长期定位施肥条件下土壤钾素化学研究进展

介绍了长期定位施肥对土壤钾素形态和钾素平衡、土壤含钾矿物含量和转化,以及土壤水溶性钾、交换性钾、非交换性钾和全钾含量的影响,综述了长期定位施肥条件下土壤钾素固定、非交换性钾释放、K+吸附和解吸的特性,并对土壤钾素容量和强度(Q/I)关系曲线评价长期定位施肥土壤钾素的有效性进行了总结,最后指出了长期定位施肥条件下土壤钾素化学研究存在的问题及以后的研究方向。     

长期定位施肥对灰漠土钾素形态的影响

灰漠土钾素含量较高,主要是以矿物钾和难交换性固定钾的形式存在 ,占土壤全钾的 98.6;,水溶性钾和交换性钾含量较低仅占土壤全钾的1.2;左右.土壤中各种形态钾素之间紧密相关,土壤水溶性钾、交换性钾和非特殊吸附钾与土壤速效钾之间达显著相关,是植物易吸收利用的有效性钾,特殊吸附钾与土壤速效钾之间呈负相关关系,是土壤交换性钾中植物不能直接吸收利用的钾.长期定位施肥改变了土壤钾素存在形态,配施有机肥使土壤有效性钾含量增加24;～56;,并促进土壤特殊吸附钾转化为其它形态的钾; 施化肥钾使土壤水溶性钾含量平均增加35;,提高了土壤钾素的供应水平,同时加速了土壤特殊吸附钾的积累.     

酸化对水稻土钾素形态及淋移性的影响

为了解土壤酸化对水稻土钾素平衡的影响,在浙江省选择4种代表性土壤,模拟土壤酸化,并在酸化土壤中采用施用钾肥等措施,研究其对土壤钾形态转变的影响.结果表明,随着土壤酸度的增加,土壤钾素形态发生了明显的变化,逐渐由矿物态、非交换态向交换态和水溶态转变;矿物态和非交换态的比例逐渐下降,而水溶态的比例逐渐增加.土壤中矿物态钾和非交换态钾发生明显下降的pH值大约为3.0～4.5;酸化对滨海平原和水网平原水稻土中矿物态钾和非交换态钾的影响大于对丘陵和河谷平原水稻土的影响;土壤酸化后,施入土壤中的钾主要以活性较高的水溶态和交换态存在,向非交换态转化的比例明显降低,土壤对外源钾的缓冲性逐渐下降.淋洗试验表明,酸化加速了土壤钾素的释放和迁移,释放量随土壤酸度增加而上升;在酸性土壤中施用沸石可增强土壤对钾素转变的缓冲性,降低土壤钾素的淋失.     

酸化对水稻土钾素形态及淋移性的影响

为了解土壤酸化对水稻土钾素平衡的影响,在浙江省选择4种代表性土壤,模拟土壤酸化,并在酸化土壤中采用施用钾肥等措施,研究其对土壤钾形态转变的影响。结果表明,随着土壤酸度的增加,土壤钾素形态发生了明显的变化,逐渐由矿物态、非交换态向交换态和水溶态转变;矿物态和非交换态的比例逐渐下降,而水溶态的比例逐渐增加。土壤中矿物态钾和非交换态钾发生明显下降的pH值大约为3.0～4.5;酸化对滨海平原和水网平原水稻土中矿物态钾和非交换态钾的影响大于对丘陵和河谷平原水稻土的影响;土壤酸化后,施入土壤中的钾主要以活性较高的水溶态和交换态存在,向非交换态转化的比例明显降低,土壤对外源钾的缓冲性逐渐下降。淋洗试验表明,酸化加速了土壤钾素的释放和迁移,释放量随土壤酸度增加而上升;在酸性土壤中施用沸石可增强土壤对钾素转变的缓冲性,降低土壤钾素的淋失。     

土壤钾素固定和释放机制研究进展

土壤中各形态钾之间存在着渐变性,并处于一定的动态平衡.土壤钾素的固定和释放对这一平衡过程产生重要影响,进而影响钾对植物的有效性,其反应方向依赖于土壤交换性钾和水溶性钾的浓度及环境条件.系统阐述了土壤钾素形态的划分,土壤钾素固定和释放的概念、强度及意义,并主要从矿物种类和结构方面综述了土壤钾素固定和释放的机理,展望了土壤钾素的研究方向.     

