鉀肥減施對稻麥輪作區作物產量和品質的影響

張鑫堯，王簫璇，陳 磊，張 敏，惠曉麗，柴如山，郜紅建，羅來超*

（1 安徽農業大學資源與環境學院/農田生態保育與污染防控安徽省重點實驗室，安徽合肥 230036；2 西北農林科技大學資源環境學院/旱區作物逆境生物學國家重點實驗室，陜西楊凌 712100）

稻麥輪作是我國長江中下游地區主要的作物種植模式，且稻麥總產量占到全國糧食產量的20%以上[1-2]。為滿足人口增長對糧食產量的需求，化肥(氮和磷)的大量施用使得集約化種植農作物產量大幅提升，但作物也從土壤中攜出了大量的鉀素，加劇土壤中鉀的消耗，進而導致農田鉀素虧缺[3-4]。施用鉀肥雖是緩解土壤鉀虧缺的主要有效措施，但鉀肥投入區域不平衡現象仍很突出，從而導致地區鉀肥施用強度高低相差8.6倍，其中，稻麥輪作區鉀肥施用過量的農戶占到77%～94%[5-7]。我國鉀肥生產量近些年呈上升趨勢，雖與氮、磷肥相比，仍處于較低水平，但進口量卻分別是氮肥和磷肥的13.3和16.9倍，經濟投入占比較高[8]。鉀肥優化管理是權衡農田土壤鉀肥施用合理性和經濟性的有效途徑。鉀是作物不可或缺的養分元素之一，也是品質元素，在增加作物產量和品質提升方面起著重要作用[9]。通過鉀肥適度減量施用不僅能較好地降低鉀肥過量投入，還可減少鉀資源浪費，但減量施用后對作物產量和品質影響如何，尚不明確。因此，在合理利用鉀肥資源的基礎上，研究鉀肥減量施用對作物產量和品質的影響，以期為長江中下游地區稻麥輪作下鉀肥增效、作物高產優質生產提供理論依據。

大量研究表明，在土壤供鉀能力中等或較低水平時，適量施鉀能夠提高作物有效穗數進而提高籽粒產量[10-13]。但鉀肥對作物籽粒蛋白品質影響的研究結果不一。在南方速效鉀含量為72.6 mg/kg的酸性土壤上開展的田間試驗，結果顯示鉀肥減量 30%施用對水稻籽粒蛋白質含量無顯著影響[14]；在東北地區速效鉀含量為131.3 mg/kg的土壤進行田間試驗，結果顯示鉀肥減量14.3%～57.1%可使水稻籽粒蛋白質含量降低達3.7%～11.1%[15]。在土壤速效鉀含量為82.7 mg/kg時，施鉀( K2O) 90 kg/hm2與150 kg/hm2相比，小麥籽粒蛋白質含量降低2.4%；但在土壤速效鉀為120.6 mg/kg時，施鉀量對小麥籽粒蛋白質含量無顯著影響[16]。李玉影等[17]通過多點春小麥田間試驗發現，當土壤速效鉀在166.2～192.0 mg/kg時，隨施鉀量的增加，籽粒蛋白含量呈先增后降的趨勢，施鉀( K2O) 52.5 kg/hm2較82.5 kg/hm2能提高清蛋白、球蛋白和麥谷蛋白含量分別為5.3%、15.4%和3.6%。對于礦質營養元素而言，在麥-玉輪作體系下施鉀( K2O) 93.4 kg/hm2與186.8 kg/hm2相比，小麥籽粒鐵和鋅含量分別提高42.8%和13.1%，錳含量降低11.5%，銅含量無顯著降低[18]。在四川西昌，與不施鉀相比，施鉀能有效提高稻米中鐵、錳、銅和鋅含量，但隨著鉀肥施用量的增加，微量元素含量卻逐漸降低[19]。在內蒙古武川，與施鉀( K2O) 180 kg/hm2相比，施鉀135 kg/hm2處理的作物籽粒鐵、錳、銅和鋅含量分別提高了75%、3.4%、25.9%和15.3%[20]。但目前關于鉀肥對品質影響的研究多集中在蘋果、葡萄、設施黃瓜等園藝作物上，且對稻麥等糧食作物以對產量的影響為主，而對品質方面的影響研究較少，關于鉀肥減量施用對巢湖流域稻麥輪作體系下作物籽粒品質的影響研究還鮮見報道。

本研究在2017—2019年開展稻麥輪作體系下鉀肥減量施用田間試驗，通過測定水稻和小麥籽粒產量及其構成要素，蛋白質及其組分含量，微量元素含量及其生物有效性，明確鉀肥減量施用對作物籽粒產量和品質的影響，以期為稻麥輪作下作物減鉀增效提質提供科學依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

