾、窑灰钾肥。
氯化钾含氧化钾为50%~60%。主要以光卤石,钾石盐和苦卤为原料制成。氯化钾易溶于水,20摄氏度时溶解度为34.7%,100摄氏度时为55.7%,是速效性肥料,可供植物直接吸收。氯化钾吸湿性不大,通常不会结块,物理性质良好。便于施用
 
硫酸钾的生产方法:
一是直接由天然矿物和硬盐矿等制取。二是由氯化钾转化而得,目前世界生产的硫酸钾中70%由转化法生产。硫酸钾含氧化钾50%~54%,较纯净的硫酸钾系白色或淡黄色。菱形或六角形结晶,吸湿性远比氯化钾小,物理性状良好,不易结块,便宜施用。
 
影响因素
钾肥的施用除取决于土壤的供钾能力外,还受作物种类、农业生产水平和气候及土壤条件等因素的影响。土壤中钾的含量、形态及其转化和供钾能力是合理分配和施用钾肥的重要依据。土壤的全钾含量变幅较大 ,一般为0.1%~3%,平均约为1%。
土壤中的钾包括3种形态:①矿物钾。主要存在于土壤粗粒部分,约占全钾的90%左右,植物极难吸收。②缓效性钾。约占全钾的2%~8%,是土壤速放钾的给源。③速效性钾。指吸附于土壤胶体表面的代换性钾和土壤溶液中的钾离子。植物主要是吸收土壤溶液中的钾离子。当季植物的钾营养水平主要决定于土壤速效钾的含量。一般速效性钾含量仅占全钾的0.1%~2%,其含量除受耕作、施肥等影响外,还受土壤缓放性钾贮量和转化速率的控制。
 
作用
促进酶的活化对酶的活化作用是钾在植物生长过程中最重要的功能之一,现已发现钾是60多种酶的活化剂。因此。钾同植物体内的许多代谢过程密切相关,如:光合作用、呼吸作用和碳水化合物、脂肪、蛋白质的合成等。
促进光合作用和光合产物的运输①提高光合效率;②调节气孔的开闭,控制CO谠水的进出;③促进碳水化合物的合成,加速光合产物的流动。
促进蛋白质合成①促进蛋白质合成的关键成份NO萠摄取和运转;②与蛋白质的合成过程密切相关。
增强植物的抗逆性钾能使作物体内可溶性氨基酸和单糖减少,纤维素增多,细胞壁加厚;钾在作物根系累积产生渗透压梯度能增强水分吸收;钾在干旱缺水时能使作物叶片气孔关闭以防水分损失。因此钾能增强作物的抗病、抗寒、抗旱、抗倒伏及抗盐能力。
改善作物产品品质提高粮食作物蛋白质的含量、油料作物的粗脂肪和棕榈酸含量、薯类和糖料作物淀粉和糖分含量;增加纤维作物及棉花的纤维长度、强度、细度;调整水果的糖酸比,增加其维生素C的含量;改善果菜的形状、大小、色泽和风味,增强其耐贮性。
 
农业应用
作物缺少钾肥,就会得“软骨病”,易伏倒,常被病菌害虫困扰钾元素常被称为“品质元素”。它对作物产品质量的作用主要有:①能促使作物较好地利用氮,增加蛋白质的含量,并能促进糖分和淀粉的生成;②使核仁、种子、水果和块茎、块根增大,形状和色泽美观;③提高油料作物的含油量,增加果实中维生素C的含量;④加速水果、蔬菜和其他作物的成熟,使成熟期趋于一致;⑤增强产品抗碰伤和自然腐烂能力,延长贮运期限;⑥增加棉花、麻类作物纤维的强度、长度和细度,色泽纯度。
钾可以提高作物抗逆性,如抗旱、抗寒、抗倒伏、抗病虫害侵袭的能力。
过量施用钾肥的害处:
过量施钾不仅会浪费宝贵的资源,而且会造成作物对钙、镁等阳离子的吸收量下降,造成叶菜“腐心病”、苹果“苦痘病”等,
过量施用钾肥会造成土壤环境污染,及水体污染;
过量施用钾肥,会削弱庄稼生产能力。
 
