中科院武漢植物園植物營養(yǎng)與農(nóng)業(yè)生態(tài)學科組博士生何文鳴在陳防研究員的指導下，通過建立通徑模型，探討了根際土壤生物地球化學環(huán)境因子對鉀元素形態(tài)變化的影響，同時分析了在水分、鉀素控制條件下，作物根際土壤中鉀（包括水溶性鉀wsK、交換鉀eK和非交換鉀neK）的動態(tài)平衡。研究認為，影響鉀不同形態(tài)轉變的直接因子有化學蝕變系數(shù)、土壤中硫、鈉、有機質(zhì)、總氮的含量和鈉鉀比，間接因子有pH、Eh、土壤中碳酸根原子團、鎂的含量。作物（試驗中為鉀高效基因型棉花）根際土壤可逆平衡中，缺水條件下，會發(fā)生ε和λ移動，水溶性鉀被土壤吸附固定，不利作物吸收；缺鉀條件下，會發(fā)生θ和ω移動，并以ω移動為主，土壤中交換鉀的數(shù)量增加，有利于作物后期高效吸收；缺水和缺鉀條件下，會發(fā)生θ和λ移動，并以λ移動為主，不利于作物后期生長。該結果實現(xiàn)了土壤環(huán)境因子對土壤鉀影響及鉀素動態(tài)平衡的量化，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中科學施肥提供了理論依據(jù)。 

　　該研究得到了國家自然基金項目（41171243）及中加國際合作項目（IPNI-HB-33）的資助，相關研究結果發(fā)表在生物學領域期刊PLOS One上。