淮南市潘集区土壤中各形态钾的含量及其相关性研究

宋素梅

摘 要：通过对淮南市潘集区6个乡镇0～20cm耕层土壤采取的1 044个样品中速效态钾、缓效态钾和全量钾的分析测定，研究各形态钾的含量特点及其相互关系。结果表明，6个乡镇的1 044个样品中土壤速效K含量的平均值为131.13mg/kg，根据我国土壤肥力标准指标可以确定6个乡镇的土壤速效钾含量属于中等水平，但各乡镇之间土壤速效钾的空间分布不均匀，变异系数在43.17%，变异较大；缓效钾的平均值在474.41mg/kg，全钾的平均值为18.13g/kg，两者的含量在全国范围内也处在中等水平。以SPSS软件对三者之间的关系作统计分析显示：速效钾和缓效钾、全钾皆成低度相关关系，但速效钾与缓效钾的相关性要高于全钾；缓效钾与全钾成中度相关关系。

关键词：土壤钾含量；相关性；淮南潘集

中图分类号 S15 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）08-99-03

Abstract：Through analysis and mensuration of available kalium，slow-release kalium and total kalium in 1044 soil samples taken from 0～20cm farmland topsoil of six villages in Panji District，Huainan City，the content feature and relativity of different forms of kalium has been studied. The Results showed：the average content of available kalium is 131.13mg/kg which is of middle level according to the standard of soil fertility index. However，the space distribution of available kalium contents are not even，the coefficient of variation is 43.17%. The average contents of slow-release kalium and total kalium are 474.41mg/kg and 18.13g/kg separately which are all of middle level. Correlation analysis through SPSS showed that the contents of available kalium have low correlation with slow-release kalium and total kalium，however slow-release kalium has a higher correlation with available kalium than total kalium. Slow-release kalium have middle collation with total kalium.

Key words：Kalium content in soil；Relativity；Panji District of Huainan City

土壤中的钾是植物供钾的主要途径[1]，因此，土镶钾素状况是评定土壤供钾能力的依据。根据作物对钾的需求和土壤中钾素的供给特点，土壤中的钾被分为速效钾：溶于土壤水溶液和被土壤肥胶体所吸附，能被作物直接利用吸收；缓效钾：存在于次生矿物中，可以缓慢释放被后季作物利用；相对无效钾：存在于原生矿物晶格里，难以释放，作物很难利用吸收。在土壤中钾素的这几种形态中，因为速效钾是影响作物生长及品质的最主要因素，所以，土壤肥力钾素指标选用了速效钾。但是在土壤中这3种形态之间是有一定的平衡关系的：矿物态钾在一些对钾利用率高的作物中，是有一定贡献的[2]，特别当缓效钾被耗损到一定程度时，三者平衡被打破，矿物态钾进入到水溶液的几率会大大增大。而缓效钾被称为速效钾的库源，所以对速效钾含量的影响不言而喻，因此在研究评定土镶的供钾能力时，土壤速效钾是关键因素，但缓效钾和矿物态钾对土壤肥力的影响也不可忽视。因此研究土壤中钾素3种形态的含量特点及相互关系，可以为土壤肥力评价和管理提供更加科学的指导依据。潘集是淮南市最大的农业区，其农业、农村经济发展占有重要地位和作用。种植业结构主要以“小麦—水稻”、“小麦—大豆”、“小麦—山芋或花生、西瓜、玉米、杂豆类”种植方式为主。土壤肥力水平对农业生产的影响巨大，近几年随着粮食产量的提高，特别是水稻产量的增加，钾肥的合理使用与土壤中钾素的含量及特点密切相关。本研究通过对淮南市潘集区6个乡镇耕层土壤中各种形态钾素含量的测定，研究当地土壤中各形态钾的含量、特点及相互间的关系，为当地土壤钾素的利用和管理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 土样的采集与制备 本研究设在淮南潘集的6个乡镇，分别为夹沟、高皇、古沟、平圩、祁集、架河。按照“随机”、“等量”和“多点混合”的原则，以每6.67hm2为一个采样单元，采取混合样后放在室内通风处自然风干，风干后的土样根据分析需要研磨成所需粒度的分析样，装入样品袋后，记号，用于速效钾、缓效钾和全钾的分析测定。

1.2 分析方法[3] 土壤速效钾的测定：1mol/L中性乙酸铵浸提，火焰光度法测定。土壤缓效钾测定：1mol/L硝酸浸提，火焰光度计法测定。土壤全钾的测定：NaOH熔融，火焰光度计法测定。

