钾(k)

常量营养素钾(K+)是油菜籽大量需要的,类似于氮。尽管油菜的需求量很大,但由于大部分草原土壤钾储量丰富,油菜吸收钾的能力强,对钾肥的产量反应并不频繁。对钾肥的反应更可能发生在质地较轻的土壤或有机土壤上,如泥炭。

钾在油菜中的作用

钾不同于大多数其他必需营养素,因为它不成为植物的结构成分的一部分。相反,植物中的大部分钾仍然溶解在细胞液中,这使得钾快速释放到土壤中。

酶活化是钾在植物体内的主要功能之一。酶是催化化学反应的蛋白质复合物。超过60种酶需要钾来激活。当钾离子(K+)结合到酶的表面,改变酶的形状,并允许酶的活性位点更迅速和适当地附着在底物上。例如,钾刺激淀粉合酶(一种酶)的活性,它催化葡萄糖形成淀粉。虽然其他阳离子也能刺激这种酶,但钾是最有效的。在缺钾植物中,缺乏淀粉合酶的刺激导致可溶性糖和氮化物的积累和淀粉的减少。

钾还有助于调节植物的水分利用。有利的水状况可以通过几种方式来维持。溶解在细胞液中的钾离子起主要的渗透作用。渗透作用是指水位在由多孔膜隔开的不同区域之间趋于平衡的趋势。溶解的离子,如钾离子(K+)吸引水,因此是渗透活性物质。钾是细胞液中主要的溶解离子,它提供了将水吸进根部的大部分渗透力。

钾离子还通过调节气孔水分流失(蒸腾作用)维持植物的水分管理。虽然气孔必须打开才能让二氧化碳和氧气进出叶子,但水分流失也会发生。这种蒸腾作用产生了一个梯度,把水分和营养物质通过木质部向上拉到叶子上。然而,植物不能承受过多的水分流失,需要调节气孔开度。例如,光合作用在夜间停止,对营养和水分的需求在夜间大大减少。植物已经发展出一种在黑暗或干旱时关闭气孔的系统。钾离子,与氯,钙和某些激素一起,负责控制气孔的开启和关闭。在接受黑暗诱导的信号后,钾离子(K+)和摩尔德阴离子(CL- - - - - -)从气孔周围的两个防护细胞泵送,导致防护细胞的悬气损失,从而允许孔隙闭合。因此,缺乏型植物通常具有更高的蒸腾速率和展示抗液。

钾的渗透活性也提供了物理力量,使细胞在生长过程中膨胀。新细胞积累钾离子(K+)和相关的阴离子(例如Cl- - - - - -),占细胞体积的80%至90%。钾离子(K+)吸引水并使细胞膨胀,将其拉伸到一个新的更大的尺寸。缺钾植物生长速度慢,细胞小。

植物中的能量关系受钾的影响。钾对光合作用有不同程度的影响。钾(K+)是抵消氢气的主要离子(H.+)光合作用中叶绿体的通量。钾也在叶绿体中维持有利的pH梯度,以制造磷酸盐能量化合物。钾通过维持韧皮管中加载所需的高pH值和维持液流所需的渗透梯度来帮助光合产物糖的转运。

钾是氮吸收和蛋白质合成所必需的。钾离子是平衡硝酸盐在液泡中运输和储存过程中的主要反离子。蛋白质合成的许多步骤都需要高钾含量。

油菜钾吸收在早期生长阶段是快速的,在开花结束时逐渐减少。结果表明,油菜苗期钾含量最高,直到成熟期钾含量逐渐下降1

在高钾肥力和良好的生长,油菜籽可以吸收比显然需要更多的钾,这种情况被称为“奢侈消费。”随着油菜的成熟,叶片中的钾含量下降,而茎中的钾含量上升。到收获时,茎和秸秆中含有大约1%到2%的钾。与氮和磷相比,种子中的钾含量(0.8%到1%)相对于茎是低的。与营养部分的钾不同,种子钾很可能与植酸盐(主要的磷储存形式)复合物作为盐。

钾供应来自土壤

由于母质中富含钾元素(如云母和长石)(钾含量为3%至4%),加拿大西部土壤通常含有充足的植物有效钾。在草原矿物(非泥炭)土壤的顶部15厘米处,钾含量通常为每公顷17000到56000公斤(每英亩15000到50000磅)。这些矿物质的风化作用缓慢地释放钾离子(K+)以晶体结构存在,导致土壤中通常只有1%的钾可供植物吸收。大约10%到20%的土壤钾可以从更小的云母和长石颗粒以及某些粘土中慢慢获得。这在萨斯喀彻温省西南部很常见。但长石和云母含量向萨斯喀彻温省东北部下降,这是萨斯喀彻温省东北部缺钾土壤发生的原因。

