干旱半干旱灌区土壤钾的运移及研究现状

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1、干旱半干旱灌区土壤钾的运移及研究现状张朋1，尹飞虎2*，李光永1（1.中国农业大学水利与土木工程学院，北京100083；2.新疆农垦科学院）摘要：钾是植物必需的营养元素之一，在作物生长发育中扮演着重要的角色，在提高作物产量和改善农产品品质方面起着至关重要的作用，所以充分了解钾在土壤中的存在状态和运移规律是非常必要的。文中重点综述了在干旱半干旱条件下，土壤钾素的平衡和循环、土壤钾的固定释放机制及影响运移因素等方面的研究状况，以求为进一步开展相关研究和指导科学施肥奠定基础。.jyqk3增至1.6g/cm3时，钾素的扩

2、散系数有所增加。3.1.2土壤pH值和陪伴离子状况对土壤钾运移的影响沈仁芳等的研究指出，高浓度的NH4+可促进K+向下移动。徐明岗[22]提出：无论是土壤的可变电荷还是恒电荷，K+吸附量都随pH值升高增加。徐晓燕等[17]提出，当pH值在2.5以下时，土壤不固定钾；pH值处于2.5～5.5时，土壤固钾量迅速增加；pH值为5.5以上时固钾量增加缓慢。3.1.3土壤温度对土壤钾运移的影响土壤温度是影响各形态钾离子间相互转化和土壤供钾能力的一个重要因素。王文忠等[23]研究显示，作物生长后期，地温升高能够促进土壤中缓效

3、钾向速效钾转化，从而提高向根表迁移的钾量，缓解作物吸钾能力减弱的现象。NyePH[24]等通过研究认为，温度变化影响了土壤中养分扩散系数，进而影响到钾素扩散，根据Stokes-Einstein公式，养分离子扩散系数（D）和温度（T）之间的关系为：D=KBT/6πriη，由此公式可看出，钾的扩散系数随温度增加而增加。温度影响钾素扩散表现在两方面：一是温度升高，土壤水分黏滞度降低，钾离子运移时所受的水分阻力就会减小；二是温度升高，粒子运动平均动能增加，扩散动力增加。3.1.4生物因素对土壤钾运移的影响各种生物因素也对

4、土壤中钾素运移产生作用，占丽平等[7]研究结果表明，植物特性如对养分的需求量、生长率、根系的生长、根的表面积和根系密度等，都会影响土壤中钾素向根系表面扩散。ChristianZorb等[3]认为，根系分泌物和土壤微生物能够促进土壤非交换性钾的释放，提高土壤中交换性钾的量，增加钾素在土壤中的运移。3.2人为因素对土壤钾运移的影响3.2.1肥料合理配施对土壤钾运移的影响李比希提出，植物的产量受土壤中含量最少的养分所支配，故大田施肥时各种肥料应配合施用。同时，钾肥与氮、磷肥配施也是提高钾肥有效性的途径之一，选择适宜的氮

5、、磷、钾肥配比不仅可以充分发挥钾肥有效性，还可提高氮、磷肥的利用率。另据张会民等[25]研究表明，长期施用氮、磷肥可影响土壤钾离子的吸附和解吸，长期施用氮、磷肥增加了土壤对钾的特殊吸附位点（KX），说明长期配施氮、磷肥能提高土壤对钾离子的吸附能力，从而提高了土壤的保钾、供钾能力。长期定位施肥对土壤钾离子吸附和解吸的平衡时间和平衡量也产生影响。3.2.2地膜覆盖技术对土壤钾运移的影响地膜覆盖栽培技术在农业种植方面应用越来越广泛，地膜覆盖可以减少钾肥施入土壤后因雨水向下或地表径流而损失。另外，覆盖地膜可以增加作物生长

6、前期土壤温度，激活钾离子活性，促进钾离子向根表运移。3.2.3人为控制水分因子对土壤钾运移的影响水分是土壤中最活跃的因子，是土壤养分移动的基质，它对养分移动性的影响十分明显，土壤中养分是否有效与水分密切相关。土壤钾素的扩散速率随土壤水分的增加而增加。王虎等[26]通过对滴灌施肥条件下滴头流量的研究表明，灌水施肥量一定，滴头流量在一定范围增大，对速效钾在土壤中的径向和竖向运移距离影响不明显，但滴头流量增大到一定程度，会导致速效钾竖向运移距离减小，并通过相关试验数据分析得出水分运动对钾离子迁移的对流起主导作用。滴灌施

7、肥技术可充分发挥水肥耦合效应，提高水肥利用率。尹飞虎等[27]研究表明，在随水滴施条件下，滴灌专用肥和常规肥中的钾素在土壤中的垂直分布随水的移动性均较强，不同土层中分布很相似，但随着土层深度增大，钾素水平呈下降趋势，在棉花根系主要分布区域，滴灌专用肥的钾素水平均高于常规肥，这种分布特征有利于棉株的吸收利用，不同类型的灌溉水对钾的运移也有影响，冯小明等[28]研究结果表明，在大灌水定额下，清、洪水灌溉差异明显。0～40cm土层，灌洪水后速效钾含量与灌清水相比有明显增加；40cm土层以下，土壤中速效钾受运移影响很大，

8、影响深度在140cm左右。而在中等灌水定额下，清、洪水灌溉差异不大。LiRuan等[20]研究了用劣质水灌溉对土壤钾释放的影响，水中镁离子含量高时，会对土壤钾的释放有明显的促进作用。4小结钾素作为作物必须的大量营养元素，对促进作物增产提质具有重要的意义，但目前对钾素的研究多集中在钾的数量和形态的变化，对钾素运移的能量变化研究较少，今后应加强钾素运移规律及运移因素之间相互作