田間試驗于2017—2019年在安徽農業大學皖中綜合試驗站(117°22E，31°28N)進行，該站位于巢湖流域典型農業區，屬亞熱帶季風氣候，年均溫16.2℃，年均降水1402.1 mm，年均日照時長1794.3 h。該地區以稻麥輪作為主，土壤類型為水稻土。2017年試驗開始時0—20 cm土層土壤理化性狀為：有機質30.1 g/kg、全氮1.17 g/kg、有效磷15.8 mg/kg、速效鉀140 mg/kg、有效鐵53.0 mg/kg、有效錳39.9 mg/kg、有效銅2.5 mg/kg、有效鋅1.3 mg/kg、pH 5.43。

1.2 試驗設計

田間試驗采用隨機區組設計，設置5個處理：對照(不施鉀肥，CK)、農戶模式(K2O 90 kg/hm2，K1)、農戶模式基礎上減鉀10% (K2O 81 kg/hm2，K2)、減鉀20% (K2O 72 kg/hm2，K3)、減鉀30%(K2O 63 kg/hm2，K4)。各處理水稻季氮肥施用量為N 225 kg/hm2，小麥季為N 210 kg/hm2，磷肥用量均為P2O590 kg/hm2。水稻季和小麥季的氮肥用量分別按基追比6∶4和7∶3施入，磷、鉀肥全部以基肥施用。供試肥料中氮肥為尿素(N 46%)、磷肥為過磷酸鈣(P2O512%)、鉀肥為氯化鉀(K2O 60%)。水稻和小麥供試品種分別為‘華兩優688’和‘寧麥13’。小區面積為50 m2(長12.5 m、寬4 m)，重復3次。其他同當地農戶管理措施相一致。

1.3 樣品采集與測定

在水稻和小麥成熟期，在各小區隨機均勻選取5個1 m2的樣方，收割地上部裝入編號的大網袋中，自然風干后脫粒、稱重，從中隨機取150 g左右籽粒，75℃烘干后稱重，計算含水量和籽粒產量，籽粒產量以烘干基表示。同時，在各小區內的5個樣方中，隨機采集100穗的植株，剪除根系，裝入網袋中，風干后人工脫粒。隨機稱取50 g籽粒樣品，先用自來水進行多次清洗，再用去離子水潤洗后裝入信封，105℃下殺青0.5 h，75℃烘干至恒重，用球磨儀(MM200，Retsch，德國)粉碎待用。

烘干粉碎的籽粒樣品，用H2SO4-H2O2法進行紅外消解，采用全自動連續流動分析儀(San++，Skalar，荷蘭)測定消解液中氮和磷的濃度，蛋白質含量則為N×6.25；采用濃HNO3-H2O2法，高通量微波消解儀(ETHOS UP，Milestone，意大利)消解，電感耦合等離子體質譜儀(ICAP Qc03030704，ThermoFisher Scientific，美國)測定消解液中的鐵、錳、銅和鋅濃度。不同蛋白質組分采用超純水、混合鹽溶液、乙醇溶液、堿溶液連續提取[21-22]，并用雙縮脲法顯色后于540 nm處測定各樣品溶液吸光值，根據標準曲線計算籽粒樣品各蛋白組分含量。

基礎土壤樣品經風干過篩后，有機質采用重鉻酸鉀外加熱法測定，全氮采用半微量凱氏定氮法測定，有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提—鉬銻抗分光光度法測定，速效鉀采用1 mol/L醋酸銨浸提—火焰光度計法測定，pH采用電位法測定，有效鐵、錳、銅和鋅采用DTPA-TEA浸提—AAS法測定[23]。

1.4 指標計算方法與數據分析

利用Microsoft Excel 2016整理原始數據并用SigmaPlot 12.5進行繪圖，采用SPSS 22.0進行單因素方差分析(ANOVA)，各指標差異顯著性分析采用LSD法，差異性顯著水平為0.05 (P＜0.05)。

2 結果與分析

2.1 鉀肥減施對水稻和小麥籽粒產量的影響

圖1顯示，年份、鉀肥處理對水稻產量有顯著影響(P＜0.05)。與不施鉀相比，施鉀可顯著提高水稻籽粒產量，平均增產19.8%；鉀肥減量10%、20%和30%時的水稻籽粒產量分別提高13.1%、29.5%和14.2%；與農戶模式相比，減鉀處理無顯著差異。從不同年份來看，2017和2018年減鉀10%和30%，雖降低了籽粒產量，但差異不顯著。年份、鉀肥處理同樣對小麥籽粒產量有顯著影響(P＜0.05)。與不施鉀相比，施鉀可顯著提高小麥籽粒產量，平均增產85.1%；農戶模式和減鉀10%、20%和30%分別提高84.5%、86.6%、100.0%和68.6%，減鉀處理與農戶模式差異不顯著。分析不同年份結果可知，2018和2019年各減鉀處理與農戶模式間均無顯著差異。

