鉀肥

鉀肥

鉀肥全稱鉀素肥料。以為主要養分的肥料,植物體內含鉀一般佔幹物質重的0.2%~4.1%,僅次于氮。鉀在植物生長發育過程中,參與60種以上酶系統的活化,光合作用,同化產物的運輸,碳水化合物的代謝和蛋白質的合成等過程。國內現有的鉀肥產能主要集中在青海格爾木及新疆羅布泊地區。2010年,中國累計生產鉀肥3967569噸(折純),比2009年同期成長了12.7%。按區域分鉀肥產量,其中華北佔4.52萬噸,同比成長41.16%;中南佔32.46萬噸,同比成長25.93%;西北佔355.20萬噸,同比成長13.45%;華東佔0.01萬噸,同比減少99.78%;西南佔1.256萬噸,同比成長6.69%;東北佔3.320萬噸,同比減少20.74%。

  • 中文名稱
    鉀素肥料
  • 簡稱
    鉀肥
  • 簡介
    以鉀為主要養分的肥料
  • 肥效決定因素
    決定于其氧化鉀含量
  • 影響因素
    土壤的供鉀能力及農作物本身等
  • 作用
    促進農作物的生長和產量

分類

肥效的大小,決定于其氧化鉀含量。主要有氯化鉀硫酸鉀草木灰鉀瀉鹽、磷酸一氫鉀等。大都能溶于水,肥效較快。並能被土壤吸收,不易流失。鉀肥施用適量時,能使作物莖稈長得堅強,防止倒伏,促進開花結實,增強抗旱、抗寒、抗病蟲害能力。具有鉀(K或K₂O)標明量的單元肥料就是鉀肥(potash fertilizer)。能提高土壤供鉀能力和植物的鉀營養水準。

鉀肥

具有單元素"鉀"(K或K₂O)標明量的是單元素含肥料(potash fertilizer);標明"鉀"元素高,其它元素低也是"鉀肥"。"鉀肥"分二元復合鉀肥、三元復合鉀肥。

根據鉀肥的化學組成可分為含氯鉀肥和不含氯鉀肥。鉀鹽肥料均為水溶性,但也含有某些其他不溶性成分。

主要鉀肥品種有氯化鉀、硫酸鉀、磷酸二氫鉀、鉀石鹽、鉀鎂鹽、光鹵石硝酸鉀、窯灰鉀肥。

氯化鉀氧化鉀為50%~60%。主要以光鹵石,鉀石鹽和苦鹵為原料製成。氯化鉀易溶于水,20攝氏度時解度為34.7%,100攝氏度時為55.7%,是速效性肥料,可供植物直接吸收。氯化鉀吸濕性不大,通常不會結塊,物理性質良好。便于施用

硫酸鉀的生產方法:

一是直接由天然礦物和硬鹽礦等製取。二是由氯化鉀轉化而得,目前世界生產的硫酸鉀中70%由轉化法生產。硫酸鉀含氧化鉀50%~54%,較純凈的硫酸鉀系白色或淡黃色。菱形或六角形結晶,吸濕性遠比氯化鉀小,物理性狀良好,不易結塊,便宜施用。

影響因素

鉀肥的施用除取決于土壤的供鉀能力外,還受作物種類、農業生產水準和氣候及土壤條件等因素的影響。土壤中鉀的含量、形態及其轉化和供鉀能力是合理分配和施用鉀肥的重要依據。土壤的全鉀含量變幅較大 ,一般為0.1%~3%,平均約為1%。

土壤中的鉀包括3種形態:①礦物鉀。主要存在于土壤粗粒部分,約佔全鉀的90%左右,植物極難吸收。②緩效性鉀。約佔全鉀的2%~8%,是土壤速放鉀的給源。③速效性鉀。指吸附于土壤膠體表面的代換性鉀和土壤溶液中的鉀離子。植物主要是吸收土壤溶液中的鉀離子。當季植物的鉀營養水準主要決定于土壤速效鉀的含量。一般速效性鉀含量僅佔全鉀的0.1%~2%,其含量除受耕作、施肥等影響外,還受土壤緩放性鉀貯量和轉化速率的控製。

