1、钾的生理功能 钾是非植物结构组分元素。植物以钾离子形态吸收钾。根吸收钾的方式有主动吸收和被动吸收两种。主动吸收要消耗能量，通过膜结合的 H+泵 ATP 酶提供；被动吸收可沿电化学势梯度进行。两种方式中常以主动吸收占主导地位。钾首先要满足细胞质内代谢的需要。液泡是一种储备的细胞器，其中储备的养分，也包括钾，大部分是通过代谢主动排入的。 钾不是植物细胞结构组分，在植物体内钾以钾离子形态存在，很易运输。钾从木质部薄壁细胞进入木质部导管是逆电化学势梯度进行，受代谢的控制。进入导管后靠根压和蒸腾拉力向地上部运输。地上部组织从木质部导管液中吸取钾可以通过木质部薄壁细胞质膜内的钾离子选择通道，也可通过 H+
2、泵 ATP酶所启动的钾/氢共运输进入地上部组织。 韧皮部筛管液中高浓度的钾随糖分运输流大量流动。筛管细胞质膜中的 H+泵 ATP 酶泵出氢离子，启动氢离子-蔗糖共运输，在氢离子外流的同时钾离子被吸收到筛管。钾离子有促进韧皮部运输的功能。这主要是钾在合成代谢中的功能。钾促进蔗糖合成，蔗糖是碳水化合物运输的主要形式；钾也促进淀粉和蛋白质合成，因此促进同化物从源到库的运输；此外钾沿着韧皮部运输途径调节膨压，也促进溶质在筛管中的运输。 钾的功能有以下几个方面。 1.钾在植物体内的功能主要是激活酶。有 60 多种酶需要钾来激活。当激活作用发生在一个或几个钾离子连接的酶分子表面时，钾可以改变酶分子的形状并
3、暴露出酶的活性位点。 2.钾参与光合作用。钾对光合作用的各个环节都有促进作用，包括希尔反应、光合电子传递、光合磷酸化作用、二氧化碳的固定和同化以及光合产物的运输等方面。 3.钾对植物水分平衡的调节作用表现在几个方面。钾是一价阳离子，在植株中比其它阳离子对渗透压的调节有优势。钾提供很强的渗透势将水分子拉入植物根系。其次，钾同有机酸阴离子（如苹果酸）作为主要溶质，使细胞膨压增高，促进细胞伸长。钾还通过调节生长素（吲哚乙酸）和赤霉素来影响细胞伸长。第三，钾调节气孔保卫细胞的膨压控制气孔开闭来控制蒸腾失水。光通过结合在保卫细胞质膜内的氢离子泵 ATP 酶使 ATP 水解，从保卫细胞内泵出氢离子，同时保
4、卫细胞外的钾离子进入。 4.钾调节阴阳离子平衡和 pH 值。钾平衡细胞结构内大分子的阴离子电荷或是在液泡、木质部及韧皮部内可转移的阴离子电荷，同时保持这些部位 pH 值。钾促进根系对硝酸根的吸收及其在植物体内的运输。 5.钾从三个方面促进蛋白质代谢。第一、钾促进根对硝酸盐的吸收和转运，在硝酸根通过木质部导管向枝叶运输过程和枝叶中形成的苹果酸阴离子通过韧皮部运到根系脱羧生成碳酸根释放到土壤中与硝酸根交换的两个过程中，钾都作为这些阴离子的反离子；第二、钾促进氨基酸向蛋白质合成的部位运输；第三、钾促进蛋白质合成。 6.钾可平衡酸性氨基酸中的负电荷，使蛋白质结构稳定。 缺钾症状 缺钾时纤维素等细胞壁组
5、成物质减少，厚壁细胞木质化程度也较低，因而影响茎的强度，易倒伏。蛋白质合成受阻。氮代谢的正常进行被破坏，常引起腐胺积累，使叶片出现坏死斑点。钾在植株体中容易被再利用，故症状首先从较老叶片上出现，一般表现为最初老叶叶尖及叶缘发黄，以后黄化部逐步向内伸展同时叶缘变褐、焦枯、似灼烧，叶片出现褐斑，病变部与正常部界限比较清楚，尤其是供氮丰富时，健康部分绿色深浓，病部赤褐焦枯，反差明显。严重时叶肉坏死、脱落。根系少而短，活力低，早衰。 双子叶植物叶片脉间缺绿，且沿叶缘逐渐出现坏死组织，渐呈烧焦状。单子叶植物叶片叶尖先萎，渐呈坏死烧焦状。叶片由于各部位生长不均匀而出现皱缩。植物生长受到抑制。 水稻叶片从下
6、位叶开始出现赤褐色焦尖和斑点，并逐渐向上位叶扩展，严重时田间景观稻面发红如火燎状。株高降低，叶色灰暗，抽穗不齐，成穗率低，穗形小，结实率差，籽粒不饱满。由于栽培季节、品种类型和土壤条件不同，症状有差异。第一种类型是返青分蘖期发生的缺钾性赤枯病，或称“青铜病” 。第二种类型是缺钾性褐斑病。第三种类型是缺钾性胡麻叶斑病。 麦类作物缺钾以大麦容易发生。苗期叶色蓝绿，叶尖及叶缘黄化。随生育进展，症状逐渐向上扩展，下部老叶逐渐焦枯。有些品种苗期出现水渍状斑点，以后变白色。病斑多呈矩形，称“白斑形” 缺钾症。叶片下披，严重时植株萎缩，分蘖死亡，叶片全部黄化，抽穗困难，产量锐减。小麦缺钾症状较不明显，植株呈