长期氮磷化肥和有机肥配施对褐土钾素平衡及不同形态的影响

通过连续20 a的氮磷化肥与有机肥配施的定位试验,研究了氮磷化肥与有机肥配施对褐土耕层土壤钾素平衡、各形态钾素含量及其在全钾中的比例和全钾含量的影响。结果表明,单施氮磷化肥或与有机肥配施都可以增加作物产量,提高作物地上部对土壤钾素的吸收;土壤钾素除单施高量有机肥处理有所盈余外,其余处理都表现为亏缺,且随着有机肥施用量的增加,土壤钾素的亏缺量减少;只施用氮磷化肥处理,随着氮磷化肥施用量的增加,水溶性钾和非交换性钾含量呈先上升后下降的趋势,其他钾素形态含量变化无明显规律,水溶性钾、非交换性钾和矿物钾在全钾中的比例呈先下降后上升的趋势;氮磷化肥与有机肥配施处理,随着有机肥施用量的增加,钾素各种形态含量以及水溶性钾、非特殊吸附钾和特殊吸附钾比例均随有机肥施用量的增加呈上升趋势,矿物钾的比例则呈下降趋势,非交换性钾变化规律不明显。长期氮磷化肥与有机肥配施可以减缓土壤全钾含量的消耗。     

土壤钾素研究的新进展

从土壤钾素形态及其转化,土壤供钾状况的评价及根际钾素动态等３个方面对土壤钾素的研究进展做了综述。并结合作者的工作,对土壤非及交换性钾研究中的部分问题提出了自己的看法。     

长期秸秆与氮磷肥配施对土壤钾素形态的影响

以山东省黄河冲积平原低肥力潮土为供试土壤,经18a盆栽土培定位试验后,采用化学形态分析方法对土壤的钾素形态进行了研究。结果表明,长期秸秆还田并配施适量的化肥,能明显提高潮土缓效钾和速效钾的释放效应,对矿物钾的有效化也有一定效果。在秸秆还田量分别为2250、4500、6750kg/hm2范围内,土壤水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾、非交换钾与秸秆还田量呈显著正相关;与矿物钾呈显著负相关。长期秸秆还田土壤钾素年度变化规律:非交换钾、特殊吸附钾呈逐年上升趋势;水溶性钾、非特殊吸附钾、矿物钾呈逐年下降趋势。     

耕作土壤钾素状况的主组元分析

采用9个评价因子对12个耕作土壤的钾素状况进行了主组元分析,结果表明土壤阳离子代换量、钾位缓冲容量、钾交换选择性系数和非交换性钾含量可作为评价耕作土壤钾素状况的较理想的组合指标。根据第1和第2主组元方程可把耕作土壤的钾素状况分为3个类型。该分辩结果与土壤粘土矿物类型组成具有明显的相关性。第1类型土壤以蛭石为主,具有较强的吸钾和固钾能力,钾素有效性较低;第2类型土壤以高岭石为主,其吸钾和固钾能力较弱,但钾素的有效性却较高;第3类型土壤则以伊利石为主,其钾素状况则居于上述两者之间。     

麦玉轮作体系中秸秆钾对土壤钾库平衡的影响

应用土壤养分状况系统研究法,对麦玉轮作体系中连续秸秆与氮、磷化肥配施对土壤钾素肥力影响进行长期定位研究。试验表明,秸秆还田对土壤速效钾、非交换钾的影响最大,对矿物钾和全钾的影响很小。秸秆还田量与溶液钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾和非交换钾含量呈正相关,与矿物钾呈负相关。在连续14～18年不施任何化学钾肥的耗竭状态下,秸秆还田能及时补给有效钾的损耗,但却促进了矿物钾的自然释放速率。在秸秆还田量2250～6750kg/hm2的情况下,难以维持土壤钾素平衡,需配施适量的化学钾肥。     

