中国幅员辽阔，南北尺度上跨越了热带、亚热带、暖温带、中温带和寒温带等气候区域，东西尺度上跨越了干旱区、半干旱区、半湿润区和湿润区^[1]。受海拔、温度和降水等条件的影响，我国耕地土壤类型多样^[2]，旱地因其可种植除水稻之外的大部分旱作物（比如小麦、玉米等），在保障粮食安全与稳定方面发挥着重要作用。钾素是作物的品质元素^[3]，随着社会经济水平的提高，为满足人们对高品质农产品的要求，外源钾素投入在农业生产中越来越受到重视。前人研究^[4-5]表明，外源钾肥的肥效与土壤钾素肥力水平和作物钾素需求密切相关，但是，由于对土壤钾素肥力缺乏系统评估，从而导致全国的旱作粮食耕地钾肥施用存在盲目性，也不利于作物品质提升。

在我国，除红壤外，主要旱作粮食耕地土壤的速效钾含量普遍高于水田^[6]。但是，随着高产作物品种的大力推广，小麦和玉米等作物较高的钾素吸收量加剧了旱作粮食耕地土壤的速效钾耗竭。在东北、西北和华北的旱作粮食耕地土壤上，谭德水等^[4，7-8]研究表明，连续13年施用钾肥或配合秸秆还田均可显著提高土壤的供钾能力，从而满足作物的吸钾需求，但不同区域间钾肥对作物的增产效果差异较大。占丽平等^[9]研究表明，在长江流域的水旱轮作土壤上，钾肥施用能提高土壤水溶性钾和速效钾含量，并向缓效钾方向转化，从而有效维持和提高土壤供钾水平。同时，秸秆还田条件下油菜及小麦可在减少18.3%~66.7%钾肥用量的同时保证作物产量^[5]。张会民等^[10]基于1980年左右开始的长期试验发现，连续15年施钾肥显著提高了土壤钾素容量和强度，进而改善了土壤供钾能力。结合室内模拟法和X射线衍射分析技术发现，长期施钾延缓或阻止了水云母向云母-蒙脱石混层层间矿物的转化，使土壤对外源钾的固定能力降低^[11]。He等^[12]研究发现，全国土壤速效钾含量从1990年的79.8 mg·kg^–1提高至2012年的93.4 mg·kg^–1。Liu等^[13]使用农业统计年鉴的数据库研究表明，1980—2010年，钾肥的施用导致全国土壤钾素表观平衡发生了从匮缺到盈余的转变，其中东南和中部的钾素盈余量较高。结合土壤钾素生物有效性分级标准和体系，Chen等^[14]基于改进的四苯硼钠化学浸提法，明确了我国农田土壤有效钾库西北高东南低的分布状况。这些研究均在区域尺度上明确了土壤钾素肥力的状况，证明了合理施用钾肥对于土壤钾素资源可持续利用和作物高产优质的重要性。然而，由于改革开放以来我国农业生产方式发生了巨大变化，除了不断变化的作物品种和钾肥用量之外，施肥措施和作物秸秆利用方式也发生了巨大变化^[15]，尤其是2000年以来，随着测土配方施肥和秸秆还田等技术的推广，以及2015年以来的化肥减施增效行动，导致土壤的钾素肥力变化较大，比如潮土区土壤速效钾从监测初期（1988—1997年）到中期（1998—2003年）略有下降，监测中期到后期（2004—2016年）显著提升了30.4%^[16]；黑土区，2012—2016年速效钾的平均含量（224 mg·kg^–1）较监测初期（1988—1997年，172 mg·kg^–1）提高44.9%^[17]。全国尺度的水稻土结果已经证明，1988—2017年，全国水稻土速效钾年均增幅为0.81 mg·kg^–1，且不同区域间增幅存在较大变异^[18]。但是，前人研究主要集中在北方旱作粮食耕地土壤或水稻土的钾素肥力时空变化，虽然也有部分研究明确了全国尺度上土壤钾素肥力演变，但由于施肥方式和用量与实际生产脱节^[10]、研究时限并不能反映2010—2018年的变化^[12]。此外，土壤钾素肥力的评价方法较为复杂^[14]，土壤速效钾和缓效钾均可有效表征土壤的供钾能力，但是，与土壤速效钾的测定方法相比，土壤缓效钾的测定方法较为繁琐，导致人们一般用速效钾衡量土壤钾素肥力，进而影响土壤钾素肥力的精准评估，不利于有效指导当前的钾肥合理施用。因此，为指导和优化当前和未来农业的钾肥合理施用，探讨在常规施肥管理措施下，全国主要旱作粮食耕地土壤钾素肥力的时空变化特征就显得十分迫切。本研究利用1988—2018年全国耕地质量监测数据库，分析不同区域和时间阶段内钾肥投入量、土壤速效钾和缓效钾的时空演变规律，并尝试量化土壤速效钾与缓效钾的相关关系，以期构建基于土壤速效钾快速估算缓效钾的方法，为不同区域土壤钾素的可持续利用提供理论依据，进而为优化钾肥资源分配提供技术支撑。