作用

促進酶的活化對酶的活化作用是鉀在植物生長過程中最重要的功能之一,現已發現鉀是60多種酶的活化劑。因此。鉀同植物體內的許多代謝過程密切相關,如:光合作用、呼吸作用和碳水化合物、脂肪、蛋白質的合成等。

促進光合作用和光合產物的運輸①提高光合效率;②調節氣孔的開閉,控製CO₂和水的進出;③促進碳水化合物的合成,加速光合產物的流動。

促進蛋白質合成①促進蛋白質合成的關鍵成份NO₃的攝取和運轉;②與蛋白質的合成過程密切相關。

增強植物的抗逆性鉀能使作物體內可溶性氨基酸和單糖減少,纖維素增多,細胞壁加厚;鉀在作物根系累積產生滲透壓梯度能增強水分吸收;鉀在幹旱缺水時能使作物葉片氣孔關閉以防水分損失。因此鉀能增強作物的抗病、抗寒、抗旱、抗倒伏及抗鹽能力。

改善作物產品品質提高糧食作物蛋白質的含量、油料作物的粗脂肪和棕櫚酸含量、薯類和糖料作物淀粉和糖分含量;增加纖維作物及棉花的纖維長度、強度、細度;調整水果的糖酸比,增加其維生素C的含量;改善果菜的形狀、大小、色澤和風味,增強其耐貯性。

農業套用

作物缺少鉀肥,就會得"軟骨病",易伏倒,常被病菌害蟲困擾鉀元素常被稱為"品質元素"。它對作物產品質量的作用主要有:①能促使作物較好地利用氮,增加蛋白質的含量,並能促進糖分和淀粉的生成;②使核仁、種子、水果和塊莖、塊根增大,形狀和色澤美觀;③提高油料作物的含油量,增加果實中維生素C的含量;④加速水果、蔬菜和其他作物的成熟,使成熟期趨于一致;⑤增強產品抗碰傷和自然腐爛能力,延長貯運期限;⑥增加棉花、麻類作物纖維的強度、長度和細度,色澤純度。

鉀可以提高作物抗逆性,如抗旱、抗寒、抗倒伏、抗病蟲害侵襲的能力。

過量施用鉀肥的害處:

功能

施用鉀肥能夠促進作物的光合作用,促進作物結果和提高作物的抗寒、抗病能力,從而提高農業產量。鉀元素在植物體內以遊離鉀離子形式存在,它能促進碳水化合物和氮的代謝;控製和調節各種礦物營養元素的活性;活化各種酶的活動;控製養分和水的輸送;保持細胞的內壓,從而防止植物枯萎。

製取

原料鉀是在地殼中含量佔第七位的元素。但是,它在礦石、土壤、海洋、湖泊和江河中的含量都很低。具有經濟價值的鉀鹽礦,是內陸海在幹燥條件下,蒸發水分後幹涸的沉積礦床。最主要的沉積鉀鹽礦有鉀石鹽(KCl、NaCl混合物)、無水鉀鎂礬(K₂SO₄·2MgSO₄)、鉀鹽鎂礬(K₂SO₄·MgSO₄·3H₂O)和光鹵石(KCl·MgCl₂·6H₂O)等。一些含鉀的井水、湖水和鹵水,也是鉀肥原料的來源。氯化鉀 工業生產以鉀石鹽礦精製加工為主,在某些國家和地區採用光鹵石為原料,少數國家從鹵水提取。鉀石鹽礦富集和精製 由鉀石鹽礦富集氯化鉀有三種方法:①浮選法,是套用最廣泛和最經濟的方法。其過程(見圖)

鉀肥的製取鉀肥的製取

鉀肥是以脂肪胺作為浮選劑,進行多次粗選,再進入精選系統進一步精製,底流返回粗選系統。②溶解結晶法,是利用氯化鈉和氯化鉀在熱水和冷水中的溶解度不同,將氯化鉀母液加熱後與鉀石鹽混合。此時,氯化鉀全部進入溶液,而氯化鈉進入溶液較少,冷卻後析出氯化鉀結晶,經分離、洗滌和幹燥即得產品。母液返回系統。如需製得工業用氯化鉀精品,可用再結晶的方法精製,氯化鉀純度可達到99.9%。③重液分離法,是利用氯化鈉和氯化鉀的密度不同,選擇密度介于兩者之間的重介質,把磨細過的鉀石鹽礦置于其中,氯化鉀上浮,氯化鈉下沉,達到分離的目的。