活化钾矿的钾释放动力学研究

【目的】建立活化钾矿的钾释放动力学模型.【方法】采用活化剂对非水溶性钾矿(钾长石、富钾页岩)进行活化,通过阳离子盐溶液(NH+4、Na+)连续振荡浸提,分析阳离子盐溶液对活化钾矿动态释钾过程的影响,研究活化钾矿的钾释放动力学模型.【结果和结论】各浸提剂浸提钾矿的释放曲线均表现出前期快速,之后缓慢释放的变化趋势.浸提剂浸提钾长石、活化钾长石钾的初始释放量顺序为:NH4ClNa ClH2O,累积释放量顺序为:Na ClNH4Cl≈H2O;富钾页岩、活化页岩的整个动态释钾过程均表现为:H2ONa ClNH4Cl.分别用双常数模型、一级动力学模型、扩散模型和Elovich模型对钾矿及其活化钾矿累积释钾量进行拟合,钾长石、活化钾长石的最优动力学模型是Elovich模型或双常数模型;富钾页岩、活化页岩的最优动力学模型是Elovich模型.钾长石、活化钾长石的一级动力学模型在2种浸提剂NH4Cl和Na Cl间的拟合性无明显差异;NH4Cl浸提的动力学模型拟合性均优于Na Cl.活化钾矿的钾初始释放速率、平均释放速率以及最大平衡释放量均有显著提高.初始释放速率的增大是活化钾矿的钾最大平衡释放量增多的主要原因.     

枸溶性钾肥与硫酸钾配施对烤烟生长及钾素积累与分配的影响

采用砂培方式,研究枸溶性钾肥与硫酸钾配施(质量比1∶3、1∶1和3∶1)对烤烟根系性状、根系活力及烟株钾素吸收积累的影响。结果表明,枸溶性钾肥与硫酸钾配施,可促进烤烟根系生长发育,优于单施硫酸钾和枸溶性钾肥;枸溶性钾肥与硫酸钾配施促进烟株对钾素的吸收和分配,烟株的上、中、下3部位烟叶钾素含量较单施硫酸钾的提高7.60%、23.24%和39.95%,总叶钾含量分配率分别提高8.41%、20.91%和42.03%;以75%枸溶性钾肥与25%硫酸钾配施处理效果最佳。     

蔬菜钾素营养的研究现状与展望

概述了目前国内外钾素在蔬菜作物栽培上的研究概况,从钾的植物生理学研究、钾对蔬菜作物产量、品质、抗逆性以及氮钾元素相互作用等方面作了比较详细的总结。钾几乎影响植物体内所有的代谢过程,包括光合作用、同化产物运转和分配、能量代谢、水分代谢、氮素代谢等许多方面。由于钾素影响了植株的代谢过程,从而对作物生长和产量形成具有积极作用,同时钾作为品质元素,可以提高果实的品质,但也有相反的报道。在总结前人研究的基础上对今后蔬菜钾素营养的研究提出了一些建议。随着蔬菜保护地的日益发展,科学地施用钾肥,明确钾及氮钾互作在蔬菜生理上的作用以及根据土壤和植株指标对土壤钾素盈亏进行诊断应是今后研究的主要方向     

Site-specific potassium application based on the fertilizer potassium availability index of soil

Soil varies in its potassium (K⁺) content and ability to supply K⁺ to crops. Site-specific K⁺ management aims to optimize crop production and minimize K⁺ loss from the soil. The spatial variation of available K⁺ prior to fertilizer application, the K⁺ fixation capacity of soil and soil texture need to be taken into account for variable-rate K⁺ application. This study was done to measure the spatial variation of the fertilizer K⁺ availability index (A_I), which shows the potential for K⁺ fixation, and to develop a strategy that takes the spatial distribution of this index into account for site-specific K⁺ application. To determine the fixation capacity, the linear relation between the amount of K⁺ added to soil and the amount of K⁺ fixed was determined on 40 topsoil samples. Samples of soil were equilibrated in a moist condition for 3 weeks after the addition of 0, 25, 75, 225 and 675 mg K⁺ kg^?1. The increase in exchangeable K⁺ was described by a linear relationship. The fertilizer K⁺ availability index (slope) varied from 0.20 to 0.49, indicating 51–80% of added K⁺ was converted to the non-exchangeable form. Principal component analysis (PCA) showed that the first two components accounted for most of the variation, 48.7 and 26.3% of total variation, respectively. A non-hierarchical cluster analysis (k-means clustering) identified four groups and the amounts of fertilizer K⁺ required were calculated for each group. The results suggested that such classes could form a basis for variable-rate application to maintain an adequate K⁺ status for crop production and to reduce potential K⁺ loss from soil by leaching.     