基于农业农村部耕地质量监测保护中心于1988年开始建立的全国耕地质量监测平台，具体介绍见韩天富等^[15]，平台上各监测点的种植制度、施肥习惯、土壤类型和肥力等级及产量水平均在当地具有较高的代表性，然而，需要说明的是，由于具有稳定的经费和技术支持，各监测点位的管理水平一般高于当地普通农户，且施肥用量主要采用当地农技推广部门的施肥建议。每年的11月份采集土壤样品，并进行土壤理化性质分析。其中土壤速效钾和缓效钾的分析方法分别为醋酸铵浸提和热硝酸浸提，然后用火焰光度计法测定，具体步骤参考史瑞和等^[19]。此外，通过调研发现，各监测点均为秸秆全量粉碎还田。

选择以小麦和玉米等旱作物为主的监测点位，结合种植制度因素，将全部的监测区域划分为东北（黑龙江、吉林和辽宁）、华北（北京、天津、河北、河南、山东和山西）、华东（上海、安徽、江苏、浙江、江西、湖北和湖南）、西北（陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆和内蒙古）、西南（云南、四川、重庆、贵州和西藏），其中华南（广东、广西、海南和福建）区域主要为水稻种植区，玉米等旱作物较少，因此本研究不考虑。提取各区域的钾肥投入量、土壤速效钾和缓效钾等数据，删除数据不全的点位，形成初步的数据库。然后，为探讨各区域的时间变化，并结合监测前期点位少、监测后期点位多的特点，本研究将各区域的样本数进一步划分了两个时间段，分别为1988—2007年和2008—2018年。最后，对照1988—2007年的点位，进一步梳理了2008—2018年的点位数，从而保持1988—2007年和2008—2018年的监测点位数量基本一致。具体各区域的样本数见表 1。

表 1 Table 1

表 1 不同区域钾肥、土壤速效钾和缓效钾等指标的样本数 Table 1 The sample number of indexes including potassium fertilizer, soil available potassium and slowly available potassium in different regions 试验阶段 Experimental period 指标 Indexes 样本数Number of samples NEC NC EC NWC SWC 合计Total 1988—2007 化肥钾Chemical potassium fertilizer 44 170 89 40 118 461 秸秆钾Straw potassium fertilizer 44 170 89 40 118 461 总钾投入Total potassium input 44 170 89 40 118 461 速效钾Available potassium 44 170 89 40 118 461 缓效钾Slowly available potassium 26 70 88 39 54 277 2008—2018 化肥钾Chemical potassium fertilizer 60 178 80 53 127 498 秸秆钾Straw potassium fertilizer 60 178 80 53 127 498 总钾投入Total potassium input 60 178 80 53 127 498 速效钾Available potassium 60 178 80 53 127 498 缓效钾Slowly available potassium 60 176 74 53 110 473 1988—2018 化肥钾Chemical potassium fertilizer 104 348 169 93 245 959 秸秆钾Straw potassium fertilizer 104 348 169 93 245 959 总钾投入Total potassium input 104 348 169 93 245 959 速效钾Available potassium 104 348 169 93 245 959 缓效钾Slowly available potassium 86 246 162 92 164 750 注：NEC：东北；NC：华北；EC：华东；NWC：西北；SWC：西南，下同。Note：NEC stands for Northeast of China；NC for North of China；EC for East of China；NWC for Northwest of China；SWC for Southwest of China. The same to below.