光鹵石富集和精製 光鹵石資源較豐富,但因它含鉀量不高(純光鹵石僅含氧化鉀17%),加工能耗較高,且大量副產氯化鎂不易處理,故在氯化鉀生產中所佔比例不大,其富集主要有兩種工藝:①冷溶法,含有氯化鈉等雜質的光鹵石礦在20~25℃下用水或淡鹽水浸取,氯化鎂首先溶出,當溶液中氯化鎂含量增加時,溶入的一部分氯化鉀會再結晶出來。所得氯化鉀是含有氯化鈉的混合物,用富集鉀石鹽的方法進一步加工製氯化鉀。②熱溶法,在約100℃水中溶解光鹵石,在分離不溶物之後進行冷卻結晶得氯化鉀。

含鉀鹵水加工 含鉀鹵水包括含鉀湖水、含鉀井水和鹽田鹵水等。以色列約旦利用死海鹵水,中國利用青海省察爾汗鹽湖的鹵水生產氯化鉀。工藝是鹵水在鹽田裏自然蒸發,直至約90%的氯化鈉結晶出來;再將鹵液移入另一組鹽田,經蒸發、結晶得光鹵石,再以富集光鹵石的方法製取氯化鉀。

硫酸鉀 主要用可溶性硫酸鹽鉀礦為原料,少數國家和地區用氯化鉀為原料製取。硫酸鹽鉀礦加工 無水鉀鎂礬和軟鉀鎂礬等是可溶性硫酸鹽鉀礦,採用與鉀石鹽礦富集相類似的方法進行處理即可用作肥料。製純硫酸鉀時,可以用氯化鉀與可溶性硫酸鹽鉀礦進行復分解反應:

K₂SO₄·2MgSO₄+4KCl==3K₂SO₄+2MgCl₂

然後將溶液蒸發即可結晶出硫酸鉀。

明礬石綜合利用製硫酸鉀、氧化鋁和硫酸,在蘇聯已有工業生產,在中國也有小規模生產。明礬石礦經磨細後,進行煅燒還原,分解出二氧化硫,用以生產硫酸。還原物料用鹼液浸取,溶出硫酸鉀和氧化鋁,按鋁礬土加工的拜耳法製氧化鋁。溶液進一步蒸發、結晶和幹燥,得到硫酸鉀產品。此法在有明礬石資源而缺少鋁礬土資源的地方有經濟價值。

由氯化鉀製備 用硫酸分解氯化鉀製取硫酸鉀並副產鹽酸,反應分兩步進行,其反應式為:

KCl+H₂SO₄→KHSO₄+HCl (1)

KHSO₄+KCl→K₂SO₄+HCl (2)

第一步反應是放熱反應,在約200℃下進行;第二步反應是吸熱反應,需要在600~700℃下進行。此法能耗較高,材料腐蝕問題比較嚴重,隻有在需要鹽酸的地區或國家用此法進行生產,如美國和比利時

綜合利用 富集精製鉀石鹽礦時,大量副產主要含有氯化鈉和少量氯化鉀的廢鹵液,將其泵送至人工築堤的圍場內,靠自然蒸發,以結晶固化。

光鹵石加工過程中還大量副產含氯化鎂的廢液,其處理更加困難,因為依靠自然蒸發、結晶、固化需要很長時間。在以色列用水解和煅燒的方法處理含氯化鎂的廢液,生產氧化鎂和鹽酸實現了工業化。氧化鎂用于生產耐火材料,鹽酸用于生產磷酸

作物症狀

作物缺鉀時通常是老葉和葉緣發黃,進而變褐,焦枯似灼燒狀;葉片上出現褐色斑點或斑塊,但葉中部、葉脈和近葉脈處仍為綠色。隨著缺鉀程度的加劇,整個葉片變為紅棕色或幹枯狀,壞死脫落;根系短而少,易早衰,嚴重時腐爛,易倒伏。主要作物的缺鉀症狀如下所述。

