1、本文以沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)棕壤長期肥料定位試驗(yàn)地為基礎(chǔ)，選用1979、1991和2004年肥料定位試驗(yàn)所采集的土樣進(jìn)行研究，研究棕壤在不同施肥用量上的肥力變化趨勢，了解在東北主要作物輪作種植制度下，施用適當(dāng)比例的化肥和有機(jī)肥對棕壤鉀素形態(tài)及剖面分布變化的影響，粘土礦物組成、轉(zhuǎn)化和不同粒級中非交換性鉀含量的變化情況，進(jìn)行了不同施肥處理之間、不同年份之間、不同土壤剖面層次之間的比較分析，根據(jù)不同粒級顆粒含量變化分析討論了不同粒級中非交換性鉀含量的變

2、化趨勢。研究結(jié)果表明： 長期不施肥或單施氮肥或氮磷化肥配施耕層土壤中水溶性鉀、非特殊吸附性鉀、特殊吸附性鉀、非交換性鉀和礦物鉀含量與原始土相比均有所下降，隨著種植年限的增加(1979年～2004年)各種鉀素含量的下降趨勢有所增加。長期氮磷鉀化肥配施土壤中速效性鉀含量與原始土相比有明顯上升，三鉀素含量上升幅度相比特殊吸附性鉀＞非特殊吸附性鉀＞水溶性鉀；土壤中非交換性鉀和礦物鉀含量較原始土有所下降，隨著種植年限的增加兩種鉀素的下降趨

3、勢趨于平緩。 長期單施有機(jī)肥或有機(jī)肥與氮磷肥配施各處理土壤中速效性鉀含量的絕對增減不足1mg·kg-1，相對增減小于5％在分析誤差范圍內(nèi)。長期有機(jī)肥與氮磷鉀肥配施能顯著提高土壤中速效性鉀含量；只有高量有機(jī)肥與氮磷鉀肥配施土壤非交換性鉀含量才有所提高；土壤礦物鉀含量有小幅度的增加。說明有機(jī)肥的長期施用基本能維持土壤速效性鉀平衡；緩解土壤非交換性鉀的下降趨勢，對礦物鉀的活化有明顯作用，并且這種作用效果隨著有機(jī)肥用量的增加而增加。

4、 受成土母質(zhì)、氣象因素和長期施肥作用的綜合影響棕壤各形態(tài)鉀素在土壤剖面中有一定的垂直移動。土壤速效性鉀和非交換性鉀含量隨著土壤剖面層次的增加而降低，礦物鉀含量則表現(xiàn)為20～40cm土層＞0～20cm土層。長期施用有機(jī)肥能顯著提高20～40cm土層土壤中水溶性鉀、非特殊吸附性鉀含量；維持土壤特殊吸附性鉀平衡；緩解非交換性鉀的下降但不能阻止其下降的趨勢；增加土壤中無效態(tài)鉀向有效性鉀的轉(zhuǎn)化。長期不施肥或單施化肥區(qū)隨著種植年限的增加土壤各形

5、態(tài)鉀素在兩土層均呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，下降幅度化肥區(qū)＞無肥區(qū)。兩土層下降量相比水溶性鉀、非特殊吸附性鉀和礦物鉀表現(xiàn)為20～40cm上層＞0～20cm土層；特殊吸附性鉀和非交換性鉀則為0～20cm土層＞20～40cm土層。 X-射線衍射分析結(jié)果表明棕壤中主要粘土礦物為水云母，其次為蛭石、高嶺石和蒙脫石，還有少量綠泥石。經(jīng)過26年的長期施肥土壤粘土礦物組成和相對含量發(fā)生了變化，長期施鉀處理中土壤粘土礦物(＜2um)的X-射線衍射圖譜中

6、幾乎找不到蛭石衍射峰(d001=1.42nm和d002=0.71nm)；長期不施鉀處理中蒙脫石衍射峰(d001=1.8nm和d002=0.456nm)增強(qiáng)。長期不施肥或氮磷化肥混施處理中水云母或蛭石含量降低，蛭石與水云母混層或蒙脫石含量升高；而長期施用有機(jī)肥或化學(xué)鉀肥或化學(xué)鉀肥與有機(jī)肥配施的處理，土壤粘土礦物中水云母的相對含量有所增加，蛭石或蒙脫石的相對含量有所減少。 相關(guān)分析表明各形態(tài)鉀素與水云母的含量都呈正相關(guān)，與蒙脫石和蛭

7、石含量均呈負(fù)相關(guān)，這從側(cè)面反映了蛭石、蒙脫石與水云母之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系；高嶺石的同晶置換能力差、陽離子交換能力低，其固定或供給鉀素能力弱導(dǎo)致高嶺石與各種形態(tài)鉀素含量的相關(guān)性不顯著。其中速效性鉀含量的多少主要是由水云母和蛭石含量高低決定的；影響非交換性鉀含量的高低的粘土礦物主要是水云母；礦物鉀含量的多少與土壤主要粘土礦物含量之間關(guān)系最密切。 隨著種植年限的增加不同施肥處理土壤各粒級顆粒組成含量出現(xiàn)明顯差異。長期有機(jī)肥或外源鉀肥施入有助

8、于提高0～2um粒級顆粒含量；各粒級非交換性鉀含量的高低順序?yàn)椋?0～2um粒級)＞(2～10um粒級)＞(10～50um粒級)＞(大于50um粒級)，其中小于10um粒級土壤非交換性鉀含量占四粒級非交換性鉀總量的88.71％。長期施肥對0～2um、2～10um和大于50um粒級土壤非交換性鉀含量的影響相同，不施肥或僅施氮磷肥隨著種植年限的增加三粒級中非交換性鉀含量呈明顯的下降趨勢；有機(jī)肥與化肥長期配施對10um以下小粒級中非交換性鉀含