表 1 不同区域钾肥、土壤速效钾和缓效钾等指标的样本数 Table 1 The sample number of indexes including potassium fertilizer, soil available potassium and slowly available potassium in different regions

所有数据均用Excel 2010进行整理，采用SAS 9.1进行单因素方差分析。土壤缓效钾和速效钾的相关关系采用线性拟合方程分析，用Origin 8.5作图。

在全国尺度，1988—2018年化肥钾、秸秆钾和总钾的年均投入量（K₂O）均保持在较为稳定的水平，分别为125±60.4、148±53.1和273±86.6 kg·hm^–2·a^–1，年际间波动较小（图 1）。在试验初期（1988—1995年），化肥钾的年均投入量高于秸秆钾，但在试验中后期（1995—2018年），则表现出秸秆钾的年均投入量明显高于化肥钾。与1988—2007相比，2008—2018年的化肥钾、秸秆钾和总钾的年均投入量均有所增加，但未达到显著水平（P > 0.05）。

注：不同的小写字母表示相同指标在不同时间阶段存在显著差异（P < 0.05），下同。  Note: The different lowercase letters indicate significant difference under the same experimental period for one index(P < 0.05). The same as below. 图 1 全国主要旱作粮食耕地的钾肥年均投入量 Fig. 1 The potassium input in main dry-farming grain arable land of the whole country

在不同区域内，化肥钾、秸秆钾和总钾的年均投入量变异较大（表 2）。不同时间阶段内均呈现出华东的化肥钾年均投入量最高，其中1988—2007年东北最低，2008—2018年西北最低；秸秆钾的年均投入量则表现出1988—2007年以华北最高，2008—2018年以华东最高，但不同时间阶段均以西南最低；总钾的年均投入量也呈现出华北和华东显著高于其他区域。1988—2018年间，华东的化肥钾年均投入量为145 kg·hm^–2·a^–1，而东北和西北则为94.3和99.6 kg·hm^–2·a^–1，其他区域为125~133 kg·hm^–2·a^–1；秸秆钾的年均投入量则以华北和华东最高（175和168 kg·hm^–2·a^–1），其次为西北和东北（147和141 kg·hm^–2·a^–1），西南最低（100 kg·hm^–2·a^–1）。与1988—2007年相比，2008—2018年间，东北、华北、华东和西南的化肥钾年均投入量分别提高了41.9%、35.9%、13.9%和4.57%，西北则略有降低；2008—2018年间，除了华东的秸秆钾年均投入量较1988—2007年增加了33.1%，其他区域基本保持不变；同时，除了西北略有降低之外，所有地区的总钾年均投入均表现出2008—2018年高于1988—2007年，增幅为4.22%~23.8%，其中华北和华东的增幅（18.7%和23.8%）明显高于西南和东北（4.22%和8.26%）。

表 2 Table 2

表 2 不同区域钾肥（K2O）年均投入量 Table 2 The potassium input in different regions/(kg·hm–2·a–1) 指标 Indexes 区域 Region 试验阶段Experimental period 1988—2007 2008—2018 1988—2018 化肥钾 Chemical potassium fertilizer NEC 76.0±39.5c 108.0±33.2c 94.3±39.2b NC 106.0±70.6b 144.0±29.1a 125.0±56.8ab EC 136.0±62.2a 155.0±60.0a 145.0±61.6a NWC 106.0±38.7b 95.0±57.0c 99.6±50.0b SWC 130.0±75.9a 136.0±58.4b 133.0±67.3a 秸秆钾 Straw potassium fertilizer NEC 149.0±40.8b 135.0±19.6b 141.0±31.0b NC 168.0±43.7a 181.0±43.0a 175.0±43.8a EC 146.0±59.0b 194.0±44.5a 168.0±57.8a NWC 147.0±44.1b 147.0±57.6b 147.0±51.9b SWC 98.1±32.8c 102.0±29.1c 100.0±30.9c 总钾投入 Total potassium input NEC 225.0±67.1b 243.0±46.1b 235.0±56.4b NC 274.0±91.6a 325.0±50.2a 300.0±77.7a EC 282.0±102.0a 349.0±87.2a 313.0±101.0a NWC 253.0±55.4ab 243.0±74.2b 247.0±66.7b SWC 228.0±91.4b 238.0±64.9b 233.0±78.8b 注：不同的小写字母表示不同区域的相同指标在相同时间内存在显著差异（P < 0.05），下同。Note：The different lowercase letters indicate significant difference under different regions in same experimental time for one index（P < 0.05）. The same as below.

