土壤钾素在增加作物产量、提高农产品品质及维持土壤肥力方面发挥着重要作用,我国的钾素资源相对短缺,开展土壤的供钾能力研究具有重要意义。本文通过盆栽试验和分室根箱试验,分析了作物种植对土壤钾素形态转化、运移及供钾能力的影响,揭示根际土壤的供钾特性,以期为土壤供钾机制研究及合理的钾素调控提供依据。主要研究结果如下：1、盆栽试验结果表明：不施钾条件下(NP处理),潮土上种植作物的生物量和吸钾量最高,黄褐土次之,红壤最低；施钾条件下(NPK处理),3种土壤上种植作物的生物量无显著差异,但作物吸钾量为黄褐土>潮土>红壤。整个轮作期,红壤、黄褐土和潮土NPK处理的作物生物量较NP处理分别增加55.6%、45.2%和23.2%,作物吸钾量分别增加368.8%、166.8%和74.5%。轮作前季(黑麦草季),NP处理的3种土壤水溶性钾含量和交换性钾含量均降低,潮土非交换性钾含量明显降低,红壤和黄褐土非交换性钾含量在前期变化不大,中期有升高的趋势,后期显著降低；NPK处理的土壤钾含量均高于NP处理,且各种形态钾含量的变化趋势与NP处理基本相同。轮作后季(水稻季),NP处理的3种土壤水溶性钾含量变化不大,交换性钾含量呈先降低后升高的趋势,非交换性钾含量呈先升高后降低的趋势；NPK处理的土壤交换性钾含量在水稻生长前期明显升高,中期下降,后期有略微上升,水溶性钾和非交换性钾含量有先升高后降低的变化趋势。综上所述,在不施钾条件下,轮作期内各土壤钾素消耗量较大,水溶性钾和交换性钾含量降低,并促进了非交换性钾的释放；施钾能提高土壤水溶性钾和交换性钾含量,并向非交换性钾方向转化,施钾对黑麦草和水稻有显著增产效果,可以有效提高土壤供钾水平。2、通过生物钾素耗竭处理和室内分析,研究了3种土壤,即红壤、黄褐土和潮土的固钾和释钾特性。结果表明：钾素耗竭土壤的固钾量和固钾率显著高于基础土壤,不论钾素耗竭与否,在外源钾加入浓度为160mg/kg～4000mg/kg范围内,土壤固钾量均随着外源钾加入浓度的增加而增大,3种土壤的固钾能力依次表现为红壤>黄褐土>潮土；钾素耗竭土壤固钾量和固钾率明显高于基础土壤,在外源钾加入浓度为160mg/kg～4000mg/kg范围内,钾素耗竭处理的红壤、黄褐土和潮土固钾量分别平均提高185.5mg/kg、168.7mg/kg和168.7mg/kg,固钾率分别平均提高14.0%、12.4%和12.7%,说明钾素耗竭使土壤的固钾能力提高。土壤的固钾率与土壤速效钾含量和K+饱和度呈显著负相关关系。在1.0mol/L HNO3连续浸提条件下,无论钾素耗竭与否,3种土壤的累积释钾量高低依次为潮土>黄褐土>红壤,这与土壤的固钾量顺序相反。1.0mol/L NH4OAc连续浸提条件下,无论钾素耗竭与否,3种土壤的累积释钾量高低表现为黄褐土>潮土>红壤。钾素耗竭土壤的累积释钾量明显低于基础土壤。长期不施用钾肥会导致土壤钾素的严重耗竭,耗竭后的土壤固钾能力增强,会使得后面施入钾肥的当季利用效率降低,而且耗竭后的土壤释钾能力降低,从而降低土壤钾素的植物有效性。3、作物种植条件下,根区土壤水溶性钾含量显著降低,随着吸钾强度的增加,根区土壤交换性钾和非交换性钾向水溶性钾转化,同时,非根区土壤的水溶性钾、速效性钾、缓效性钾和2mol/L冷硝酸钾向根区运移；距离根区越近,非根区钾素运移量越大。吸钾强度增加,非根区土壤钾素的运移距离增加,低吸钾强度时,红壤、黄褐土、潮土的水溶性钾的运移距离分别为6cm、5cm和5cm,速效性钾的运移距离分别为5cm、6cm和5cm,缓效性钾的运移距离分别为3cm、1cm和5cm,2mol/L冷硝酸钾的运移距离均为5cm；中吸钾强度时,红壤、黄褐土、潮土的水溶性钾的运移距离分别为6cm、7cm和6cm,速效性钾的运移距离分别为6cm、7cm和6cm,缓效性钾的运移距离均为5cm,2mol/L冷硝酸钾的运移距离分别为6cm、6cm和5cm；高吸钾强度时,红壤、黄褐土、潮土的水溶性钾的运移距离分别为7cm、7cm和8cm,速效性钾的运移距离分别为7cm、7cm和8cm,缓效性钾的运移距离分别为6cm、5cm和6cm,2mol/L冷硝酸钾的运移距离分别为6cm、7cm和7cm。