鉀是植物生長所必需的大量營養(yǎng)元素之一。隨著作物高產(chǎn)品種的推廣、復(fù)種指數(shù)的增加和農(nóng)業(yè)集約化程度的提高，我國農(nóng)田土壤的鉀素耗竭日趨嚴(yán)重。長期以來，我國土壤鉀素有效性常用的指標(biāo)是速效鉀和緩效鉀，這兩個指標(biāo)都偏向于定性評估，準(zhǔn)確定量還難以實(shí)現(xiàn)。

中國科學(xué)院南京土壤研究所王火焰課題組采用黑麥草盆栽不同強(qiáng)度的耗竭試驗(yàn)和四苯硼鈉不同提取力化學(xué)浸提相結(jié)合的方法，建立了土壤鉀素生物有效性分級標(biāo)準(zhǔn)和體系。結(jié)果表明，根據(jù)黑麥草相對生物量和不施鉀處理黑麥草鉀素豐缺系數(shù)的相關(guān)關(guān)系、高強(qiáng)度耗竭情況下黑麥草的生物量、含鉀量和吸鉀量改變的拐點(diǎn)、四苯硼鈉浸提時(shí)土壤中有效鉀釋放速率改變的拐點(diǎn)，建立了土壤鉀素生物有效性定量分級體系，將土壤鉀素分為高效鉀、中效鉀、低效鉀和無效鉀四種。其相應(yīng)的測定方法為：高效鉀：用10min0.2molL-1NaTPB提取的鉀減去5s0.2molL-1NaTPB提取的鉀，若其值小于120mgkg-1，則0.2molL-1NaTPB提取5s的鉀素為高效鉀;若其值大于120mgkg-1，則用30min0.2molL-1NaTPB提取的鉀減去10min0.2molL-1NaTPB提取的鉀，若其值小于240mgkg-1，則0.2molL-1NaTPB提取10min的鉀素為高效鉀，若其值大于240mgkg-1，則0.2molL-1NaTPB提取30min的鉀素為高效鉀。中效鉀：用4h0.2molL-1NaTPB提取的鉀減去高效鉀，若其值小于92mgkg-1，則4h0.2molL-1NaTPB提取的鉀減去高效鉀為中效鉀，若其值大于92mgkg-1，則24h0.2molL-1NaTPB提取的鉀減去高效鉀為中效鉀。低效鉀：用1h0.2molL-1NaTPB+1molL-1NaCl提取的鉀減去高效鉀和中效鉀。無效鉀：用全鉀減去高效鉀、中效鉀和低效鉀。

采用該方法體系測定的土壤高效鉀與化肥鉀的作用相當(dāng)，是土壤有效鉀庫的主體。而中低效鉀通常是在供鉀不足的條件下才會被作物吸收利用。研究成果為準(zhǔn)確定量評估土壤供鉀潛力和鉀素有效性，指導(dǎo)土壤鉀素研究和測土合理施鉀提供了重要的方法體系。上述研究成果已在《科學(xué)報(bào)告》(ScientificReports)上發(fā)表。