本文以黑土为研究对象,采用长期定位试验与室内分析相结合的方法研究了不同耕作方式下黑土土壤钾素形态的变化、钾素在不同团聚体中的分布特征以及不同耕作方式下黑土中粘土矿物的组成及与不同土壤形态钾的关系,目的在于揭示长期保护性耕作下黑土土壤钾素的变化规律,明确不同耕作方式对土壤钾素变化的影响。为农业土壤培肥和合理施用钾肥提供科学依据。结果表明,耕作方式和轮作对黑土不同形态钾的含量有一定的影响。在耕层(0～20cm)土壤中,不同耕作方式下的全钾含量变幅为20.4～22.0g/kg,变化较小；不同耕作方式间表现为免耕>秋翻,在20～40cm土壤中,土壤全钾也表现出了相同的变化规律；不同耕作方式下土壤矿物钾含量变化规律与全钾相同,也是免耕>秋翻；不同耕作方式下土壤缓效钾含量变幅为438.9～496.4g/kg,不同处理间表现为免耕>秋翻；不同耕作方式下土壤速效钾含量变幅为168.7g/kg～185.9g/kg,不同处理间表现为秋翻>免耕。在犁底层(20～40cm)土壤中,土壤速效钾含量与耕层土壤表现出不一样的规律,即免耕>秋翻。耕作方式对黑土不同形态钾在土壤剖面中分布的影响不同。随着土层深度的增加,不同耕作措施下土壤全钾没有变化,土壤矿物钾含量在不同剖面中分布变化不大,差异不显著,土壤缓效钾含量有降低的趋势,土壤速效钾含量的变化也不相同,免耕处理速效钾含量变化不大,尽管从数值上看,有一定的变化,但二者间差异不显著；秋翻处理不同层次土壤中速效钾含量差异显著；随土层的加深,免耕处理土壤速效钾含量趋于增加,而秋翻处理土壤速效钾的含量趋于减少。以上说明免耕措施有助于土壤速效钾向下层土壤分布,而秋翻措施有助于土壤速效钾分布在土壤上层。轮作对土壤钾素形态有一定的影响。在表层土(0～20cm)中,玉米连作方式下土壤全钾含量(24.33g/kg)较大豆-玉米轮作含量(24.07g/kg)高,二者相差0.26g/kg；在20～40cm土层中,玉米连作方式下土壤全钾含量(24.47g/kg)仍然较大豆-玉米轮作方式下土壤全钾含量(24.17g/kg)高,二者相差0.3g/kg。不同层次土壤中轮作处理(玉米—大豆)下土壤全钾含量均小于玉米连作处理土壤的全钾量。玉米连作土壤缓效钾含量比轮作土壤缓效钾含量高。不同层次土壤中均表现为轮作处理土壤速效钾含量低于连作处理土壤速效钾含量。随着土层深度增加,轮作处理壤中全钾含量趋于增加,土壤矿物钾含量也趋于增加,土壤缓效钾的含量有所下降。轮作处理中不同层次土壤速效钾含量变化不明显,底层土壤略高于上层土壤,变化幅130.1mg/kg～140.2mg/kg,二者相差了10.1mg/kg,相关分析表明,二者间差异不显著。轮作处理可以使表层土壤速效钾耗损。不同耕作方式对土壤团聚体组成由一定的影响。玉米-大豆轮作下,两个土层的各个粒级团不同耕作方式下土壤各粒径团聚体占总团聚体的比例均以>0.25mm的含量最大,均在70%以上,最高达到了93.29%。在玉米-大豆轮作下两个土层各粒径团聚体含量,除3-2mmm,2～1mm,1～0.25mm外,均表现为NT>MP。在玉米连作下两个土层各粒径团聚体含量,除2～1mm,1～0.25mm外,均表现为NT>MP。多重比较的结果显示：在玉米-大豆轮作下,两个土层的土壤团聚体在三种耕作方式的>0.25mm粒级团聚体的含量差异均显著,且NT>MP。在玉米连作下的两个土层中,MP和NT处理下>0.25mm粒级团聚体的含量均差异显著,且NT>MP。不同处理间比较免耕和秋翻有利于土壤缓效钾向小粒径团聚体中分配。不同耕作方式处理对黑土土壤含钾粘土矿物组成没有影响,不同处理土壤及不同层次土壤中的含钾粘土矿物有伊利石、白云母、蛭石、蒙脱石和蒙伊混层矿物。在玉米-大豆轮作和玉米连作下的两个土层的三种耕作方式下,粘粒矿物的组成均以伊利石、蒙伊混层矿物、蛭石为主,且表现为蒙伊混层矿物>伊利石>蛭石,其次为高岭石和蒙脱石,绿泥石的含量最少；比较三种耕作方式,蛭石、高岭石、蒙脱石和绿泥石的含量并无明显差别。土壤伊利石含量与土壤全钾(r=0.116,n=6,r0.05=0.707)、矿物钾(r=0.086,n=6,r0.05=0.707)、缓效钾(r=0.449,n=6,r0.05=0.707)和速效钾(r=0.207,n=6,r0.05=0.707)间呈正相关,但相关性不显著。土壤粘土矿物是土壤钾素的主要来源。不同含钾粘土矿物所起的作用不同。