①小麥:植株呈藍綠色,葉軟弱下披,上、中、下部葉片的葉尖及邊緣枯黃,老葉焦枯。莖稈細弱、早衰、易倒伏。

②玉米:葉片與莖節的長度比例失調,葉片長,莖稈短,老葉尖端及邊緣褐色焦枯,莖稈細小柔弱,易倒伏。

③馬鈴薯:生長緩慢,節間短,葉面積縮小,小葉排列緊密,與葉柄形成較小的夾角,葉面粗糙、皺縮並向下卷曲。早期葉片暗綠,以後變黃,再變成棕色,葉色變化由葉尖及邊緣逐漸擴展到全葉,下部老葉幹枯脫落,塊莖內部帶藍色。

④水稻:苗期葉片綠中帶藍,老葉軟弱下披,心葉挺直,中下部葉片尖端出現紅褐色組織壞死,葉面有不定型紅褐色斑點。隨後老葉焦枯,早衰.稻叢披散。葉鞘短,葉片相對長,根系發育顯著受損害,谷粒缺乏光澤,不飽滿。易倒伏和感染葉斑病、赤枯病。

⑤大豆;苗期缺鉀,葉片小,葉色暗綠,缺乏光澤。中後期缺鉀,老葉尖端和邊緣失綠變黃,葉脈間凸起.皺縮,葉片前端向下卷曲,有時葉柄變棕褐色,根系老化早衰。

⑥棉花:棉花缺鉀初期,葉肉組織褪綠出現黃自色的斑塊。嚴重缺鉀下部葉片焦枯似灼燒狀,向卜卷曲。棉鈴小,吐絮差,抗病性低,易早衰,產量低,品質差。

⑦油菜:葉片的尖端和邊緣開始黃化,沿脈間失綠。有褐色斑塊或局部自色幹枯。嚴重缺鉀時,葉肉組織呈明顯的灼燒狀,葉緣出現焦枯,隨之凋萎,有的莖稈表面呈現褐色條斑,病斑繼續發展,使整個植株枯萎死亡。

⑧大白菜:從下部葉緣變褐枯死,逐漸向內側或上部葉片發展,下部葉片枯萎,抗軟腐病及霜酶病的能力下降。

⑨番茄:老葉葉緣卷曲,脈間失綠,有此失綠區出現邊緣為褐色的小枯斑,以後老葉脫落,莖變粗,木質化,根細弱。果實著色不勻,背部常綠色不褪,稱"綠背病"。

⑩黃瓜:植株矮化,節間短,葉片小。葉呈青銅色,葉緣漸變黃綠色,主脈下陷。後期脈間失綠嚴重,並向葉片中部擴展,隨後葉片枯死。症狀從植株基部向頂部發展,老葉受害最重。果實發育不良,易產生"大肚瓜"。

⑾蘋果:新生枝條的中下部葉片,葉緣初呈暗紫色,而後焦枯,皺縮和卷曲。嚴重時幾乎整株葉片呈明顯的紅褐色,卷曲十枯,焦灼感顯著。

⑿桃:新梢中部葉片變皺卷曲,隨後壞死,症狀葉片發展為裂痕、開裂,呈淡紅或紫紅色,小枝纖細,花芽少。

⒀葡萄:葉片黃色,有褐斑、壞死。褐斑可能脫落並穿孔,以後葉片變脆,果實成熟不一致。

⒁梨:葉片呈邊緣壞死或深褐色灼傷,小枝生長很弱。

施用方法

鉀肥可用作基肥,也可用作追肥,部分品種還可以作為葉面肥,但作基肥和葉面肥施用效果為好。將鉀肥用作基肥,可滿足農作物全生育期對鉀元素的需求,對生長期短的作物和明顯缺鉀的土壤尤為重要。對生長期長的作物如棉花可採用基施和葉面噴施相結合。對沙質土壤可採用基施和追施相結合。鉀在土壤中的移動性介于氮、磷之間。目前在土壤速效鉀含量低于100毫克/千克/畝即可;土壤速效鉀含量在100~150毫克/千克以下,施K₂O₃%-5千克/畝即可,當土壤速效鉀含量大于150毫克/千克時,可視作物種類不施或少施化學鉀肥。

