Page 44 - 《华中农业大学学报（自然科学版）》2023年第6期
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                                               ［1］
               认为其含量占土壤全钾的90%~98% 。                             钾 ［6-7］ ，是不正确的。实际上即使是在土壤钾素强耗
                   目前关于非交换态钾的定义和测定方法最大的                         竭条件下，作物吸收的钾绝大部分仍然是非交换态
               问题是如何与矿物钾进行区分，团队开展了不同方                           钾，只是由于测定方法的局限性，人们将相当一部分
               法提取土壤钾素的机制和钾提取量方面的比较研                            的非交换态钾与矿物态钾相混淆，并因此妨碍了对
                 ［3］
               究 ，着重针对与常规方法提取原理不同的四苯硼钠                          土壤非交换态钾总量、作用和特性等方面的更深层
               法开展了系列研究。四苯硼钠法是基于四苯硼钠与                           认识。基于上述研究结果，团队将土壤非交换态钾
               溶液中钾形成溶度积较低的四苯硼钾沉淀来提取土                           定义为吸附于土壤粘土矿物层间的吸附位上、不能
               壤中的钾。该法提取土壤钾素的量与其提取能力密                           通过铵离子交换提取出来但能被四苯硼钠法通过扩
               切相关。该法提取力又取决于提取剂中四苯硼钠浓                           散和离子交换作用完全提取出来的土壤钾。
               度、提取剂中添加的盐离子浓度、提取时间和提取温
                                                                2 土壤非交换态钾形成和释放的主
               度等因素。在较低的四苯硼钠浓度（0.001~ 0.003 1
               mol/L NaTPB）、不添加其他盐类、室温提取时间较 要因素与机制

               短（如 2 min）时，其提取的土壤钾量与土壤中醋酸铵                          土壤非交换态钾在土壤供钾潜力中起着极其重
               可提取的钾量（连续 3 次提取累计）相当               ［4］ 。 而较强
                                                                要的作用。速效钾向非交换态钾的转化也即通常认
               的 四 苯 硼 钠 法（0.25  mol/L  NaTPB  +  1.7  mol/L
                                                                为的“钾固定”，会暂时降低化肥钾施入土壤后土壤
               NaCl + 0.01 mol/L EDTA）可以提取出远高于常规                速效钾的供应强度。这一过程主要与土壤矿物特性
                               ［4］
               沸硝酸法的土壤钾 。
                                                                有关，即土壤中 2∶1 型矿物含量越高，其固钾能力越
                   基于强的四苯硼钠法，团队分别在 25 ℃和 45 ℃
                                                                强。另外，土壤溶液中钾离子和铵离子含量对钾固
               2 种温度条件下，对来自全国不同区域的 9 种土壤样
                                                                定有直接的影响。由于钾离子和铵离子水合半径非
               品进行了较长时间（1~ 40 d）的动态提取。发现 9 种
                                                                常接近，一些 2∶1型矿物在被钾离子或铵离子占据时
               土样随提取时间延长，强四苯硼钠法提取的钾量在
                                                                层间距较为紧密，矿物结构比较稳定，处于类似“锁
               初始阶段逐渐增加，但在 25 ℃条件下提取 20 d 或在
                                                                定”状态。土壤中先前存在的钾离子或铵离子占据
               45 ℃条件下提取 10 d 后，各土样中可提取的钾量基
                                                                层间位点后，其他外源离子包括钾离子或铵离子就
               本达到最大值，其后进一步延长提取时间至 40 d，各
                                                                难以再进入层间了。因而先施钾肥可阻止后施铵的
               土样中强四苯硼钠法可提取钾量基本保持不变。
                                                                固定；反之，先施铵态氮肥，也可以降低土壤矿物对
               2 种温度下用四苯硼钠法从各土壤中提取的最大钾
                                                                后施钾的固定。一些条件下，尽管铵的存在会显著
               量基本一致，占全钾的比例介于 21%~56%，平均达
                       ［5］
               40% 左右 。通过分析四苯硼钠法提取的最大钾量                         抑制固钾能力强的土壤对外源钾的固定，但由于土
               与土壤全钾、沸硝酸提取钾和醋酸铵提取钾量之间                           壤中的铵随时间延长会逐渐因硝化作用而减少，铵
                                                                                                       ［8］
               的关系，发现该最大值与上述各项土壤钾指标都没                           对钾固定的抑制作用会随着时间延长而下降 。总
               有必然的相关性，说明四苯硼钠法提取出的钾是与                           之，土壤非交换态钾的形成主要与土壤矿物组成有
               常规方法完全不同形态的钾。因而可以得到结论，                           关，也与土壤铵的水平以及层间钾的耗竭程度有关。
               土壤中非交换态钾存在最大值，是可以与矿物钾进                               由于土壤非交换态钾在土壤钾素肥力中起着重
               行区分的，并提出土壤非交换态钾最大值的测定方                           要的作用。生产实践中人们更多关注非交换态钾的
               法是采用强的四苯硼钠法在 45 ℃条件下提取 10 d或                     释放。一般认为非交换态钾的释放可能是一个与扩
                                                                                  ［1］
               在 25 ℃条件下提取 20 d。该方法测定的土壤非交换                     散相联系的交换过程 ，另外矿物的溶解（如酸解作
               态钾最大值占土壤全钾的比例可达 20%~60%，远                        用）也会促进其释放，主要受矿物的结构特征和土壤
                                                ［5］
               高于当前文献中传统方法的 2%~8% 。这一结果                         溶液中离子浓度等因素的影响，目前对非交换态钾
               进一步证明了土壤非交换态钾的重要性，也解释                            的释放机制还未完全了解。
               了长期耗竭条件下作物吸收的钾有相当部分来源                                通过研究不同溶液环境中黑云母、金云母、白云
               于 1 mol/L 沸硝酸不能提取的钾；在一些固钾能力较                     母、钾长石和蛭石等 5 种典型含钾矿物的释放特征，
               强 的 土 壤 中 施 入 水 溶 性 钾 肥 也 会 有 一 部 分 变 成          发现溶液环境中不同离子种类对不同钾矿物中钾的
               1  mol/L 沸 硝 酸 不 能 提 取 的 钾 。 一 些 文 献 中 将         释放有直接影响。不同离子促进矿物中非交换态钾
               1  mol/L 沸 硝 酸 不 能 提 取 的 钾 直 接 归 为 矿 物 态         释 放 的 顺 序 为 ：H >>  Ca     2+  >  Na >  H 2 O  >
                                                                                                  +
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