表 2 不同区域钾肥（K2O）年均投入量 Table 2 The potassium input in different regions/(kg·hm–2·a–1)

在全国主要旱作粮食耕地上，1988—2018年土壤速效钾和缓效钾平均为（139±63）mg·kg^–1和（665±315）mg·kg^–1，且随着试验年限的延长而逐渐增加（图 2）。与1988—2007年相比，2008—2018年的土壤速效钾和缓效钾均显著提高，增幅分别为15.1%和6.72%。

图 2 全国主要旱作粮食耕地土壤速效钾和缓效钾含量 Fig. 2 Soil available and slowly available potassium contents in main dry-farming grain arable land of the whole country

表 3显示，在不同区域间，1988—2018年土壤速效钾以西北和东北较高（大于150 mg·kg^–1），而华北和华东较低（136~149 mg·kg^–1），西南最低（116 mg·kg^–1）。且不同时间段均呈现出西南的土壤速效钾最低。与1988—2007年相比，2008—2018年间，华北、华东、西北和西南的土壤速效钾分别提高了15.7%、17.7%、4.16%和34.5%，而东北则降低了11.8%。

表 3 Table 3

表 3 不同区域土壤速效钾和缓效钾含量 Table 3 Soil available and slowly available potassium content in different regions/(mg·kg–1) 区域Region 土壤速效钾Soil available potassium 土壤缓效钾Soil slowly available potassium 1988—2007 2008—2018 1988—2018 1988—2007 2008—2018 1988—2018 NEC 173.0±82.1a 153.0±63.3ab 161.0±72.2a 701±260b 683±245b 688±248b NC 126.0±61.8b 146.0±56.6ab 136.0±59.9b 792±242b 863±221a 843±229a EC 138.0±55.2b 162.0±55.6a 149.0±56.6b 589±262c 602±235b 595±249b NWC 160.0±60.3a 167.0±72.0a 164.0±66.9a 900±211a 951±305a 929±269a SWC 98.2±42.7c 132.0±67.0b 116.0±59.0c 300±148d 312±149c 308±148c

表 3 不同区域土壤速效钾和缓效钾含量 Table 3 Soil available and slowly available potassium content in different regions/(mg·kg–1)

不同区域内土壤缓效钾变异较大（表 3）。1988—2018年间，西北和华北的土壤缓效钾含量较高（大于800 mg·kg^–1），其次为东北和华东（595~688 mg·kg^–1），西南最低（308 mg·kg^–1）。与1988—2007年相比，2008—2018年间，华北、华东、西北和西南的土壤缓效钾分别提高了8.95%、2.15%、5.71%和4.19%，而东北则略有降低。

土壤速效钾和缓效钾含量存在显著的正相关关系（图 3），这说明，随着土壤速效钾的增加，土壤缓效钾也呈现出显著的增加趋势。在不同时间阶段内，全国主要旱作粮食耕地土壤速效钾与缓效钾含量均可用线性方程进行拟合（P < 0.05）。根据拟合方程的斜率发现，当土壤速效钾增加时，1988—2018年土壤缓效钾的增加量为10.2 mg·kg^–1。同时，与1988—2007年土壤缓效钾的增加量（7.23 mg·kg^–1）相比，2008—2018年的增加量明显较高（14.2 mg·kg^–1）。

图 3 土壤速效钾与缓效钾的相关关系 Fig. 3 The relationship between soil available and slowly available potassium

