土壤中鉀的存在形態及緩效鉀的測定

黎玉國，劉光金

（永勝縣農業技術推廣中心，云南 永勝674200）

1 土壤中鉀的存在形態、含量

1.1 礦物鉀

礦物鉀是礦物晶格內的鉀或深受晶格束縛的鉀，主要包括鉀長石、鉀微斜長石、白云母和難以分化的黑云母等。土壤礦物鉀占全鉀的92%～98%，對植物是無效鉀。

1.2 水溶性鉀

水溶性鉀是指以離子態存在于土壤溶液中的鉀，其濃度一般在2～5 mg/L，是植物直接吸收的速效鉀。

1.3 交換性鉀

交換性鉀是指吸附在帶負電荷膠體表面上的鉀離子，一般在土壤中含量40～600 mg/kg，占土壤全鉀的1%～2%，土壤陽離子交換量的1%～5%，交換性鉀是土壤水溶性鉀的庫源，是土壤速效鉀的主要部分。

1.4 非交換性鉀

非交換性鉀是指存在于膨脹層狀硅酸礦物層間和顆粒邊緣上的一部分鉀,這些鉀可以是礦物晶層間固有的,也可以由交換性鉀、水溶性鉀轉化而來。含非交換性鉀的礦物主要有（易分化黑云母、伊利石、云母、蒙脫石等）。非交換性鉀占土壤全鉀的2%～8%,在一定條件下可以逐漸釋放,植物生長期間能利用其中一部分,屬緩效鉀。土壤緩效鉀是土壤速效鉀的儲備,當土壤中的速效鉀由于作物吸收而減少時,緩效鉀就會釋放補充速效鉀，所以土壤緩效鉀的高低也是判斷土壤供鉀能力的重要指標。這部分鉀不能被NH4Oac交換出來,但當土壤交換性鉀由于作物吸收及淋洗而減低時,這種非交換性的緩效鉀逐漸釋放出來,特別是那些含粘土礦物較多的土壤,非交換性緩效鉀對土壤鉀的供應起著重要作用,在這種情況下采用正確的化學分析方法,測定土壤中緩效鉀的含量,對生產中鉀肥的科學施用具有重要的指導意義。土壤速效鉀含量低，而緩效鉀含量較高時，土壤供鉀能力并不一定很低；在土壤速效鉀和緩效鉀含量都低, 那么土壤的供鉀能力就很低，此時施用鉀肥對作物生長效果十分顯著。通常情況土壤速效鉀和緩效鉀的含量為:土壤速效鉀（K）含量的豐缺標準（mg/kg）是：＜30 為極低；30～60為低；60～100 為中等；100～160 為高；＞160 為極高。土壤緩效鉀含量的豐缺標準（mg/kg）是：＜300為低；300～600為中等；＞600為高。

2 緩效鉀測定方法

緩效鉀的測定,一般采用稀酸進行浸提,用1.0 mo1·L-1HNO3煮沸法能比較好的反映土壤緩效鉀的高低，省時、省力，操作簡便,測定結果與作物連續種植時的鉀吸收量有很好的相關性；HC1浸提法試劑耗量和測定結果變異系數大；硫酸提取法,因濃硫酸稀釋不方便及用冷硫酸提取量較低,很少用；四苯硼鈉法、樹脂法和電超濾法，雖然更能反映土壤緩效鉀的真實狀態，但測定繁雜,需用特定儀器，一般不采用。目前通用的方法是硝酸[c(HNO3)=1mo1·L-1]煮沸法，火焰光度計測定。

2.1 測定原理

硝酸[c(HNO3)=1mo1·L-1]煮沸法方法原理：土壤用1mo1·L-1熱硝酸浸提的鉀，多為黑云母、伊利石、含水云母分解的中間體及粘土礦物晶格所固定的鉀離子，它包含樣品中的水溶性鉀和交換性鉀，所以用火焰光度計測定，其含量測定結果減去土壤速效鉀含量即為緩效鉀含量。

2.2 主要儀器設備

火焰光度計；消煮管；油浴；分析天平；小彎頸漏斗；電爐。

2.3 試劑

1）硝酸溶液[c(HNO3)=1mo1.L-1]:量取62.5mL濃硝酸[p(HNO3)=1.429g.mL-1] ,用水稀釋至1 L。

2）硝酸溶液[c(HNO3)=1 mo1.L-1]:量取1 mo1·L-1硝酸溶液100mL稀釋至1 L。

3）鉀標準溶液[p(K)=100 mg.L-1]:稱取經110℃烘2 h氯化鈉(優級純)0.1907g，用純水溶解后定容至1 L，搖勻后儲存于塑料瓶中。

2.4 分析步驟

1)待測液的制備:稱取通過2 mm孔徑篩的風干土樣2.50g于消煮管 (25×200)中,加入25.0mL1 mo1·L-1硝酸溶液(液土比為10∶1),輕輕搖勻,在瓶口插上彎頸小漏斗,可將多個消煮管置于鐵絲籠中。放入溫度為130～140℃的油浴中,于120～130℃煮沸(從沸騰開始準確計時)10 min取下,趁熱過濾于100mL比色管或容量瓶中,用加熱的0.1 mo1·L-1硝酸溶液洗滌消煮管4次,每次15mL,冷卻后用純水定容至刻度,充分搖勻,于火焰光度計測定。同時做空白試驗。為防止浸提液沸騰時溢出管口，用硬質大試管取代三角瓶，并用油浴取代電熱板，每次浸提樣品數量可以增加到60～100個，工作效率提高3～4倍，用加熱的0.1 mo1·L-1硝酸溶液洗滌時,操作人員一定要做好防燙傷措施,避免意外事故發生。

2）標準曲線的繪制:分別吸取100 mg·L-1鉀標準溶液:0.0、5.0、10.0、20.0、30.0mL 于100mL 容量瓶中，加入1 mo1·L-1硝酸溶液15.5mL,用純水定容至刻度,搖均勻,即為0.0、5.0、10.0、20.0、30.0 mg·L-1鉀標準系列溶液。用鉀濃度為零的溶液調節儀器零點，用標準曲線的最高點濃度調節儀器滿度,在火焰光度計上測定。

3)結果計算：

緩效鉀（mg·kg-1）=硝酸提取的鉀-速效鉀其中：

C—為從儀器上直接測定的待測液鉀的濃度，μg·mL-1；

V—為待測液的定容體積，100mL；D—為稀釋倍數；

m—為風土樣質量，g。

平行結果以算數平均值表示，結果取整數，平行測定結果的相對相差≤8%。

4)為了控制好檢測誤差，使檢測結果準確反映樣品的實際含量，煮沸時間10 min必須準確，碳酸鹽土壤加熱消煮時有大量的二氧化碳氣泡產生，不要把它誤認為是沸騰。

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