解钾菌解钾效率检测方法的比较

以中慢生根瘤菌S-15和类芽胞杆菌S-17作为供试菌株,采用细胞破碎、NH4OAc浸提、H2O2溶液消煮及不作任何前处理等4种方法,利用火焰光度计检测解钾菌发酵液中K+含量,并计算解钾菌在培养基中的解钾效率。结果表明,配制的3种钾系列标准溶液所绘制的钾标准曲线较为接近,R2分别高达0.994 4、0.9997、0.999 8。采用H2O2消煮后所测得的K+浓度最高,2株解钾菌的解钾效率分别达到101.1%、125.1%,与其他处理组之间有显著性差异。用H2O2溶液处理所得到的解钾率更能真实反映解钾菌的解钾作用。     

烤烟的钾素营养与烟叶含钾量研究进展

概述了近年来我国烤烟的钾素营养研究进展,从钾素在烟叶中的积累分配规律、钾肥的使用方法等方面探讨提高我国烤烟烟叶含钾量的技术途径。     

根据土壤速效钾确定油菜钾肥推荐用量的研究

大田试验结果表明 :湖北省油菜主产区油菜田土壤速效钾缺乏临界值为 70～ 80mg/kg ,当速效钾 >10 0mg/kg时可以不施钾肥。从维持地力和保证高产稳产的角度出发 ,油菜推荐施钾量为每公顷 12 0～ 2 4 0kgK2 O ,具体用量可根据方程 ^y =4 3 2 - 4 3 2x来确定 (y为K2 O施用量 ,x为土壤速效钾测定值 )。     

钾水平对不同基因型斑茅生长和钾营养特性的影响

[目的]探讨不同钾水平下3个基因型斑茅根系形态和钾营养特性的差异,为培育钾高效甘蔗品种提供优异种质和理论依据.[方法]以钾钝感斑茅材料云南82-85和钾敏感斑茅材料海南92-109、广西87-3为供试材料,采用高钾(3mmol·L-1,HK)和低钾(0.1 mmol·L-1,LK)2个营养液培养方法,研究钾素对不同基因型斑茅生长、根系形态、钾素累积和利用效率的影响.[结果]在低钾处理下,云南82-85地上部和根系干质量均低于高钾处理;海南92-109和广西87-3则不同,地上部干质量均低于高钾处理,分别为高钾处理的69.20％和76.76％,而根系干质量则高于高钾处理,分别为高钾处理的1.22和1.06倍.云南82-85在低钾和高钾处理下根系形态参数和根冠比均无显著差异,而海南92-109和广西87-3在低钾处理下根系总长、表面积、体积和根冠比均显著高于高钾处理.表明低钾胁迫促进了钾敏感材料海南92-109和广西87-3根系生长,增大了吸收面积.此外,广西87-3和海南92-109在低钾和高钾处理下,其根系钾含量均低于云南82-85,而地上部钾含量在高钾处理下显著高于云南82-85,分别高出1.2和1.3倍,达显著水平;在高钾和低钾处理下,这两个材料地上部和植株钾累积量均显著高于云南82-85.与钾敏感斑茅材料海南92-109和广西87-3相比,钾钝感斑茅材料云南82-85的钾素吸收、转运和利用效率均较低.[结论]在低钾胁迫条件下,钾敏感斑茅材料以较为发达的根系和更高效的钾素转运能力适应低钾胁迫.     

土壤钾素研究进展

钾是植物必需的营养元素,土壤是作物所需钾素的主要来源.近年来,我国土壤缺钾的面积不断扩大,而我国钾肥资源有限,使用替代物无疑可以缓解这一矛盾.根际土壤钾素动态直接影响作物对钾的吸收,农田钾素平衡状况同样影响土壤钾素动态.土壤速效钾有下降的趋势.文章从土壤钾素分级、根际钾素动态、农田钾素平衡和钠对钾的替代作用等4方面对土壤钾素的研究进展进行了综述,并对一些问题提出了新的见解.     

低钾条件下不同品种烟苗钾离子吸收动力学比较

在日光温室营养液培养条件下,以300μmol/L K＋浓度水平的Hoagland营养液的改良配方培养4个不同品种的烟苗,采用离子消耗技术和原子吸收光谱法于9叶期对其K＋吸收动力学参数Km（钾离子浓度）,Imax（钾最大吸收速率）和Cmin（钾离子最低临界浓度值）进行测定分析。结果表明,在低钾胁迫下培养的烟苗K＋吸收动力学参数Km,Imax和Cmin可对不同品种烟苗钾效率分类,其中云烟85和大伏烟Imax值均表现较高,而K326和黄花93-1Imax值表现较低。云烟85,大伏烟,K326 Km值较低,黄花93-1Km值较高。