钾是植物生长所必需的大量营养元素之一。随着作物高产品种的推广、复种指数的增加和农业集约化程度的提高，我国农田土壤的钾素耗竭日趋严重。长期以来，我国土壤钾素有效性常用的指标是速效钾和缓效钾，这两个指标都偏向于定性评估，准确定量还难以实现。
中国科学院南京土壤研究所王火焰课题组采用黑麦草盆栽不同强度的耗竭试验和四苯硼钠不同提取力化学浸提相结合的方法，建立了土壤钾素生物有效性分级标准和体系。结果表明，根据黑麦草相对生物量和不施钾处理黑麦草钾素丰缺系数的相关关系、高强度耗竭情况下黑麦草的生物量、含钾量和吸钾量改变的拐点、四苯硼钠浸提时土壤中有效钾释放速率改变的拐点，建立了土壤钾素生物有效性定量分级体系，将土壤钾素分为高效钾、中效钾、低效钾和无效钾四种。其相应的测定方法为：高效钾：用10min0.2molL-1NaTPB提取的钾减去5s0.2molL-1NaTPB提取的钾，若其值小于120mgkg-1，则0.2molL-1NaTPB提取5s的钾素为高效钾;若其值大于120mgkg-1，则用30min0.2molL-1NaTPB提取的钾减去10min0.2molL-1NaTPB提取的钾，若其值小于240mgkg-1，则0.2molL-1NaTPB提取10min的钾素为高效钾，若其值大于240mgkg-1，则0.2molL-1NaTPB提取30min的钾素为高效钾。中效钾：用4h0.2molL-1NaTPB提取的钾减去高效钾，若其值小于92mgkg-1，则4h0.2molL-1NaTPB提取的钾减去高效钾为中效钾，若其值大于92mgkg-1，则24h0.2molL-1NaTPB提取的钾减去高效钾为中效钾。低效钾：用1h0.2molL-1NaTPB+1molL-1NaCl提取的钾减去高效钾和中效钾。无效钾：用全钾减去高效钾、中效钾和低效钾。
采用该方法体系测定的土壤高效钾与化肥钾的作用相当，是土壤有效钾库的主体。而中低效钾通常是在供钾不足的条件下才会被作物吸收利用。研究成果为准确定量评估土壤供钾潜力和钾素有效性，指导土壤钾素研究和测土合理施钾提供了重要的方法体系。上述研究成果已在《科学报告》(ScientificReports)上发表。