圖1 鉀肥減施對水稻和小麥籽粒產量的影響Fig. 1 Effects of potassium fertilizer reduction on grain yield of rice and wheat

2.2 鉀肥減施對水稻和小麥產量構成要素的影響

由水稻產量構成要素方差分析結果(圖2)可知，與農戶模式相比，減鉀20%處理的水稻穗數提高5.2%，但無顯著性差異。不同年份結果表明，2017年減鉀處理與農戶模式相比，水稻穗數無顯著差異，但減鉀10%顯著提高穗粒數14.8%，減鉀30%的千粒重降低7.2%；2018年各減鉀處理較農戶模式均無顯著差異。

圖2 鉀肥減量對水稻和小麥產量構成要素的影響Fig. 2 Effects of potassium fertilizer reduction on yield components of rice and wheat

從小麥上的結果(圖2)可以看出，與不施鉀相比，鉀肥處理可顯著提高穗數和千粒重，但減鉀處理小麥穗粒數差異不顯著。與農戶模式相比，減鉀20%處理雖能使小麥穗數提高7.4%，但處理間無顯著性差異。從兩年結果來看，2018年減鉀處理較農戶模式相比，產量構成三要素均無顯著差異；2019年減鉀20%較農戶模式顯著增加穗數12.2%，減鉀10%和30%對穗粒數和千粒重無顯著差異。

2.3 鉀肥減施對水稻和小麥籽粒蛋白質及其組分含量的影響

表1表明，與不施鉀相比，農戶模式顯著提高了水稻籽粒蛋白質含量和麥谷蛋白含量，清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白無顯著差異。與農戶模式相比，減鉀30%處理顯著降低水稻籽粒蛋白含量5.4%；鉀肥減量施用較農戶模式可顯著降低水稻籽粒麥谷蛋白含量達19.4%～32.3%，其中減鉀20%和30%時可顯著提高水稻籽粒醇溶蛋白含量，分別達37.5%和43.8%，但對清蛋白、球蛋白含量多無顯著影響。不同年份來看，2017年鉀肥減量施用可顯著降低水稻籽粒麥谷蛋白含量達25%～39.3%，清蛋白和球蛋白含量無顯著差異；減鉀20%時，醇溶蛋白含量顯著提高84.7%，其它蛋白質組分無顯著差異；2018年減鉀30%時，籽粒蛋白質總含量和麥谷蛋白含量分別顯著降低2.7%和33.3%，醇溶蛋白含量顯著提高36.8%，清蛋白和球蛋白含量差異不顯著。

表1 不同施鉀量處理水稻籽粒蛋白質及其組分含量(%)Table 1 Contents of protein and its fraction of rice grain as affected by potassium application rate

由表2可知，與農戶模式相比，減鉀10%和30%時分別顯著降低小麥籽粒蛋白質、醇溶蛋白含量18.2%和17.5%、16.3%和16.3%；而減鉀20%時的蛋白質、醇溶蛋白和麥谷蛋白含量與農戶模式相比無顯著差異。分析兩年結果來看，2018年減鉀10%和30%時，籽粒蛋白質含量較農戶模式分別顯著降低23.4%和25.5%，醇溶蛋白含量分別降低31.8%和27.3%，清蛋白、球蛋白和麥谷蛋白無顯著差異，且減鉀處理間蛋白質及組分含量差異不顯著。2019年減鉀處理蛋白質及各組分含量大多無顯著影響。

表2 不同施鉀量處理小麥籽粒蛋白質及其組分含量(%)Table 2 Contents of protein and protein fractions of wheat grain as affected by potassium application rate

2.4 鉀肥減施對水稻和小麥籽粒微量元素含量的影響

施用鉀肥顯著影響水稻籽粒微量元素含量，鉀肥減量施用較農戶模式分別提高水稻籽粒中的鐵、銅和鋅含量3.3%、34.5%和18.6% (表3)。分析兩年均值可知，與農戶模式相比，減鉀處理的水稻籽粒銅和鋅含量分別提高28.6%～39.3%和16.9%～19.8%，各減鉀處理間無顯著差異。不同年份結果來看，2017年，減鉀處理籽粒鋅含量顯著提高了32%～35.4%，籽粒錳含量在減鉀10%時提高了11.8%，但減鉀處理間無顯著差異；2018年，減鉀處理籽粒銅含量顯著提高63.7%～86.4%，但降低了籽粒錳含量，降幅達11.2%～22.9%。

表3 不同施鉀量處理水稻籽粒微量元素含量(mg/kg)Table 3 Contents of micronutrients of rice grain as affected by potassium application rate