功能
施用钾肥能够促进作物的光合作用,促进作物结果和提高作物的抗寒、抗病能力,从而提高农业产量。钾元素在植物体内以游离钾离子形式存在,它能促进碳水化合物和氮的代谢;控制和调节各种矿物营养元素的活性;活化各种酶的活动;控制养分和水的输送;保持细胞的内压,从而防止植物枯萎。
促进酶的活化对酶的活化作用是钾在植物生长过程中最重要的功能之一,现已发现钾是60多种酶的活化剂。因此。钾同植物体内的许多代谢过程密切相关,如:光合作用、呼吸作用和碳水化合物、脂肪、蛋白质的合成等。
促进光合作用和光合产物的运输①提高光合效率;②调节气孔的开闭,控制CO谠水的进出;③促进碳水化合物的合成,加速光合产物的流动。
促进蛋白质合成①促进蛋白质合成的关键成份NO萠摄取和运转;②与蛋白质的合成过程密切相关。
增强植物的抗逆性钾能使作物体内可溶性氨基酸和单糖减少,纤维素增多,细胞壁加厚;钾在作物根系累积产生渗透压梯度能增强水分吸收;钾在干旱缺水时能使作物叶片气孔关闭以防水分损失。因此钾能增强作物的抗病、抗寒、抗旱、抗倒伏及抗盐能力。
改善作物产品品质提高粮食作物蛋白质的含量、油料作物的粗脂肪和棕榈酸含量、薯类和糖料作物淀粉和糖分含量;增加纤维作物及棉花的纤维长度、强度、细度;调整水果的糖酸比,增加其维生素C的含量;改善果菜的形状、大小、色泽和风味,增强其耐贮性。
 
制取
原料钾是在地壳中含量占第七位的元素。但是,它在矿石、土壤、海洋、湖泊和江河中的含量都很低。具有经济价值的钾盐矿,是内陆海在干燥条件下,蒸发水分后干涸的沉积矿床。最主要的沉积钾盐矿有钾石盐(KCl、NaCl混合物)、无水钾镁矾(K匠伀萀·2MgSO)、钾盐镁矾(K匠伀萀·MgSO·3H传)和光卤石(KCl·MgCl·6H传)等。一些含钾的井水、湖水和卤水,也是钾肥原料的来源。
氯化钾 工业生产以钾石盐矿精制加工为主,在某些国家和地区采用光卤石为原料,少数国家从卤水提取。钾石盐矿富集和精制  由钾石盐矿富集氯化钾有三种方法:①浮选法,是应用最广泛和最经济的方法。其过程(见图)
钾肥是以脂肪胺作为浮选剂,进行多次粗选,再进入精选系统进一步精制,底流返回粗选系统。②溶解结晶法,是利用氯化钠和氯化钾在热水和冷水中的溶解度不同,将氯化钾母液加热后与钾石盐混合。此时,氯化钾全部进入溶液,而氯化钠进入溶液较少,冷却后析出氯化钾结晶,经分离、洗涤和干燥即得产品。母液返回系统。如需制得工业用氯化钾精品,可用再结晶的方法精制,氯化钾纯度可达到99.9%。③重液分离法,是利用氯化钠和氯化钾的密度不同,选择密度介于两者之间的重介质,把磨细过的钾石盐矿置于其中,氯化钾上浮,氯化钠下沉,达到分离的目的。
光卤石富集和精制  光卤石资源较丰富,但因它含钾量不高(纯光卤石仅含氧化钾17%),加工能耗较高,且大量副产氯化镁不易处理,故在氯化钾生产中所占比例不大,其富集主要有两种工艺:①冷溶法,含有氯化钠等杂质的光卤石矿在20~25℃下用水或淡盐水浸取,氯化镁首先溶出,当溶液中氯化镁含量增加时,溶入的一部分氯化钾会再结晶出来。所得氯化钾是含有氯化钠的混合物,用富集钾石盐的方法进一步加工制氯化钾。②热溶法,在约100℃水中溶解光卤石,在分离不溶物之后进行冷却结晶得氯化钾。
含钾卤水加工  含钾卤水包括含钾湖水、含钾井水和盐田卤水等。以色列和约旦利用死海卤水,中国利用青海省察尔汗盐湖的卤水生产氯化钾。工艺是卤水在盐田里自然蒸发,直至约90%的氯化钠结晶出来;再将卤液移入另一组盐田,经蒸发、结晶得光卤石,再以富集光卤石的方法制取氯化钾。
硫酸钾 主要用可溶性硫酸盐钾矿为原料,少数国家和地区用氯化钾为原料制取。硫酸盐钾矿加工 无水钾镁矾和软钾镁矾等是可溶性硫酸盐钾矿,采用与钾石盐矿富集相类似的方法进行处理即可用作肥料。制纯硫酸钾时,可以用氯化钾与可溶性硫酸盐钾矿进行复分解反应:
K匠伀萀·2MgSO+4KCl==3K匠伀萀+2MgCl
然后将溶液蒸发即可结晶出硫酸钾。
明矾石综合利用制硫酸钾、氧化铝和硫酸,在苏联已有工业生产,在中国也有小规模生产。明矾石矿经磨细后,进行煅烧还原,分解出二氧化硫,用以生产硫酸。还原物料用碱液浸取,溶出硫酸钾和氧化铝,按铝矾土加工的拜耳法制氧化铝。溶液进一步蒸发、结晶和干燥,得到硫酸钾产品。此法在有明矾石资源而缺少铝矾土资源的地方有经济价值。
由氯化钾制备  用硫酸分解氯化钾制取硫酸钾并副产盐酸,反应分两步进行,其反应式为:
第一步反应是放热反应,在约200℃下进行;第二步反应是吸热反应,需要在600~700℃下进行。此法能耗较高,材料腐蚀问题比较严重,只有在需要盐酸的地区或国家用此法进行生产,如美国和比利时。
综合利用 富集精制钾石盐矿时,大量副产主要含有氯化钠和少量氯化钾的废卤液,将其泵送至人工筑堤的围场内,靠自然蒸发,以结晶固化。
光卤石加工过程中还大量副产含氯化镁的废液,其处理更加困难,因为依靠自然蒸发、结晶、固化需要很长时间。在以色列用水解和煅烧的方法处理含氯化镁的废液,生产氧化镁和盐酸实现了工业化。氧化镁用于生产耐火材料,盐酸用于生产磷酸。
 
