IPI International Potash Institute
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研究报告: e-ifc No. 40, March 2015

照片:Dr.Richard Engel友情提供,美国Montana州立大学。

微评:含氯肥料KCl的价值

Ren, L.(1), Xu,G.(1), and E.A.Kirkby(2)
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摘要

(1)南京农业大学资源与环境学院,南京,210095,中国
(2)Leeds大学生物学院,Leeds LS2 9JT,英国
通讯作者:eakirkby@yahoo.co.uk

氯化钾(KCl)是全世界范围内都在施用的最普通的钾肥,它能给作物提供两种最基本的元素K和Cl,这两种元素不仅是植物还是动物生存所必需的营养元素。对大多数土壤而言,作物可以直接从土壤中获取这些元素。在耕作过程中,KCl往往和N、P元素做成复合肥,且能提高它们的利用率。在作物植株中钾元素扮演了重要的生理学和生物化学的功能。现在这些功能很多已经被研究清楚,当然还有相当一部分还处在研究中。钾元素能活化60多种酶,在蛋白质合成中承担直接的功能,影响植株的水分关系及细胞膨压,是细胞生长发育的必需元素。钾元素在光合作用及运输光合作用生成的糖分和氨基氮到果实和根部中发挥重要作用。近些年已日渐清楚钾元素在促进作物产量方面功不可没,这主要是因为钾素能减缓外界生物及非生物的胁迫带来的影响,包括盐分、冷害、霜冻、涝害、干旱以及病虫害。当然,详细的分子和生化控制机制还需要进一步说明。钾素和氮素是植物生长所需数量最大的两大元素,现有的大量研究显示氮钾元素在决定作物产量和质量方面扮演一种协同的关系。当钾素供应不充分,例如供应作物的K/N比率太低时,低分子量的糖和氨基酸累积量不能形成高分子量化合物如蛋白质、淀粉、多糖、纤维素,从而不能形成高质量的产品。地壳中氯的含量大约为500 mg kg-1,且几乎是只以氯化物的形式存在于自然界中。一般而言,灌溉水中的氯离子的含量不会超过150 mg L-1,假如发生淋溶的话,对大多数植物而言这种浓度是合适的。大田生产时推荐的氯化钾肥料施用量粮食作物为75~150 kg ha-1,而园艺作物为300~500 kg ha-1。氯化钾由于其溶解度高是唯一合适的可通过灌溉施肥来增加氯的供应方式。氯是一个不同寻常的微量营养元素, 不同植物体内氯的浓度可能相差很大。植物体内的氯离子是光合作用中水分解反应释放氧气,电荷补偿,整个植物的渗透调节,以及某些植物品种调节气孔保卫细胞的运动所必需的。植株易发生氯缺乏的地区通常距离海边较远,从空气中吸收的氯元素不能满足植株生长的需求。对于旱地小麦来说,植物需氯量为4~8 kg ha-1,而某些作物例如猕猴桃和棕榈树等对氯的需求却特别高。全球范围内都发生过氯中毒,在干旱和半干旱地区普遍是作物生长的限制因素。作物对氯的敏感性明显不同,敏感的作物包括:胡椒、卷心菜、生菜、油菜、烟草、马铃薯和甘薯,一些世界性的主要的种植作物对氯元素不敏感,如:大米、小麦、玉米、高粱、棉花、西红柿、茄子、香蕉和桃子。我们还意识到,氯元素可以抑制不同作物上的多种植物病原体。这包括大麦铁锈病(Puccinia hordei)、玉米茎枯病(Aspergillus niger)、马铃薯褐心病(Cephalotrichum stemonitis)、大麦根腐烂(Cochliobolus sativus, Fusarium culmorum)、玉米茎腐病(Fusarium spp)。同样,在381个小麦条锈病发生严重的小麦品种上的试验证明:春季根外追施NH4Cl比追施 (NH4)2SO4可显著降低条锈病的发生程度,这表明氯元素起到了特定的效果。由此推及人类营养学,均衡饮食的好处提供适量的K和Cl,而食入过多的氯化钠将会对人体带来不利的影响。

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