土壤中钾的存在形态及缓效钾的测定

黎玉国，刘光金

（永胜县农业技术推广中心，云南 永胜674200）

1 土壤中钾的存在形态、含量

1.1 矿物钾

矿物钾是矿物晶格内的钾或深受晶格束缚的钾，主要包括钾长石、钾微斜长石、白云母和难以分化的黑云母等。土壤矿物钾占全钾的92%～98%，对植物是无效钾。

1.2 水溶性钾

水溶性钾是指以离子态存在于土壤溶液中的钾，其浓度一般在2～5 mg/L，是植物直接吸收的速效钾。

1.3 交换性钾

交换性钾是指吸附在带负电荷胶体表面上的钾离子，一般在土壤中含量40～600 mg/kg，占土壤全钾的1%～2%，土壤阳离子交换量的1%～5%，交换性钾是土壤水溶性钾的库源，是土壤速效钾的主要部分。

1.4 非交换性钾

非交换性钾是指存在于膨胀层状硅酸矿物层间和颗粒边缘上的一部分钾,这些钾可以是矿物晶层间固有的,也可以由交换性钾、水溶性钾转化而来。含非交换性钾的矿物主要有（易分化黑云母、伊利石、云母、蒙脱石等）。非交换性钾占土壤全钾的2%～8%,在一定条件下可以逐渐释放,植物生长期间能利用其中一部分,属缓效钾。土壤缓效钾是土壤速效钾的储备,当土壤中的速效钾由于作物吸收而减少时,缓效钾就会释放补充速效钾，所以土壤缓效钾的高低也是判断土壤供钾能力的重要指标。这部分钾不能被NH4Oac交换出来,但当土壤交换性钾由于作物吸收及淋洗而减低时,这种非交换性的缓效钾逐渐释放出来,特别是那些含粘土矿物较多的土壤,非交换性缓效钾对土壤钾的供应起着重要作用,在这种情况下采用正确的化学分析方法,测定土壤中缓效钾的含量,对生产中钾肥的科学施用具有重要的指导意义。土壤速效钾含量低，而缓效钾含量较高时，土壤供钾能力并不一定很低；在土壤速效钾和缓效钾含量都低, 那么土壤的供钾能力就很低，此时施用钾肥对作物生长效果十分显著。通常情况土壤速效钾和缓效钾的含量为:土壤速效钾（K）含量的丰缺标准（mg/kg）是：＜30 为极低；30～60为低；60～100 为中等；100～160 为高；＞160 为极高。土壤缓效钾含量的丰缺标准（mg/kg）是：＜300为低；300～600为中等；＞600为高。

2 缓效钾测定方法

缓效钾的测定,一般采用稀酸进行浸提,用1.0 mo1·L-1HNO3煮沸法能比较好的反映土壤缓效钾的高低，省时、省力，操作简便,测定结果与作物连续种植时的钾吸收量有很好的相关性；HC1浸提法试剂耗量和测定结果变异系数大；硫酸提取法,因浓硫酸稀释不方便及用冷硫酸提取量较低,很少用；四苯硼钠法、树脂法和电超滤法，虽然更能反映土壤缓效钾的真实状态，但测定繁杂,需用特定仪器，一般不采用。目前通用的方法是硝酸[c(HNO3)=1mo1·L-1]煮沸法，火焰光度计测定。

2.1 测定原理

硝酸[c(HNO3)=1mo1·L-1]煮沸法方法原理：土壤用1mo1·L-1热硝酸浸提的钾，多为黑云母、伊利石、含水云母分解的中间体及粘土矿物晶格所固定的钾离子，它包含样品中的水溶性钾和交换性钾，所以用火焰光度计测定，其含量测定结果减去土壤速效钾含量即为缓效钾含量。

2.2 主要仪器设备

火焰光度计；消煮管；油浴；分析天平；小弯颈漏斗；电炉。

2.3 试剂

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

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

3）钾标准溶液[p(K)=100 mg.L-1]:称取经110℃烘2 h氯化钠(优级纯)0.1907g，用纯水溶解后定容至1 L，摇匀后储存于塑料瓶中。

2.4 分析步骤

1)待测液的制备:称取通过2 mm孔径筛的风干土样2.50g于消煮管 (25×200)中,加入25.0mL1 mo1·L-1硝酸溶液(液土比为10∶1),轻轻摇匀,在瓶口插上弯颈小漏斗,可将多个消煮管置于铁丝笼中。放入温度为130～140℃的油浴中,于120～130℃煮沸(从沸腾开始准确计时)10 min取下,趁热过滤于100mL比色管或容量瓶中,用加热的0.1 mo1·L-1硝酸溶液洗涤消煮管4次,每次15mL,冷却后用纯水定容至刻度,充分摇匀,于火焰光度计测定。同时做空白试验。为防止浸提液沸腾时溢出管口，用硬质大试管取代三角瓶，并用油浴取代电热板，每次浸提样品数量可以增加到60～100个，工作效率提高3～4倍，用加热的0.1 mo1·L-1硝酸溶液洗涤时,操作人员一定要做好防烫伤措施,避免意外事故发生。

2）标准曲线的绘制:分别吸取100 mg·L-1钾标准溶液: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,用纯水定容至刻度,摇均匀,即为0.0、5.0、10.0、20.0、30.0 mg·L-1钾标准系列溶液。用钾浓度为零的溶液调节仪器零点，用标准曲线的最高点浓度调节仪器满度,在火焰光度计上测定。

3)结果计算：

缓效钾（mg·kg-1）=硝酸提取的钾-速效钾其中：

C—为从仪器上直接测定的待测液钾的浓度，μg·mL-1；

V—为待测液的定容体积，100mL；D—为稀释倍数；

m—为风土样质量，g。

平行结果以算数平均值表示，结果取整数，平行测定结果的相对相差≤8%。

4)为了控制好检测误差，使检测结果准确反映样品的实际含量，煮沸时间10 min必须准确，碳酸盐土壤加热消煮时有大量的二氧化碳气泡产生，不要把它误认为是沸腾。

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