2 结果与分析

2.1 潘集区6个乡镇土壤速效钾含量及其特点 通过对潘集区6个乡镇采取的1 044个土样样品中土壤速效钾的分析测定，得其结果如表1所示。endprint

从表1可以看出：所采取的1 044个样品中土壤速效钾平均含量为131.21mg/kg，根据安徽土壤有效微量元素含量[4]分级丰缺指标划分标准（表2），这个含量处在养分级别的第Ⅲ级，丰缺度中等；6个乡镇中平均含量最高的平圩为156.93mg/kg，含量最低的夹沟为12.42mg/kg，两者相差了18.79mg/kg；1 044个样品的速效钾测定值的变异系数达到了43.17%，说明6个乡镇土壤中速效钾的含量空间差异较大，分布不均匀；特别是平圩镇的样品中最大值达600mg/kg，最小值为9mg/kg，差值达591mg/kg，变异系数在6个乡镇中最大，为56%。土壤中的速效钾除来自土壤矿物质释放外，还与施肥有关。特别与农民的施肥和种植方式有关。近20多年来实行以家庭联产承包责任制为主的农业生产管理方式使各农户间施肥水平差异很大，土地利用方式也有明显不同，导致土壤速效钾含量的空间变异增大。

根据安徽土壤速效钾养分等级划分标准，将测定样品在各区段所占数量进行统计得表3。

由表3可以看出，在1 044个土样样品中，处于速效钾等级标准较丰级别的样本数最多，为396，占到37.93%的比例；少于50mg/kg的样本数只占到了1.05%。说明本地区土壤中速效钾的水平相对较高，这与农民科学种田加大钾肥的投入有关，对于速效钾较缺的土壤，应加大钾肥的投入，达到增产的效果。

2.2 潘集区6个乡镇土壤缓效钾含量及特点 对潘集区6个乡镇的1 044个土样样品中土壤缓效钾含量进行分析测定，其结果见表4。

从表4可以看出：在测定的1 044个土样中，土壤的缓效钾平均含量为474.41mg/kg；平均含量最高的出现在高皇，为702.35mg/kg；含量最低的出现在古夹沟，为328.27mg/kg；而所测样品中最大值为1219mg/kg，最小值为151mg/kg。相比于速效钾，缓效钾的变异系数较小，其平均值的变异系数减少了12.17%，说明缓效钾的含量受施肥的影响变小，而受土壤母质的影响增大。比如，平均含量低的古沟采样区的土壤类型主要为轻碱化砂姜土，其中的次生粘土矿物含钾量较少，所以缓钾量较低。

2.3 潘集区6个乡镇土壤全钾含量及特点 对潘集区6个乡镇采取的1 044个土样样品中土壤全钾进行分析测定，其结果如表5所示。

从表5可以看出：所测的1 044个土样中土壤全钾平均含量为18.13g/kg，最高平均含量与最低平均含量之差为6.77g/kg，平均变异系数和各乡镇的变异系数都小于15%，说明本地区全钾的含量主要与土壤中的含钾矿物有关，外源施肥对其影响不大。由所测结果可以判断，其土壤中所含钾矿物以2∶1型的粘土矿物为主，也有部分1∶1型的含钾矿物存在。

2.4 潘集区6个乡镇所测样品中土壤钾素各形态间的相关性 将所测1 044个土壤样品中各形态钾的含量以SPSS16.0[5]进行相关性分析，得结果如表6所示。

从表6可以看出土壤速效钾和缓效钾的相关系数为0.414，在低度与中度相关之间。说明缓效钾作为速效钾的库源，对土壤中速效钾含量是有一定影响的。当土壤中速效钾被植物吸收利用减少后，缓效钾可以缓慢地释放补充速效钾。反过来，当土壤速效钾含量较高、钾离子饱和度较大时，受2∶1型层状硅酸盐矿物晶格底面的电荷引力作用，钾离子陷入六角形网眼中，使速效钾转化为缓效性钾，使钾闭蓄起来。土壤全钾与速效钾相关系数为0.393，呈低度相关，而与缓效钾呈中度相关。说明全钾的含量对作物钾的利用还是有一定贡献的。当作物对钾的耗竭达到一定程度时，土壤中部分矿物态的钾可以释放出来，为植物所利用吸收，而反过来，如果生产中钾肥施用量过高，会使一部分矿物对其产生固定，造成钾肥的损失，增加了农业生产成本。

