不同树龄橡胶林黏土矿物组成及钾素形态特征

研究热带地区橡胶林土壤中黏土矿物组成和不同形态钾含量随树龄增长的演变规律以及影响因素,为我国热区橡胶林的钾素科学管理和持续健康生产提供科学依据。在海南岛西部橡胶主产区选择4片不同树龄（10 a、20 a、30 a和40 a）的橡胶人工林,采集0 ~ 20 cm、20 ~ 40 cm、40 ~ 60 cm、60 ~ 80 cm和80 ~ 100 cm土壤剖面样品,分析土壤理化性质、不同形态钾含量,利用X射线衍射（XRD）分析黏土矿物组成。水溶性钾（WSK）和交换性钾（EK）均受树龄和土层深度以及二者交互作用的影响,其中0 ~ 20 cm土层的WSK随树龄的增长呈增加的趋势,EK随土层深度的增加呈降低趋势;缓效钾（SAK）和全钾（TK）仅受树龄因素的显著影响,其中,10 a树龄的橡胶林土壤中TK显著低于20 ~ 40 a树龄。随树龄的增长,高岭石相对含量减少,而水云母相对含量增加,二者存在此消彼长的关系。
相关性分析表明,EK与土壤有机碳（SOC）含量、全氮（TN）含量以及碳氮比（C/N）呈极显著正相关,而TK与pH和C/N间呈极显著正相关;WSK、SAK以及TK含量与高岭石含量呈显著负相关,而与水云母含量呈显著正相关。综上所述,橡胶树龄显著影响土壤不同形态钾素含量及黏土矿物组成,随树龄增长,高岭石向水云母转化,进而提高了土壤不同形态钾素含量;土壤有机碳含量的增加对交换性钾具有正向调控作用。因此,在橡胶生产中可通过有机质培肥来促进土壤钾素有效性提升。研究结果对橡胶林钾素的科学管理具有指导意义。