作物症状
作物缺钾时通常是老叶和叶缘发黄,进而变褐,焦枯似灼烧状;叶片上出现褐色斑点或斑块,但叶中部、叶脉和近叶脉处仍为绿色。随着缺钾程度的加剧,整个叶片变为红棕色或干枯状,坏死脱落;根系短而少,易早衰,严重时腐烂,易倒伏。主要作物的缺钾症状如下所述。
①小麦:植株呈蓝绿色,叶软弱下披,上、中、下部叶片的叶尖及边缘枯黄,老叶焦枯。茎秆细弱、早衰、易倒伏。
②玉米:叶片与茎节的长度比例失调,叶片长,茎秆短,老叶尖端及边缘褐色焦枯,茎秆细小柔弱,易倒伏。
③马铃薯:生长缓慢,节间短,叶面积缩小,小叶排列紧密,与叶柄形成较小的夹角,叶面粗糙、皱缩并向下卷曲。早期叶片暗绿,以后变黄,再变成棕色,叶色变化由叶尖及边缘逐渐扩展到全叶,下部老叶干枯脱落,块茎内部带蓝色。
④水稻:苗期叶片绿中带蓝,老叶软弱下披,心叶挺直,中下部叶片尖端出现红褐色组织坏死,叶面有不定型红褐色斑点。随后老叶焦枯,早衰.稻丛披散。叶鞘短,叶片相对长,根系发育显著受损害,谷粒缺乏光泽,不饱满。易倒伏和感染叶斑病、赤枯病。
⑤大豆;苗期缺钾,叶片小,叶色暗绿,缺乏光泽。中后期缺钾,老叶尖端和边缘失绿变黄,叶脉间凸起.皱缩,叶片前端向下卷曲,有时叶柄变棕褐色,根系老化早衰。
⑥棉花:棉花缺钾初期,叶肉组织褪绿出现黄自色的斑块。严重缺钾下部叶片焦枯似灼烧状,向卜卷曲。棉铃小,吐絮差,抗病性低,易早衰,产量低,品质差。
⑦油菜:叶片的尖端和边缘开始黄化,沿脉间失绿。有褐色斑块或局部自色干枯。严重缺钾时,叶肉组织呈明显的灼烧状,叶缘出现焦枯,随之凋萎,有的茎秆表面呈现褐色条斑,病斑继续发展,使整个植株枯萎死亡。
⑧大白菜:从下部叶缘变褐枯死,逐渐向内侧或上部叶片发展,下部叶片枯萎,抗软腐病及霜霉病的能力下降。
⑨番茄:老叶叶缘卷曲,脉间失绿,有此失绿区出现边缘为褐色的小枯斑,以后老叶脱落,茎变粗,木质化,根细弱。果实着色不匀,背部常绿色不褪,称“绿背病”。
⑩黄瓜:植株矮化,节间短,叶片小。叶呈青铜色,叶缘渐变黄绿色,主脉下陷。后期脉间失绿严重,并向叶片中部扩展,随后叶片枯死。症状从植株基部向顶部发展,老叶受害最重。果实发育不良,易产生“大肚瓜”。
⑾苹果:新生枝条的中下部叶片,叶缘初呈暗紫色,而后焦枯,皱缩和卷曲。严重时几乎整株叶片呈明显的红褐色,卷曲十枯,焦灼感显著。
⑿桃:新梢中部叶片变皱卷曲,随后坏死,症状叶片发展为裂痕、开裂,呈淡红或紫红色,小枝纤细,花芽少。
⒀葡萄:叶片黄色,有褐斑、坏死。褐斑可能脱落并穿孔,以后叶片变脆,果实成熟不一致。
⒁梨:叶片呈边缘坏死或深褐色灼伤,小枝生长很弱。
 
