本文选用黑云母、金云母、白云母、钾长石和蛭石等五种典型含钾矿物作为试验材料，探讨不同溶液中含钾矿物中钾的释放特性(释放速率和释放量)和释放条件(钾释放临界值)，为非交换态钾生物有效性分级提供理论基础。利用盆栽试验研究不同植物对多种含钾矿物中非交换态钾利用能力的差异，通过比较根系吸钾能力和根系分泌物对矿物钾的活化作用在植物吸钾过程中的作用，揭示不同植物利用矿物非交换态钾的主要机制。主要结果如下：　　 1.不同含钾矿物中全钾量、非交换态钾总量和非交换态钾的释放速率各不相同，并且三者之间没有必然的相关性。供试5种含钾矿物中非交换态钾总量由高到低的顺序是：金云母5.19％>黑云母3.08％>蛭石2.01％>白云母1.18％>钾长石0.24％，占各矿物全钾的比例分别为：58.4％、99.7％、62.5％、14.2％和4.98％，平均达48％。在水、1 mol L-1 NH4OAc、0.01mol L-1 CaCl2、0.02 mol L-1 NaCl和0.02 mol L-1 HCl中释放60d，以及在弱提取力的四苯硼钠溶液中释放3d的结果表明，5种矿物非交换态钾释放累积量顺序为：黑云母>蛭石>金云母≥白云母>钾长石。非交换态钾平均释放速率也表现为同样的顺序，上述5种矿物在弱提取力的四苯硼钠溶液中释放3d非交换态钾的平均释放速率分别为5.99、2.34、0.52、0.22和0.17 mg kg-1 min-1，差异明显。　　 2.含钾矿物中非交换态钾的释放受环境溶液中的离子的影响显著。不同离子促进矿物中非交换态钾的释放的顺序为：H+>>ca2+>Na+>H2O>NH4+。H+和Ca2+对钾有效性越高的矿物中钾的促释作用越大，而且H+较Ca2+对黑云母、金云母和长石中的钾有更显著的促释作用，Ca2+较Na+更显著地促进了黑云母和蛭石中钾的释放。溶液中NH4+的存在不但没有促进K+的释放，反而显著抑制了各种矿物中钾的释放，对黑云母和蛭石的抑制作用更强于对金云母和白云母的K+作用。　　 3.含钾矿物中非交换态钾的释放受溶液中钾离子浓度影响，外界钾离子浓度低于一定水平(释钾临界值)时，矿物中非交换态钾才会释放。同种矿物在不同溶液中释钾临界值不同，供试5种矿物在不同溶液中释钾临界值的顺序大致为：盐酸>>氯化钠>氯化钙>水。5种矿物非交换态钾的释放临界值存在显著差异，在水和盐溶液中释钾临界值表现为黑云母>蛭石>金云母>白云母>钾长石，与几种矿物非交换态钾的释放速率一致。　　 4.盆栽试验的结果表明：不同含钾矿物中非交换态钾的生物有效性存在显著性差异。以5种矿物为唯一钾源，黑麦草和2种籽粒苋地上部干物重均表现为黑云母>蛭石>白云母>金云母>钾长石，植株地上部含钾量表现为黑云母>蛭石>金云母>白云母>钾长石。除金云母对植物的生长有特殊抑制作用外，其它矿物中非交换态钾的生物有效性顺序与非交换态钾的释放速率顺序一致。　　 5.根据钾胁迫对植物生长的抑制程度，黑麦草和2种籽粒苋吸收利用矿物中非交换态钾的能力表现为：黑麦草>>籽粒苋M9>籽粒苋K12。在蛭石供钾条件下，黑麦草的生长与正常供钾处理相比基本无差异，植株含钾量较正常供钾仅下降了26.65％，而籽粒苋K12和籽粒苋M9生长显著受到抑制，其植株钾含量较正常供钾处理也下降了62.72％和69.96％。正常供钾条件下，两种籽粒苋中钾含量远远高于黑麦草，而在蛭石供钾条件下，黑麦草的含钾量显著高于籽粒苋。这说明黑麦草利用蛭石中非交换态钾的能力远远超过籽粒苋。　　 6.营养液培养条件下植株根系分泌物的分析结果表明，黑麦草分泌物中未检出有机酸，而两种籽粒苋中均检出了一定含量的草酸和柠檬酸。含钾矿物添加有机酸的培养结果表明，高浓度的草酸和柠檬酸对含钾矿物中的非交换态钾有明显的活化作用，而低浓度的作用并不大。黑麦草较强的利用矿物中非交换态钾的能力与有机酸的作用似乎无关。根系吸钾动力学的研究结果表明，黑麦草的钾素最大吸收速率(Imax)远远高于两种籽粒苋，其根系吸钾的钾离子最小浓度(Cmin)为0.2 mg L-1，远远低于两种籽粒苋的20-27 mg L-1。根系吸钾动力学的最小钾离子浓度与矿物中非交换态钾释放的临界值相比较，可以发现不同植物利用矿物中非交换态钾的机制主要取决于其根系吸钾的钾离子最小浓度，而根系分泌物的作用相对较小。