钾不仅是作物生长发育所必需的16种营养元素之一,而且,也是肥料三要素之一。供钾不足可以影响品质,严重缺钾也可导致产量降低。
在当前农业生产中,由于单产和复种指数的持续提高,作物对钾的需求量相应增加,除了南方土壤普遍有供钾不足问题外,北方含钾量略高的土壤,由于干旱等因素的影响,也会导致高产和喜钾的作物出现缺钾的问题。近年来,在氮磷化肥用量逐年增加,尤其在目前市场价格差异的杠杆作用推动下,氮用量会出现偏多的问题,不仅浪费氮肥,增加环境负载,还会造成对作物产量品质的负面效应。所以,这里要强调一下钾的作用与氮钾营养平衡的重要性。
钾对农作物的营养功能表现
钾在作物体内最主要的功能是担任着60多种酶的活化剂角色。这些酶是作物新陈代谢过程所不可缺少的,所以钾广泛地影响着作物的生长、发育、产量与品质的形成。由于供钾充足有利于作物的光合作用,促进淀粉和糖分的合成,可使薯类、纤维类、糖料类作物的淀粉和糖分的含量提高,使瓜果类作物果实中的糖/酸比更适合人们的口味。
农作物供钾充足不仅增加碳水化合物合成,也连锁性地增加了作物对氮的吸收。因此,氮与钾的营养要平衡,充分供应氮肥的条件下,必须注意钾的平衡供应,否则禾谷类作物易发生倒伏,农产品品质下降、也不耐贮藏。钾在作物体内可增加油脂和蛋白质的含量,提高花生、油菜、大豆等油料作物的粗脂肪和棕榈酸的含量,增加多种作物的蛋白质含量。在豆科作物上,钾能促进根瘤菌的固氮作用,表现在增加豆科作物的根瘤数等。
钾的营养作用还表现在,可以增强作物的抗逆性,包括抗寒、抗旱、抗盐、抗酸性。以抗寒性为例,如葡萄幼芽受冻害时,施钾的比不施钾的受冻幼芽要少一半。
钾还能增强作物对病虫害的抗性。试验表明适量平衡供钾肥可以减少水稻胡麻叶斑病、稻瘟病;麦类赤霉病;玉米黑粉病、大斑小斑病;甘薯疮痂病、棉花枯萎病和柑桔黄龙病;苹果腐烂病;茶树炭疽病等真菌细菌病的危害。其机理是钾能提高作物体内能源物质代谢,为角质层的发育、细胞壁的加厚和纤维素含量增加有所帮助。
氮钾平衡可提升产量与品质
在合理施肥的前提下,钾在改善作物产品品质方面有良好的作用,尤其对于经济作物更为明显和重要,所以生产实践中有人将钾称为“品质元素”,就以纤维类作物棉花而言,需要较多的钾,在合理施用氮磷肥的基础上,适量施用钾肥有利于纤维素合成,增加纤维长度和强度等经济性状。同样,在麻类作物上,钾肥可以提高出麻率、麻皮厚度、长度和强度等。以淀粉类作物马铃薯为例,在氮肥的基础上,充足的钾肥供应可促进块茎中淀粉的合成,降低其中糖和氨基酸的含量,使薯片的颜色变浅,从而提高其内在与外观的品质。
在果树作物上,适量供应钾,提高果实中全糖和还原性维生素C的含量,改善糖酸比,增加果实风味。特别在大量施氮肥造成体内氮素过剩,而对果实品质产生不良的影响时,体内充足的钾可以起到特殊的修補作用,以桃树为例,当树枝体内的氮素过剩时,由于消耗了大量碳水化合物而使花青素的形成受阻,导致着色不良。当体内的钾增多,氮钾比例适当时,不仅果实着色好,改善桃肉的糖酸比,还能促进适时成熟。同样的效果还在葡萄、茄类蔬菜上重现。
在粮食作物争取超高产的农田施肥上,更要注意氮钾肥的平衡使用,充足的钾营养使禾谷类作物的植株茎秆粗壮、强度增大,机械性能改善,既抗倒伏,又能有效地阻碍病菌害虫入侵。相反,大量偏施氮肥,使氮钾比例失调,氮多钾少或明显缺钾时,作物组织结构柔软,体内可溶性含氮化合物多,作物抗性降低,高产的安全性降低。同样,在缺钾土壤上生长的棉花叶片结构松弛,角质发育不良,病虫害感染多。