7、蓝绿色，叶片软弱下披，茎杆常曲屈，叶片长度与茎节长度不成比例，易倒伏。 玉米发芽后几个星期即可出现症状，下位叶尖和叶缘黄化， ，不久变褐，老叶逐渐枯萎，再累及中上部叶，节间缩短，常出现因叶片长宽度变化不大而节间缩短所致比例失调的异常植株。生育延迟，果穗变小，穗顶变细不着粒或籽粒不饱满，淀粉含量降低，穗端易感染病菌。 棉花 5-6 叶期出现症状，通常在蕾期后趋于明显棉田景观班驳黄化，长势衰弱，植株矮小，株间参差不齐。病株主茎细瘦、节间缩短，果枝节位提高，下位果枝发育差，常见只 1-2 果节末端结弱铃后即萎缩停止生长，前期结铃显著减少，成熟推迟。叶片症状是脉间失绿发黄，主、侧脉及两侧区域保留绿色，
8、形成黄斑花叶，状如“ 虎皮斑纹 ”，以后黄斑扩大，叶缘开始褐变，发脆、反卷，并逐渐向内延展，最后叶缘焦枯、坏死，呈残破缺刻状，落叶提早。 油菜缺钾苗期叶缘出现灰白或白色小斑。开春后生长加速，叶缘及叶脉间开始失绿并有褐色斑块或白色干枯组织，严重时叶缘焦枯、凋萎，叶肉呈烧灼状，有的茎杆出现褐色条纹，杆壁变薄且脆、遇风雨植株常折断，着荚稀，角果发育不良。 大豆容易缺钾，5-6 片真叶时即可出现症状。中下位叶缘失绿变黄，呈“金镶边”状。老叶脉间组织突出、皱缩不平，边缘反卷，有时叶柄变棕褐色。荚稀不饱满，瘪荚瘪粒多。蚕豆叶色蓝绿，叶尖及叶缘棕色，叶片卷曲下垂，与茎成钝角，最后焦枯、坏死，根系早衰。 甜菜
9、幼苗期缺钾除生长受阻外，一般不表现其它症状，随后老叶叶尖及叶缘变黄，并逐步向中部蔓延，叶面皱缩，向下卷曲，到后期叶缘及脉间呈棕色焦枯状而凋萎，最后整个叶片坏死，并散发出腐胺味。但相应的叶柄在相当时期内仍保持绿色和直立，块根发育不良，易腐烂。 马铃薯缺钾生长缓慢，节间短，叶面粗糙、皱缩，向下卷曲，小叶排列紧密，与叶柄形成夹角小，叶尖及叶缘开始呈暗绿色，随后变为黄棕色，并渐向全叶扩展。老叶青铜色，干枯脱落，切开块茎时内部常有灰蓝色晕圈。 甘薯缺钾中下部叶叶缘黄化并出现褐色斑点，扩展后坏死，最后全叶变褐而枯萎，藤蔓伸长受抑，薯块着生少，薯形小而不齐，品质降低，严重时块根不膨大。 蔬菜作物一般在生育后
10、期表现为老叶边缘失绿，出现黄、白色斑，变褐、焦枯，并逐渐向上位叶扩展，老叶依次脱落。甘蓝、花椰菜易出现症状，尤以结球期明显。甘蓝叶球不充实，球小而松。花椰菜花球发育不良，品质差。黄瓜缺钾症状多发生在开花以后，表现为下位叶叶尖及叶缘发黄，渐向脉间叶肉扩展，易萎蔫，提早脱落，果实发育不良，常呈头大蒂细的棒槌形。番茄叶色浓绿，下位叶出现灰白色斑点，少光泽，叶缘卷曲，渐次扩大干枯、脱落，果实成熟不良，着色不匀，杂色班驳、肩部常绿色不褪，果肉萎缩，少汁，称“绿背病”。 果树中，苹果表现为新生枝条的中下部叶片叶缘发黄或暗紫色，皱缩和卷曲，并渐向顶部扩展。严重时几乎整株叶片呈红褐色、干枯，焦灼状特别明显，焦
11、枯坏死叶片在较长时间内不脱落。柑橘轻度缺钾仅表现果形稍小，其它症状不明显，对品质影响不大。严重时叶片皱缩，蓝绿色，新生枝伸长不良，全株生长衰弱。桃树容易缺钾，表现为新梢中部叶片边缘和脉间褪绿、起皱、卷曲，随后叶片呈淡红或紫红，叶缘坏死，小枝纤细，花芽少。葡萄缺钾叶色变黄，夹有褐斑，逐渐脱落，新梢伸长不良，果实成熟不一致。 马铃薯、甜菜、玉米、大豆、烟草、桃、甘蓝和花椰菜对缺钾反应敏感，其次是油菜、棉花、番茄、葫芦科作物等。 根据外部症状可以判断是否缺钾及其程度果树钾素吸收利用与累积年周期变化规律苹果树体钾素养分特性 与 N 和 P 不同，从 3 月 26 到 4 月 30 日，整株和地上部钾含量先增加，在 4 月 30 日以后不断下降，而根系钾含量在整个生育期内处于稳定；整株和地上部钾累积量到 7 月 30 日增至最大，随后降低，年周期内根系钾累积量变化很小。不同器官皮层与木质部中钾含量与累积呈多峰多谷变化。收获后至休眠期吸收的钾素主要储藏在各器官中，而果树早期器官建造主要利用树体内储存的钾素。年周期内果树吸钾总量为87.16kg/hm2，幼果期吸收 54.67kg/hm2，秋季吸收 32.49kg/hm2，分别占吸收总量的63和 37；果园年推荐施纯钾 108.95kg/hm2，秋季基施钾 40.61kg/hm2，幼果期追施钾 68.34kg/hm2。