挑選方法

1、看土壤條件

從土壤質地看,黏質土速效鉀含量往往較高,可少施或不施;砂質土速效鉀含量往往較低,應增施鉀肥。缺硫的土壤應選用硫酸鉀肥;鹽鹼地應施用硫酸鉀肥,不應選用氯化鉀肥,以避免增加土壤中氯離子的含量。

2、看作物種類

硫酸鉀適用于各種作物,尤其是馬鈴薯等忌氯作物,效果比氯化鉀好。對于纖維作物,則氯化鉀比較適宜。由于硫酸鉀在中性和石灰性土壤中生成硫酸鈣,而在酸性土壤上生成硫酸,所以在中性和石灰性土壤上長期大量施用硫酸鉀,要註意防止土壤板結,應增施有機肥料改善土壤結構。在酸性土壤上施用硫酸鉀則需增施石灰,以中和酸性。對于水田等還原性較強的土壤,施用硫酸鉀的效果不及氯化鉀,主要缺點是易產生硫化氫毒害。對于十字花科作物和大蒜等需硫較多的作物,施用硫酸鉀效果較好,應優先調配使用。氯化鉀對忌氯作物不宜施用,也不宜作種肥。由于氯化鉀在酸性土壤中生成的鹽酸能增強土壤酸性,有可能加強活性鐵、鋁的毒害作用,因此,在酸性土壤上施用氯化鉀應配合施用有機肥料的石灰,以便中和酸性,減輕毒害。

3、看肥料價格

由于硫酸鉀成本比較高,價格明顯高于氯化鉀,所以,在高效經濟作物上可選用硫酸鉀,而對于一般的大田作物除少數對氯敏感的作物及鹽鹼地外,則宜用較便宜的氯化鉀。

4、看灌溉條件

有灌溉條件或多雨的地區,隻要土壤排水條件良好,大多數作物均可選用氯化鉀肥,對產量和品種不會產生不良影響。

資料分析

中國鉀肥供求缺口大,隻能依靠進口滿足國內需求,2011年鉀肥進口折純量為322.7萬噸。

近年,中國鉀肥企業積極在海外建廠,鉀肥供應將由國內供應、海外建廠供應以及與鉀肥主產國進口三部分組成。隨著中國對鉀肥需求的不斷增加,中國對鉀肥進口將長期依賴,整體上來看,未來幾年鉀肥進口量將呈增加趨勢。

供需狀況

在發現羅布泊鉀鹽礦床以前,中國鉀資源保有儲量4.57億噸,僅佔世界儲量的2.6%。全國共有可經濟利用的礦床13個,保有儲量僅1.64億噸(KCl)。國產鉀肥滿足率僅佔15%左右,每年進口鉀肥(折K₂O)400萬噸以上,鉀肥供給不足與耕地普遍缺鉀之間的矛盾十分突出。隨著一批鉀鹽新增項目的投產和固體鉀鹽礦床利用技術的突破,長期困擾中國的鉀肥供需矛盾有望緩解。到2020年,若規劃項目全部投產,鉀肥自給率將達到50%。

市場分析

鉀肥的施用除取決于土壤的供鉀能力外,還受作物種類、農業生產水準和氣候及土壤條件等因素的影響。土壤中鉀的含量、形態及其轉化和供鉀能力是合理分配和施用鉀肥的重要依據。土壤的全鉀含量變幅較大,一般為0.1%~3%,平均約為1%。

資料顯示,2014年4月份我國鉀肥產量在55.7萬噸,較去年同期減少了11.17萬噸,下滑幅度達到16.7%。1-4月份我國鉀肥累計產量137.9萬噸,去年前4月累計167.61萬噸,同比減少29.71萬噸,下滑幅度17.73%。

7月份鉀肥市場難有好轉,預計7月鉀肥持續低迷盤穩為主。

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