草木灰的主要成分是碳酸钾（K₂CO₃），相对分子质量为138。草木灰肥料因草木灰为植物燃烧后的灰烬，所以是凡植物所含的矿质元素，草木灰中几乎都含有。其中含量最多的是钾元素，一般含钾6～12%，其中90%以上是水溶性，以碳酸盐形式存在；其次是磷，一般含1.5～3%；还含有钙、镁、硅、硫和铁、锰、铜、锌、硼、钼等微量营养元素。不同植物的灰分，其养分含量不同，以向日葵秸秆的含钾量为最高（详见表）。在等钾量施用草木灰时，肥效好于化学钾肥。所以，它是一种来源广泛、成本低廉、养分齐全、肥效明显的无机农家肥

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