3 结论与讨论

通过对本地区6个乡镇的1 044个土壤样品中各形态钾的测定结果进行分析研究，可以得出如下结论：

（1）本地区土壤中的速效钾水平相对较高，80%的样本处在中等以上水平，这与农民增施钾肥有关，应在此基础上，引导农民科学施肥，保证增产增收。而对于部分速效钾水平较低的土壤，则更要关注其钾肥的施用，提高其土壤的地力水平。

（2）本地区土壤中的缓效钾和全钾含量相对全国土壤中的钾素水平，处在中等水平，其含量与土壤中速效钾的含量呈低度相关，说明土壤持续供钾的能力较弱，要满足当季作物的生产需求，需外源钾的及时补充。为了防止钾在土壤中的固定，在钾肥的施用上，除化学肥料外，还应增大有机肥料的施用，同时应建立长期的土壤钾养分定位监测点，进行动态监测，更好的了解和掌握土壤中钾养分状况的变化规律[6]，有针对性的采取措施，保护耕地、培肥土壤，实现土壤钾素的科学管理、可持续发展。

参考文献

[1]陈防，鲁剑巍，万运帆，等.长期施钾对作物增产及土壤钾素含量及形态的影响[J].土壤学报，2000，37（2）：233-241.

[2]常丽新.土壤钾的生物有效性和土壤供钾能力[J].河北农业科学， 2000（04）：67-72.

[3]鲍士旦.土壤农化分析[M].北京：中国农业出版社，1999.

[4]刘枫，王允清，刘英，等.安徽徽省土壤钾素供应状况与钾肥效应分析[J].土壤通报，2003，6：34-38.

[5]盖钧镒.试验统计方法[M].北京：中国农业出版社，2000.

[6]沈善敏.中国土壤的钾素肥力及农业中的钾管理[J].中国土壤肥力，1998，3：289-294. （责编：施婷婷）endprint

从表1可以看出：所采取的1 044个样品中土壤速效钾平均含量为131.21mg/kg，根据安徽土壤有效微量元素含量[4]分级丰缺指标划分标准（表2），这个含量处在养分级别的第Ⅲ级，丰缺度中等；6个乡镇中平均含量最高的平圩为156.93mg/kg，含量最低的夹沟为12.42mg/kg，两者相差了18.79mg/kg；1 044个样品的速效钾测定值的变异系数达到了43.17%，说明6个乡镇土壤中速效钾的含量空间差异较大，分布不均匀；特别是平圩镇的样品中最大值达600mg/kg，最小值为9mg/kg，差值达591mg/kg，变异系数在6个乡镇中最大，为56%。土壤中的速效钾除来自土壤矿物质释放外，还与施肥有关。特别与农民的施肥和种植方式有关。近20多年来实行以家庭联产承包责任制为主的农业生产管理方式使各农户间施肥水平差异很大，土地利用方式也有明显不同，导致土壤速效钾含量的空间变异增大。

根据安徽土壤速效钾养分等级划分标准，将测定样品在各区段所占数量进行统计得表3。

由表3可以看出，在1 044个土样样品中，处于速效钾等级标准较丰级别的样本数最多，为396，占到37.93%的比例；少于50mg/kg的样本数只占到了1.05%。说明本地区土壤中速效钾的水平相对较高，这与农民科学种田加大钾肥的投入有关，对于速效钾较缺的土壤，应加大钾肥的投入，达到增产的效果。

2.2 潘集区6个乡镇土壤缓效钾含量及特点 对潘集区6个乡镇的1 044个土样样品中土壤缓效钾含量进行分析测定，其结果见表4。

从表4可以看出：在测定的1 044个土样中，土壤的缓效钾平均含量为474.41mg/kg；平均含量最高的出现在高皇，为702.35mg/kg；含量最低的出现在古夹沟，为328.27mg/kg；而所测样品中最大值为1219mg/kg，最小值为151mg/kg。相比于速效钾，缓效钾的变异系数较小，其平均值的变异系数减少了12.17%，说明缓效钾的含量受施肥的影响变小，而受土壤母质的影响增大。比如，平均含量低的古沟采样区的土壤类型主要为轻碱化砂姜土，其中的次生粘土矿物含钾量较少，所以缓钾量较低。