不同区域内土壤速效钾与缓效钾关系差异较大（表 4）。在1988—2007年华东和西北土壤速效钾和缓效钾的关系达显著水平，拟合方程的斜率显示，随着土壤速效钾的增加，华东和西北土壤缓效钾的增加量分别为1.26和1.76 mg·kg^–1，而其他区域的拟合方程均不显著（P > 0.05）。在2008—2018年，除西南外，其他区域的拟合方程均为显著水平（P < 0.05），在东北、华北、华东和西北，当土壤速效钾提高时，土壤缓效钾的增加量分别为1.91、0.89、1.93和1.79 mg·kg^–1。与1988—2007年相比，2018—2018年华东土壤缓效钾的增加量明显较高；而西北则基本维持不变。同时，与2008—2018年的结果相似，1988—2018年的拟合方程显示，随着土壤速效钾的增加，东北、华北、华东和西北的土壤缓效钾增加量分别为1.49、0.62、1.51和1.67 mg·kg^–1。

表 4 Table 4

表 4 不同区域内土壤速效钾与缓效钾的拟合方程 Table 4 The fitted equation between soil available and slowly available potassium in different regions 试验阶段 Experimental period 区域 Region 拟合方程 Fitted equation R2 P 1988—2007 NEC y=586+0.67x 0.096 7 0.391 8 NC y=793+0.39x 0.014 7 0.999 4 EC y=416+1.26x 0.160 5 0.011 9 NWC y=615+1.76x 0.237 6 0.001 0 SWC y=265+0.34x 0.011 2 0.523 4 2008—2018 NEC y=391+1.91x 0.329 4 < 0.001 0 NC y=733+0.89x 0.247 3 0.002 2 EC y=284+1.93x 0.307 3 < 0.001 0 NWC y=685+1.79x 0.124 6 0.005 5 SWC y=279+0.24x 0.003 4 0.244 3 1988—2018 NEC y=452+1.49x 0.242 0 < 0.001 0 NC y=753+0.62x 0.120 2 0.014 7 EC y=368+1.51x 0.216 4 < 0.001 0 NWC y=656+1.67x 0.263 4 < 0.001 0 SWC y=275+0.26x 0.006 2 0.157 2

表 4 不同区域内土壤速效钾与缓效钾的拟合方程 Table 4 The fitted equation between soil available and slowly available potassium in different regions

在作物的生长发育中，除了从土壤中直接吸收钾素之外，合理补充外源钾肥也是调控作物钾素需求的重要手段^[3]。何萍等^[20]研究表明，施钾在提高产量的同时，也增加了籽粒中脂肪和蛋白质及其组分含量。本研究基于全国耕地质量监测平台的结果显示，与1988—2007年相比，2008—2018年全国主要旱作粮食耕地的总钾年均投入量（包括化肥钾和秸秆钾）呈现微弱增加趋势，但未达到显著水平（P > 0.05）（图 1），这与Liu等^[13]基于国家农业统计报告的研究结果相似，但增幅差异较大，原因主要与研究平台和试验年限的阶段划分有关。在本研究中，从1988—2007年到2008—2018年，虽然快速发展的经济水平导致农民逐渐重视钾肥施用^[21]，再加上国家推行的测土配方施肥、秸秆还田及化肥减施增效等相关农业技术和政策的相互影响，但本研究长期监测平台的钾肥施用量主要由当地农技部门推荐，其钾肥用量一般高于普通农户，尤其是监测前期，从而减少了全国耕地质量监测平台总钾年均用量的大幅增加现象。

