杨 雅，夏贤格，范先鹏，夏 颖，张富林，刘冬碧，吴茂前，张志毅*

    (1 长江大学，湖北荆州 434000；2 湖北省农业科学院植保土肥研究所/国家农业环境潜江观测实验站/湖北省农业面源污染防治工程技术研究中心/农业农村部潜江农业环境与耕地保育科学观测实验站/农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室，湖北武汉 430064)

    钾素是土壤矿物质的主要组成部分，在维持土壤健康中发挥着重要作用。然而中国钾肥资源缺乏，钾肥进口量依赖度达50%[1]。而随着复种指数的增加、高产作物品种的推广、农业集约化程度的提高以及氮磷肥的大量施用，作物带走钾素增多，土壤钾素逐渐出现亏缺[2]。我国秸秆资源相当丰富，年均总量约9亿t[3]，约占世界秸秆资源产量的20%～30%[4]。合理利用秸秆中钾素，对作物产量形成、培肥地力、提高钾素循环利用、减少化肥施用等方面发挥重要作用[3-5]。

    土壤钾素形态、存在位置和释放过程影响植物对钾素吸收利用。当钾饱和时外源钾会释放到土壤溶液中，减少土壤对钾的固定吸附，反之亦然[6]。土壤固定的钾能够补充土壤溶液活性钾的量、强度和速率，两者共同决定土壤钾对植物的有效性。能够释放到土壤溶液的钾素存在于非特定的平面位置(p位)、特定的楔形边缘位置(e位)和含钾2∶1矿物的层间位置(i位)[7]。由于与土壤固相的黏结较弱，平面位置的K对溶液中K+耗散的响应要比楔形边缘位置快得多[8]。因此，在非特定的平面位点上富集钾会增加钾的释放速率，这与植物对钾的需求一致。相反，非特定的平面钾含量较低时，特定点对钾释放的参与较大，会降低土壤钾释放速率，无法满足植物吸收。粘土矿物种类[9]、养分管理方式[10]会显著影响土壤钾释放速率。一般来说，长期不平衡施肥或不施肥导致土壤的供钾能力下降，降低土壤钾的释放速率[11]。

    稻麦轮作是我国农业生产中重要的种植方式之一，主要分布在长江中下游地区，面积约1300万hm2，产量占全国粮食总产量的25%以上[12]。秸秆含钾丰富，且以离子态存在，秸秆钾可以作为一种很好的钾肥资源来利用[13]。秸秆直接还田是利用秸秆中的钾资源最直接、最简便和最有效的途径[14]。长期秸秆还田提高土壤中全钾、非交换性钾和交换性钾含量，且各形态钾素与伊利石含量呈正相关关系[15]。李继福等[14]对稻田的研究表明，长期秸秆还田不仅可以起到归还养分的作用，同时秸秆腐解的过程也是一个活化矿物钾的过程，促进矿物钾的释放。

    秸秆还田提高土壤钾素含量和库容已经得到大量证实，但是长期秸秆还田后土壤钾素存在位点及其释放过程还不清楚 ......