施用方法
钾肥可用作基肥,也可用作追肥,部分品种还可以作为叶面肥,但作基肥和叶面肥施用效果为好。将钾肥用作基肥,可满足农作物全生育期对钾元素的需求,对生长期短的作物和明显缺钾的土壤尤为重要。对生长期长的作物如棉花可采用基施和叶面喷施相结合。对沙质土壤可采用基施和追施相结合。钾在土壤中的移动性介于氮、磷之间。目前在土壤速效钾含量低于100毫克/千克/亩即可;土壤速效钾含量在100~150毫克/千克以下,施K传茀┠—5千克/亩即可,当土壤速效钾含量大于150毫克/千克时,可视作物种类不施或少施化学钾肥。
挑选方法
1、看土壤条件
从土壤质地看,黏质土速效钾含量往往较高,可少施或不施;砂质土速效钾含量往往较低,应增施钾肥。缺硫的土壤应选用硫酸钾肥;盐碱地应施用硫酸钾肥,不应选用氯化钾肥,以避免增加土壤中氯离子的含量。
2、看作物种类
硫酸钾适用于各种作物,尤其是马铃薯等忌氯作物,效果比氯化钾好。对于纤维作物,则氯化钾比较适宜。由于硫酸钾在中性和石灰性土壤中生成硫酸钙,而在酸性土壤上生成硫酸,所以在中性和石灰性土壤上长期大量施用硫酸钾,要注意防止土壤板结,应增施有机肥料改善土壤结构。在酸性土壤上施用硫酸钾则需增施石灰,以中和酸性。对于水田等还原性较强的土壤,施用硫酸钾的效果不及氯化钾,主要缺点是易产生硫化氢毒害。对于十字花科作物和大蒜等需硫较多的作物,施用硫酸钾效果较好,应优先调配使用。氯化钾对忌氯作物不宜施用,也不宜作种肥。由于氯化钾在酸性土壤中生成的盐酸能增强土壤酸性,有可能加强活性铁、铝的毒害作用,因此,在酸性土壤上施用氯化钾应配合施用有机肥料的石灰,以便中和酸性,减轻毒害。
3、看肥料价格
由于硫酸钾成本比较高,价格明显高于氯化钾,所以,在高效经济作物上可选用硫酸钾,而对于一般的大田作物除少数对氯敏感的作物及盐碱地外,则宜用较便宜的氯化钾。
4、看灌溉条件
有灌溉条件或多雨的地区,只要土壤排水条件良好,大多数作物均可选用氯化钾肥,对产量和品种不会产生不良影响。[1] 
 
数据分析
中国钾肥供求缺口大,只能依靠进口满足国内需求,2011年钾肥进口折纯量为322.7万吨。
近年,中国钾肥企业积极在海外建厂,钾肥供应将由国内供应、海外建厂供应以及与钾肥主产国进口三部分组成。随着中国对钾肥需求的不断增加,中国对钾肥进口将长期依赖,整体上来看,未来几年钾肥进口量将呈增加趋势。
 
供需状况
在发现罗布泊钾盐矿床以前,中国钾资源保有储量4.57亿吨,仅占世界储量的2.6%。全国共有可经济利用的矿床13个,保有储量仅1.64亿吨(KCl)。国产钾肥满足率仅占15%左右,每年进口钾肥(折K传)400万吨以上,钾肥供给不足与耕地普遍缺钾之间的矛盾十分突出。随着一批钾盐新建项目的投产和固体钾盐矿床利用技术的突破,长期困扰中国的钾肥供需矛盾有望缓解。到2020年,若规划项目全部投产,钾肥自给率将达到50%。
 
市场分析
钾肥的施用除取决于土壤的供钾能力外,还受作物种类、农业生产水平和气候及土壤条件等因素的影响。土壤中钾的含量、形态及其转化和供钾能力是合理分配和施用钾肥的重要依据。土壤的全钾含量变幅较大,一般为0.1%~3%,平均约为1%。
数据显示,2014年4月份我国钾肥产量在55.7万吨,较去年同期减少了11.17万吨,下滑幅度达到16.7%。1-4月份我国钾肥累计产量137.9万吨,去年前4月累计167.61万吨,同比减少29.71万吨,下滑幅度17.73%。
7月份钾肥市场难有好转,预计7月钾肥持续低迷盘稳为主。
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