由于不同监测点的作物类型、种植模式和施肥习惯等存在明显差异，再加上农户对耕地的管理规模也显著影响其施肥量^[22]，从而导致各个监测点的钾肥用量变异较大。在1988—2018年间，不同区域以华北和华东的总钾投入量显著较高（表 2）。这主要与种植制度有关，华北地区主要是小麦玉米为主的一年两熟，华东地区则主要为小麦水稻轮作，且华北和华东均为全国的粮食高产区域，其较高的集约化程度和高产驱动的高量秸秆还田量导致总钾投入量显著高于其他区域。与全国尺度的时间变化不同，2008—2018年，东北、华北、华东和西南的总钾投入量较1988—2007年提高了4.22%~23.8%，其中华北和华东的增幅较高（18.7%和23.8%），而西南和东北（4.22%和8.26%）较低（表 2）。这说明，华北和华东是未来钾肥减施增效的重点地区，前人研究也表明，华北和华东地区秸秆还田带来的钾肥归还量普遍较高^[23]，且钾素盈余量较高^[13]。谭德水等^[4]研究表明，长期进行秸秆还田可有效补充土壤钾素，然而，由于华北和华东地区秸秆还田量较高，如何在高度集约化下提高秸秆腐解效果来培肥土壤尚有待进一步研究。也有研究表明，钾肥配合秸秆还田方案不但促进作物增产，还能提高增产的持续稳定性^[24]。与1988—2007年相比，2008— 2018年西北的总钾年均投入变化幅度较小，这可能与西北地区土壤钾素供给能力较高有关^[6，11]。但是，随着高产作物的大力推广，西北地区的土壤钾素肥力也存在耗竭的风险，因此，建议后续结合钾素盈余指标进一步科学指导该地区的钾肥施用策略。

在全国尺度上，由于秸秆还田等措施的大力推广，2008—2018年的主要旱作粮食耕地土壤速效钾和缓效钾均显著高于1988—2007年（图 2）。且土壤速效钾的平均值（139 mg·kg^–1）呈较丰富状况（大于110 mg·kg^–1）^[25]。同时，本研究的主要旱作粮食耕地土壤速效钾含量明显高于He等^[12]的研究（全国土壤速效钾含量从1990年的79.8 mg·kg^–1提高至2012年的93.4 mg·kg^–1），原因一方面与试验样本数量和时间尺度有关，土壤钾素肥力较低的华南等地区未在本研究中分析^[2]；另一方面，本研究基于的长期监测平台管理较为规范，且长期进行秸秆还田归还了较多的钾素。黄晓萌等^[26]研究表明，对于长江流域的冬小麦，当土壤速效钾低于90.0 mg·kg^–1时，施钾增产效应最显著。前人研究也表明，我国土壤钾素表观平衡已经从1980年代的匮缺状态转变为盈余状态^[13]。但是，钾素除了作为营养元素之外，其对作物品质提升和抵抗病虫害等抗逆能力也具有重要作用^[27]，而土壤中较为丰富的速效钾含量可在一定程度上提升作物优质特性和抗逆功能，Chen等^[14]研究表明，在秸秆不还田和还田条件下，土壤高效钾库可利用的年限分别为1.9~10.5年和7.6~38.8年。因此，如何调控钾肥施用措施，从而保证在不浪费钾肥资源的基础上，进一步改善作物品质和抗逆性能就成为后续研究的重点和热点。

受成土母质和含钾矿物含量的影响^[6]，不同区域间土壤速效钾以西北和东北较高（大于150 mg·kg^–1），华北和华东地区也较高（130~150 mg·kg^–1），而西南最低，但也大于100 mg·kg^–1（表 3）。与全国尺度的结果相似，各区域的土壤速效钾含量也明显高于其他的研究结果^[12]。这主要是由于本研究监测平台中施肥等管理水平较为规范，再加上长期秸秆还田带来的土壤肥力提升，导致土壤速效钾含量较高，水稻土的监测数据^[18]显示，华东地区的水稻土速效钾平均为82.5 mg·kg^–1，这主要与本研究的华东区域包括了安徽和江苏北部的潮土和砂姜黑土等钾素肥力较高的旱作土壤有关。土壤缓效钾的区域差异也呈现出与速效钾相似的趋势，这与前人在区域尺度上的研究结果^{[6，12，14]}一致。因此，在后续的钾肥资源分配中，建议重点向西南等地区供给和调配。同时，随着秸秆还田的大力推广，除东北外，2008—2018年各区域的土壤速效钾较1988—2017年提高了4.16%~34.5%（图 2）。这与He等^[12]的研究结果相似。王乐等^[16]的研究也表明，1988—2016年间华北潮土区的土壤速效钾含量显著升高。但是，武红亮等^[17]研究则认为，东北黑土的土壤速效钾也呈现出显著的增加趋势，原因可能与样本数的选择原则和试验阶段划分有关，He等^[12]研究也表明，东北的土壤速效钾无显著增加趋势。此外，虽然逐渐增加的土壤速效钾含量在一定程度上保障了土壤钾素供给能力，但如果土壤速效钾不能及时被作物根系吸收利用，就会向缓效钾转化或向下淋失^[28]，因此，如何提升土壤钾素的生物有效性有待深入探讨。

