土壤非交换性钾soil non-exchangeablepotassium

土壤钾素形态之一，也称缓效性钾。是存在于三八面体的层状硅酸盐矿物层间和颗粒边缘上的钾。约占土壤全钾量的2%～8%。
来源 土壤中非交换性钾来源有三：一是膨胀性2:1型粘土矿物；二是非膨胀性粘土矿物；三是其它固钾矿物。这三个方面的矿物主要包括蛭石、三八面体云母、二八面体云母、水化云母（伊利石）、绿泥石—蛭石过渡矿物、云母—蒙脱石间层矿物以及无定形矿物等。非交换性钾可分为两大类：一是捕集性层间钾，即由矿物表面的或液相中的钾转入矿物层间和颗粒边缘上来的钾，如蛭石中的非交换性钾；另一类是天然层间钾。是矿物层间固有的钾，如云母和伊利石中的层间钾。此外，沸石和水铝石也可以固定K⁺而形成非交换性钾。
含量 中国各土壤间的非交换性钾含量(以1摩尔/升的HNO₃作提取剂测得的结果)相差很大。其中以砖红壤（含高岭石和铁铝氧化物较多）为最低，常低于4毫克/100克，以新疆灰湖土（含水云母为主）为最高，可达100毫克/100克，华中地区第四纪红色粘土发育的水稻土，则居于二者之间，大致为13～22毫克/100克。非交换性钾含量常作为土壤供钾潜力分级的依据。热带和亚热带地区由于矿物的风化淋溶作用强烈，土壤粘土矿物以高岭石为主，所以供钾潜力较低或甚低。反之，在北方地区由于矿物的风化淋溶作用较弱，土壤粘土矿物以含钾水云母和具有保钾能力的蒙脱石和蛭石为主，因此供钾潜力甚高。中国自南而北，土壤供钾潜力的增高是与土壤中高岭石减少和水云母增多相吻合的。
测定 常用的有生物耗竭法、化学法和物理化学法。生物耗竭法虽是经典方法，但它既耗时，且要求条件也较苛刻。国际上采用较多的方法是“意大利黑麦草耗竭法”。在化学方法中，以1摩尔/升的HNO₃煮沸法较为快速简便，因而使用较普遍，但部分矿物钾也被测定在内，结果偏高。该法提取的钾量和生物耗竭法测得的钾量较接近，约相当于连续种植8～15季作物所消耗（吸收）的钾量。此外，物理化学的四硼苯钠法、阳离子交换树脂法和电超滤法也时有采用。而树脂袋法可同时测定非交换性钾的释放量与释放速率，是评价土壤钾贮量及其对作物有效程度的较理想的方法。
释放 土壤非交换性钾与交换性钾之间存在一定的平衡关系。即非交换性钾⇌交换性钾。 当土壤中交换性钾被植物吸收而减少时，非交换性钾则缓慢地转化为交换性钾。大多数土壤非交换性钾的释放量低于20毫克/100克，其中以冲积土的非交换性钾释放量最大。在钾矿物(伊利石、蛭石)丰富的土中，依靠非交换性钾释放出的钾已完全能满足黑麦草对钾的需求。但是，土壤非交换性钾的释放是受矿物结构特征、结晶缺陷、颗粒大小以及干燥化过程、土壤溶液离子的浓度、作物根际pH值和作物根系特性等一系列的因素所制约的。
非交换性钾的释放过程是一个与扩散相联系的交换过程。在土壤中，非交换性钾的释放仅发生在以植物根毛长度为半径的微域内。由于植物根系的吸收而使土壤溶液钾降至2～3微摩尔/升时，则近根处的土壤钾的释放量就增大(约为初始交换性钾的2倍)。而在根毛区外，由于土壤溶液中钾的含量仍较高，因而非交换性钾也无明显的释放迹象。试验中当土壤经风干或超声波处理后能加速土壤非交换钾的释放。盆栽试验也证明，凡交换性钾消耗多的土壤，非交换性钾释放量就大。当然，施用钾肥，则会降低非交换性钾的释放和利用。鉴于非交换性钾总量中也只有很小的一部分能为植物所吸收，尤其是内层钾，仅有百分之几是对植物有效的。因此在连续种植作物的条件下，非交换性钾的释放速率将渐趋降低，由它提供的钾也愈来愈少，以致植物出现严重缺钾的现象。在大田条件下，由于土壤频繁的受淹或干湿交替的影响，能增加土壤交换性钾的含量，因而借助水分管理等措施，可以适当提高土壤钾的有效性。