2.3 潘集区6个乡镇土壤全钾含量及特点 对潘集区6个乡镇采取的1 044个土样样品中土壤全钾进行分析测定，其结果如表5所示。

从表5可以看出：所测的1 044个土样中土壤全钾平均含量为18.13g/kg，最高平均含量与最低平均含量之差为6.77g/kg，平均变异系数和各乡镇的变异系数都小于15%，说明本地区全钾的含量主要与土壤中的含钾矿物有关，外源施肥对其影响不大。由所测结果可以判断，其土壤中所含钾矿物以2∶1型的粘土矿物为主，也有部分1∶1型的含钾矿物存在。

2.4 潘集区6个乡镇所测样品中土壤钾素各形态间的相关性 将所测1 044个土壤样品中各形态钾的含量以SPSS16.0[5]进行相关性分析，得结果如表6所示。

从表6可以看出土壤速效钾和缓效钾的相关系数为0.414，在低度与中度相关之间。说明缓效钾作为速效钾的库源，对土壤中速效钾含量是有一定影响的。当土壤中速效钾被植物吸收利用减少后，缓效钾可以缓慢地释放补充速效钾。反过来，当土壤速效钾含量较高、钾离子饱和度较大时，受2∶1型层状硅酸盐矿物晶格底面的电荷引力作用，钾离子陷入六角形网眼中，使速效钾转化为缓效性钾，使钾闭蓄起来。土壤全钾与速效钾相关系数为0.393，呈低度相关，而与缓效钾呈中度相关。说明全钾的含量对作物钾的利用还是有一定贡献的。当作物对钾的耗竭达到一定程度时，土壤中部分矿物态的钾可以释放出来，为植物所利用吸收，而反过来，如果生产中钾肥施用量过高，会使一部分矿物对其产生固定，造成钾肥的损失，增加了农业生产成本。

3 结论与讨论

通过对本地区6个乡镇的1 044个土壤样品中各形态钾的测定结果进行分析研究，可以得出如下结论：

（1）本地区土壤中的速效钾水平相对较高，80%的样本处在中等以上水平，这与农民增施钾肥有关，应在此基础上，引导农民科学施肥，保证增产增收。而对于部分速效钾水平较低的土壤，则更要关注其钾肥的施用，提高其土壤的地力水平。

（2）本地区土壤中的缓效钾和全钾含量相对全国土壤中的钾素水平，处在中等水平，其含量与土壤中速效钾的含量呈低度相关，说明土壤持续供钾的能力较弱，要满足当季作物的生产需求，需外源钾的及时补充。为了防止钾在土壤中的固定，在钾肥的施用上，除化学肥料外，还应增大有机肥料的施用，同时应建立长期的土壤钾养分定位监测点，进行动态监测，更好的了解和掌握土壤中钾养分状况的变化规律[6]，有针对性的采取措施，保护耕地、培肥土壤，实现土壤钾素的科学管理、可持续发展。

参考文献

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[5]盖钧镒.试验统计方法[M].北京：中国农业出版社，2000.

[6]沈善敏.中国土壤的钾素肥力及农业中的钾管理[J].中国土壤肥力，1998，3：289-294. （责编：施婷婷）endprint

从表1可以看出：所采取的1 044个样品中土壤速效钾平均含量为131.21mg/kg，根据安徽土壤有效微量元素含量[4]分级丰缺指标划分标准（表2），这个含量处在养分级别的第Ⅲ级，丰缺度中等；6个乡镇中平均含量最高的平圩为156.93mg/kg，含量最低的夹沟为12.42mg/kg，两者相差了18.79mg/kg；1 044个样品的速效钾测定值的变异系数达到了43.17%，说明6个乡镇土壤中速效钾的含量空间差异较大，分布不均匀；特别是平圩镇的样品中最大值达600mg/kg，最小值为9mg/kg，差值达591mg/kg，变异系数在6个乡镇中最大，为56%。土壤中的速效钾除来自土壤矿物质释放外，还与施肥有关。特别与农民的施肥和种植方式有关。近20多年来实行以家庭联产承包责任制为主的农业生产管理方式使各农户间施肥水平差异很大，土地利用方式也有明显不同，导致土壤速效钾含量的空间变异增大。

根据安徽土壤速效钾养分等级划分标准，将测定样品在各区段所占数量进行统计得表3。

由表3可以看出，在1 044个土样样品中，处于速效钾等级标准较丰级别的样本数最多，为396，占到37.93%的比例；少于50mg/kg的样本数只占到了1.05%。说明本地区土壤中速效钾的水平相对较高，这与农民科学种田加大钾肥的投入有关，对于速效钾较缺的土壤，应加大钾肥的投入，达到增产的效果。