在全国的主要旱作粮食耕地土壤上，当土壤速效钾含量较高时，土壤缓效钾也呈现出显著的增加趋势。结合线性方程发现，随着土壤速效钾的增加，1988—2018年全国主要旱作粮食耕地土壤缓效钾的增加量为10.2 mg·kg^–1，且随着监测年限的增加，增加量逐渐提升（图 3）。原因主要与1988—2018年间土壤肥力质量提升有关^[29]，一方面，较高的土壤速效钾在满足作物生长需求之外，剩余的土壤速效钾不断向缓效钾转化^[11]，从而实现藏钾于地的目标；另一方面，全国不断提升的土壤有机质和逐渐降低的pH也可能通过影响土壤钾素吸附解析、解钾菌群落组成等进一步促进矿物钾向缓效钾的转化过程^[6，29-31]。这说明，在未来的土壤钾素肥力评估中，可根据土壤速效钾的含量较为准确地估算土壤缓效钾含量，这也进一步节省了缓效钾测定时间和成本。Chen等^[14]研究也表明，单独基于土壤速效钾含量不能有效评估土壤钾素的生物有效性。因此，在后续的研究和应用中，可在土壤速效钾的基础上，结合土壤缓效钾这一潜在的植物可利用性钾^[32]，以期精准划分土壤的供钾能力等级。

由于不同区域的土壤类型和理化性质差异较大，1988—2018年不同区域内土壤速效钾与缓效钾的量化关系差异较大（随着土壤速效钾的提高，东北、华北、华东和西北的缓效钾增加量分别为1.91、0.89、1.93和1.79 mg·kg^–1）；且不同地区在不同时间阶段内增加量也存在明显不同，2008—2018年华东地区土壤缓效钾的增加量明显高于1988—2007年；而西北地区则基本维持不变（表 4），这可能与土壤钾库容量对不同气候条件的响应有关，Guo等^[33]研究已经证明，由于降水等因素的影响，南方湿润区和北方半湿润、半干旱地区的土壤类型对施肥的响应存在显著差异。在华东地区，较高的钾素盈余量和不断提高的土壤有机质含量^[13，29]可能是速效钾向缓效钾转化较多的主要原因，但具体机制仍有待进一步解析。然而，由于土壤中钾素的周转过程较为复杂，除了速效钾与缓效钾相互转化之外，谢建昌和杜承林^[32]研究表明，缓效钾作为土壤重要的钾库资源，当速效钾不能满足作物钾素需求时，缓效钾也会再次向速效钾转化。再加上含钾矿物的钾素释放和固定过程^[11]，本研究获得的土壤速效钾与缓效钾的量化关系尚有进一步验证。

在全国耕地质量监测平台上，1988—2018年全国主要旱作粮食耕地的总钾年均投入量（包括化肥和秸秆）为273 kg·hm^–2·a^–1，其中华北和华东显著高于其他区域。除了西北略有降低之外，其他区域的总钾年均投入均表现出2008—2018年高于1988—2007年。与1988—2007年相比，2008—2018年全国主要旱作粮食耕地的土壤速效钾和缓效钾分别提高了15.1%和6.72%，其中土壤速效钾以西北和东北显著高于其他区域。土壤速效钾与缓效钾存在显著的正相关关系，且可用线性方程进行拟合，但不同试验阶段和区域间的拟合方程差异较大。因此，在根据土壤速效钾估算缓效钾时，建议考虑钾肥施用时间和不同区域的差异。