土壤钾循环

各钾库处于动态平衡状态,浸出或侵蚀造成的损失通常较小。当钾被植物吸收去除时,额外的钾从矿质土壤中释放出来,变得有效。有效钾通过土壤扩散到植物根部的方式只有6毫米(1/4英寸)。因此,钾从缓效钾池向速效钾池反复移动的平衡过程对钾营养非常重要。由于矿物学和粘土含量的不同,不同土壤从缓效库到易效库的移动速度是不同的。钾动态变化给传统土壤测试带来了问题。在短时间内测量土壤溶液中植物有效钾和交换性钾的萃取剂不评估补充能力。

来自西方AG实验室的植物根模拟器(PRS)使用带负电荷的土壤探针来估算植物提供的钾供应,是估计土壤肥力的另一种方法。

钾肥管理的重要提示

  • 大多数西加拿大土壤有足够的钾(K)以满足油菜的需求,因此土壤测试水平不太可能随着时间的推移而变化。植物占据的大多数钾仍然在植物生物质,而不是种子,并迅速返回土壤。侵蚀粘土颗粒加工可用的土壤钾水平。可能表现出缺钾的土壤是粘土含量低的沙质土壤,特别是在每年除去百分之大的生物量的伪造法。
  • 当土壤钾含量低于每英亩300磅时,谷物更有可能出现症状。油菜籽的症状可能不明显,直到土壤储量下降到每英亩150磅以下。

油菜对钾肥的反应

屈服

油菜籽每英亩需要2.5磅钾来满足每蒲式耳的种子产量。每英亩50蒲式耳的油菜籽作物大约需要每英亩125磅的钾。

许多领域不显示钾反应,因为:

  • 土壤储备通常在占地面覆盖。大草原矿物(非泥炭)土壤通常每公顷(15,000-50,000磅/英亩)的钾在前15厘米(6英寸)中有17,000-56,000千克。然而,只有约1%的该钾可用于任何给定时间的植物摄取。
  • 侵蚀粘土颗粒加工可用的土壤钾水平。
  • 油菜籽对钾的吸收能力很强。
  • 通过油菜,小麦,大麦和豌豆占用的七十五个钾占据了稻草中的田地。燕麦的比例较高,扁豆和亚麻较低。钾释放出植物残留物,因为大多数是无机形式。

如果土壤试验显示每英亩的钾含量低于300磅(百万分之150),那么油菜可能对钾肥施用有产量反应。反应更可能发生在每英亩低于150磅的土壤中。

质量

钾的应用没有显示有助于油菜种子的品质(油或粕蛋白质含量),抗病或倒伏。然而,在谷物上施用氯化钾(KCl, 0-0-60混合)显示了一些好处,特别是在减少根腐病方面。

经济的

CANOLA很少响应施加的钾,即使在谷物通常响应的条件下也是如此。临界水平通常被规定为每公顷(每英亩250磅)的钾(每亩250磅),或每百万份,位于15厘米(6英寸)。但研究表明,除非土壤试验非常低(每公顷78至112千克,每亩70至100磅或35至50倍,每亩70至50斤钾,否则Canola将不会一致或经济地反应肥料钾。

施用钾肥的命运

非常砂或泥炭土壤是最可能有非常低钾土壤测试值的土壤类型。其他增加缺钾可能性的因素有:

  • 生根区游离石灰
  • 酸性土壤
  • 糟糕的排水
  • 凉爽的温度
  • 土壤压实
  • 浅根区

识别缺乏症状

缺钾症状包括:

  • 黄褐色的“烧焦”,看叶子边缘和老叶的斑驳外观
  • 底部叶子首先向黄色(由于植物中的钾是手机,并从底部的叶片移动营养物到顶部叶子)
  • 不均匀的圆荚体成熟

缺钾会降低油菜籽的生长,但程度低于缺氮或缺磷。由于钾在植物中是可移动的,缺乏钾首先在较老的叶子中可见。老叶的边缘和叶脉之间的区域趋向于变成浅绿色或黄色,然后枯萎。如果在抽薹至花期观察到,在老叶之前,中叶首先发生黄变。在严重的情况下,叶子死亡,但仍附着在茎。叶子上可以长出白色的小斑点。植物在中午容易萎蔫。

通过观察谷物作物,确认是否存在缺乏钾。谷物对缺乏的土壤比油菜更敏感。谷物上的症状显示为下叶片的燃烧或烧焦。燃烧在叶子的尖端开始,并继续沿着叶子缘。

土壤试验是不完美的,因为土壤中的钾池处于动态平衡,并且不断补充可用的钾。随着钾通过植物摄取除去钾,通过含沙土壤的浸出,额外的钾来自矿物土壤并提供。有效钾通过土壤扩散到植物根部的方式只有6毫米(1/4英寸)。