2.2 潘集区6个乡镇土壤缓效钾含量及特点 对潘集区6个乡镇的1 044个土样样品中土壤缓效钾含量进行分析测定，其结果见表4。

从表4可以看出：在测定的1 044个土样中，土壤的缓效钾平均含量为474.41mg/kg；平均含量最高的出现在高皇，为702.35mg/kg；含量最低的出现在古夹沟，为328.27mg/kg；而所测样品中最大值为1219mg/kg，最小值为151mg/kg。相比于速效钾，缓效钾的变异系数较小，其平均值的变异系数减少了12.17%，说明缓效钾的含量受施肥的影响变小，而受土壤母质的影响增大。比如，平均含量低的古沟采样区的土壤类型主要为轻碱化砂姜土，其中的次生粘土矿物含钾量较少，所以缓钾量较低。

2.3 潘集区6个乡镇土壤全钾含量及特点 对潘集区6个乡镇采取的1 044个土样样品中土壤全钾进行分析测定，其结果如表5所示。

从表5可以看出：所测的1 044个土样中土壤全钾平均含量为18.13g/kg，最高平均含量与最低平均含量之差为6.77g/kg，平均变异系数和各乡镇的变异系数都小于15%，说明本地区全钾的含量主要与土壤中的含钾矿物有关，外源施肥对其影响不大。由所测结果可以判断，其土壤中所含钾矿物以2∶1型的粘土矿物为主，也有部分1∶1型的含钾矿物存在。

2.4 潘集区6个乡镇所测样品中土壤钾素各形态间的相关性 将所测1 044个土壤样品中各形态钾的含量以SPSS16.0[5]进行相关性分析，得结果如表6所示。

从表6可以看出土壤速效钾和缓效钾的相关系数为0.414，在低度与中度相关之间。说明缓效钾作为速效钾的库源，对土壤中速效钾含量是有一定影响的。当土壤中速效钾被植物吸收利用减少后，缓效钾可以缓慢地释放补充速效钾。反过来，当土壤速效钾含量较高、钾离子饱和度较大时，受2∶1型层状硅酸盐矿物晶格底面的电荷引力作用，钾离子陷入六角形网眼中，使速效钾转化为缓效性钾，使钾闭蓄起来。土壤全钾与速效钾相关系数为0.393，呈低度相关，而与缓效钾呈中度相关。说明全钾的含量对作物钾的利用还是有一定贡献的。当作物对钾的耗竭达到一定程度时，土壤中部分矿物态的钾可以释放出来，为植物所利用吸收，而反过来，如果生产中钾肥施用量过高，会使一部分矿物对其产生固定，造成钾肥的损失，增加了农业生产成本。

3 结论与讨论

通过对本地区6个乡镇的1 044个土壤样品中各形态钾的测定结果进行分析研究，可以得出如下结论：

（1）本地区土壤中的速效钾水平相对较高，80%的样本处在中等以上水平，这与农民增施钾肥有关，应在此基础上，引导农民科学施肥，保证增产增收。而对于部分速效钾水平较低的土壤，则更要关注其钾肥的施用，提高其土壤的地力水平。

（2）本地区土壤中的缓效钾和全钾含量相对全国土壤中的钾素水平，处在中等水平，其含量与土壤中速效钾的含量呈低度相关，说明土壤持续供钾的能力较弱，要满足当季作物的生产需求，需外源钾的及时补充。为了防止钾在土壤中的固定，在钾肥的施用上，除化学肥料外，还应增大有机肥料的施用，同时应建立长期的土壤钾养分定位监测点，进行动态监测，更好的了解和掌握土壤中钾养分状况的变化规律[6]，有针对性的采取措施，保护耕地、培肥土壤，实现土壤钾素的科学管理、可持续发展。

参考文献

[1]陈防，鲁剑巍，万运帆，等.长期施钾对作物增产及土壤钾素含量及形态的影响[J].土壤学报，2000，37（2）：233-241.

[2]常丽新.土壤钾的生物有效性和土壤供钾能力[J].河北农业科学， 2000（04）：67-72.

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[4]刘枫，王允清，刘英，等.安徽徽省土壤钾素供应状况与钾肥效应分析[J].土壤通报，2003，6：34-38.

[5]盖钧镒.试验统计方法[M].北京：中国农业出版社，2000.

[6]沈善敏.中国土壤的钾素肥力及农业中的钾管理[J].中国土壤肥力，1998，3：289-294. （责编：施婷婷）endprint