经验案例

土壤离子改良可交换钾

一般来说，钾是仅次于氮和磷的第三大可能限制植物生产力的元素。这是因为钾在植物营养中的主要作用是作为负责各种过程（例如硝酸盐还原、蛋白质合成、碳水化合物分解、光合作用）的各种酶的激活剂。
钾还被认为有助于植物适应干旱条件和较冷的温度等胁迫。对于棉花，钾可以提高吸水效率并影响几乎所有植物生物系统的速度。
一般来说，钾还调节植物气孔的开闭，从而控制叶孔的开闭。
钾在提供抗病性方面也是必不可少的。就棉花而言，钾在降低枯萎病的发生率和严重程度方面发挥着作用。

钾还能促进许多植物物种的开花和结果。例如，它会影响纤维特性，例如棉的马克隆、长度和强度。早棉铃期钾的吸收增加，总吸收量的约 70% 发生在第一次开花后。
在棉花中，缺乏症状包括老叶边缘缺绿。当钾在植株内重新定向时，在年轻的叶子中钾缺乏出现在结铃和灌浆附近。这被称为过早衰老。
一般认为土壤中钾的总量大于其他营养元素。然而，植物可利用的钾的数量是有限的。在土壤中，钾以四种形式存在：
土壤溶液中的阳离子 (K + ) (Solution K)
吸附在粘土颗粒和有机胶体上（可交换 K）
次生粘土矿物中的不可交换 K +（固定 K），和
原生矿物结构中的K + (Structural K)。
在任何特定时间，土壤中的大部分钾都处于不可交换的形式，因为它被锁定在含钾的主要矿物的晶体结构中。土壤中含量最多的两组是白云母云母（KAl 2 (AlSi3O 10 )(OH) 2）和黑云母（K(Mg,Fe) 3 (AlSi3O 10 )(OH) 2）和长石正长石和微线 ((KAlSi3O 8 )。
与原生矿物结构中所含钾相关的储量相对不能用于植物吸收，尽管由于这些具有相当抗性的矿物的风化，几年后将获得少量钾。
钾可以从所谓的 2:1 次生粘土矿物（例如伊利石、蛭石和蒙脱石）中获得。在大多数棉花种植区，绿土和其他 2:1 型矿物是主要的粘土矿物。这些矿物质使 Vertosol 土壤剖面具有收缩膨胀特性（即自覆盖）。
然而，在这些 Vertosol 剖面中，土壤溶液中的钾可能不容易被吸收，因为它可能是固定的。这是因为钾离子非常适合这些所谓的膨胀粘土的晶格之间。然后说这些钾离子处于不可交换的形式，因为高等植物无法获得它们。钾只能非常缓慢地被植物吸收。
作物钾的直接来源是土壤溶液。据估计，土壤中只有 1-2% 的总钾可作为吸附在土壤胶体表面（即粘土颗粒和有机胶体）和/或土壤溶液中的可交换钾。
其中大约 90% 是可交换的形式，但是高等植物吸收的大部分钾需要在土壤溶液中。因此，可交换钾的测定通常是植物可以吸收的钾的相当好的指标。