因此,钾从缓效钾向速效钾反复迁移的平衡过程对钾营养非常重要。由于矿物质和粘土的不同,不同土壤从缓溶池到易溶池的移动速度也不同。钾动态的这种变化给土壤测试带来了问题。在短时间内测量土壤溶液中植物有效钾和交换性钾的萃取剂不评估补充能力。不幸的是,衡量补给能力的测试既费时又费钱。

在艾伯塔省进行的研究表明,当对缺钾非常严重的土壤施用大量钾肥(每英亩最高670磅)时,土壤试验不能充分反映残留钾肥。在高剂量施用后,土壤测钾仍处于缺钾范围内,后续作物对增加钾肥的反应很少或没有反应。因此,当钾含量非常低的土壤施用大量钾肥时,以后是否需要额外施肥应根据作物的反应来决定,而不是仅仅根据土壤试验来决定。

放置的肥料

钾在土壤中的流动性相对较低(比氮的流动性低,但比磷的流动性高),所以放置在根系附近很重要。侧边条施是最好的选择,因为施钾会损害幼苗。

钾在土壤中的相对固定性是由于钾离子(K+)容易吸附在粘土颗粒和有机物表面的负电荷上。钾也可以固定在某些黏土类型的黏土晶格结构中。钾在沙质土壤中流动性更强,因此可以在这些土壤质地中淋溶。在大多数土壤中,钾的流动性比硝酸盐低得多,但比磷酸盐稍强。这种相对的不稳定性意味着施肥将极大地影响吸收效率。确保施用方法尽量减少与土壤接触,增加根系接触。由于油菜籽对钾肥的反应在草原上是罕见的,在这种作物的钾放置研究一直是有限的。

种子行

钾肥的高盐指数限制了在种子附近安全施用的量。与谷物相比,油菜籽对播种钾的耐受性要低得多,如果播种钾的耐受性超过了安全的耐受性,植株数量就会减少,特别是在苗床利用率低的情况下(如双圆盘播种机)。随着苗床利用率的提高,可以安全地施用较高比例的钾肥。如果其他营养物质,如氮或磷也被种子放置,这将降低种子放置钾的安全率。安全播种的钾含量与安全播种的磷含量是一样的。钾、磷同时埋种时,联合埋磷率不应高于安全埋磷率。良好的苗床含水量、较高的粘土和有机质含量有助于减轻施钾对苗木的损害。然而,大多数缺钾土壤是沙质的,对播种钾很敏感。

乐队

由于油菜对播种钾肥的敏感性,一个带放置远离种子行是更可取的。边带放置是一种有效的方法,肥料和种子之间的分离减少了破坏萌发种子的风险。播种前条施也是一种有效和安全的方法,钾肥可以与其他养分一起条施。除非土壤非常沙化,在高融雪或春季降雨条件下容易出现淋失,否则秋、春季之间的绑扎效率不会有很大差异。

广播

广播合并应用方法效率较低,可能需要两倍于条播的速率才能获得类似的作物响应。然而,在绑扎设备不方便和播种风险太大的情况下,撒播和联合可能是有用的,因为钾肥的成本相对较低。施用钾肥所需的较高施肥量也可能有利于后续作物,其对钾的反应比油菜高。

叶面

叶面钾产品是可用的,但很少研究。目前尚不清楚对钾缺乏是否有经济响应和有效的救援处理,但叶面施钾量远低于条施钾量,不能提供足够的养分达到最大的产量潜力。

时间的应用

除非土壤非常沙化,在高融雪或春季降雨条件下容易出现淋失,否则秋、春季之间的绑扎效率不会有很大差异。在这种情况下,首选spring。

产品的选择

可用的形式

氯化钾(KCl,氮磷钾混合0-0-60)相对成本低,钾含量高,是最常用的钾肥。它来自碳酸钾。

硫酸钾(K2所以4(以0-0-50-17的氮-磷-钾-硫的混合物)往往是一种更昂贵的钾产品,但它也提供一些硫。从K2所以4溶液小于类似浓度的氯化钾溶液的三分之一。

特殊配方

硫代硫酸钾(以0-0-25-17的氮-磷-钾-硫的混合物)作为一种液体出售给上层服装。如果硫代硫酸盐也用于硫磺,请记住硫代硫酸盐必须转化为硫酸盐才能供植物使用。在温暖的土壤中,这可能需要一到两周。

钾肥没有抑制剂、涂层或孕育剂可供选择。

脚注

  1. Malhi, s.s., Brandt, S., Ulrich, D., Lafond, g.p., Johnston, a.m., & Zentner, R.P. 2007。杂交种与开放授粉油菜最适产量的氮肥响应比较及经济评价。可以。j .植物科学。, 87, 449 - 460。

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