施鉀同樣也影響小麥籽粒微量元素含量，鉀肥減量施用較農戶模式分別提高小麥籽粒中的鐵、銅和鋅含量6.7%、7.8%和5.7% (表4)。與農戶模式相比，減鉀處理鐵、錳、銅、鋅含量雖有提升，但差異不顯著。2018年，與農戶模式比較，減鉀20%和30%時，籽粒銅含量分別顯著提高37.9%和31.0%，籽粒鐵、錳和鋅含量無顯著差異。2019年減鉀處理較農戶模式籽粒微量元素含量均無顯著變化。

表4 不同施鉀量處理小麥籽粒微量元素含量(mg/kg)Table 4 Contents of micronutrients of wheat grain as affected by potassium application rate

2.5 鉀肥減施對水稻和小麥籽粒微量元素生物有效性的影響

施鉀影響水稻籽粒微量元素的生物有效性，鉀肥減量施用較農戶模式分別降低水稻籽粒磷鐵、磷銅和磷鋅摩爾比7.1%、34.1%和19.1% (表5)。與農戶模式比較，減鉀處理的籽粒磷銅和磷鋅摩爾比分別降低29.8%～37.6%和16.9%～20.6%。2017年減鉀處理的磷鋅摩爾比多顯著降低，磷鐵、磷錳和磷銅摩爾比無顯著差異。2018年減鉀處理的磷銅和磷鋅摩爾較農戶模式均顯著降低。

表5 不同施鉀量處理水稻籽粒中微量元素與磷的摩爾比Table 5 The ratio in moles of P to micronutrient in rice grains as affected by potassium application rate

總的來看，施鉀也影響小麥籽粒微量元素生物有效性，鉀肥減量施用較農戶模式分別降低小麥籽粒磷鐵、磷銅和磷鋅摩爾比18.3%、23.1%和17.9%(表6)。與不施鉀相比，農戶模式的小麥籽粒磷鐵、磷錳和磷銅摩爾比得到顯著提高。與農戶模式相比，減鉀20%時籽粒磷鐵、磷錳、磷銅和磷鋅摩爾比達到最低，分別顯著降低23.7%、15.6%、31.3%和24.1%。從不同年份結果來看，2018年與農戶模式相比，減鉀處理籽粒磷鐵、磷銅與磷鋅摩爾比均在減鉀20%時最低，分別降低32.6%、44.3%和34.1%。2019年，與農戶模式比較，減鉀20%時籽粒磷鐵摩爾比顯著降低14.1%，磷錳、磷銅、磷鋅摩爾比無顯著差異。

表6 稻麥輪作下不同鉀肥用量下小麥籽粒中微量元素與磷的摩爾比Table 6 The ratio in moles of P to micronutrient in wheat grains as affected by potassium application rate

3 討論

3.1 鉀肥減施對作物產量的影響

鉀是作物生長發育不可或缺的營養元素，參與有機物合成、光合作用及同化物運輸過程，對產量形成發揮著重要作用。有研究表明，施鉀顯著提高了水稻和小麥籽粒產量，分別為68.4%～40.2%和7.0%～10.2%[5,25]。本研究結果表明，施鉀可顯著提高稻麥輪作模式下水稻和小麥籽粒產量，分別增產19.8%和85.1%。但在我國稻麥輪作區農戶平均施鉀量為 K2O 71.8 kg/hm2，有81%的農戶施鉀過量，減鉀潛力平均高達56%[7]。在東北，施鉀K2O 0～150 kg/hm2范圍內，水稻籽粒產量隨施鉀量的增加呈先增后降的趨勢，以K2O 60 kg/hm2時產量最高，鉀肥減量50%施用時，籽粒產量降低6.0%[26]。湖南的長期定位試驗結果顯示，在施鉀K2O 192 kg/hm2的基礎上減量18.8%，水稻產量無顯著差異[27]。在河南開展的小麥田間試驗也同樣發現，在施鉀K2O 210 kg/hm2的基礎上減量50%，小麥籽粒產量亦無顯著差異[28]。也有研究認為，在施鉀量K2O 0～90 kg/hm2范圍內，小麥籽粒產量隨施鉀量的增加而顯著增加[29]。本研究中，在農戶模式施鉀量的基礎上減量10%～20%時，水稻和小麥產量均無顯著變化，但在減量30%時存在減產的風險。可見，在巢湖流域稻麥輪作體系下鉀肥減量20%可有效保證作物籽粒產量維持在較高水平。

通過分析產量構成要素發現，施用鉀肥通過影響水稻和小麥穗數進而影響其產量。在江西雙季稻上，施鉀可顯著提高早稻和晚稻穗數，在施鉀K2O 100 kg/hm2的基礎上減量10%，增產7.4%[30]。也有研究指出，施鉀顯著影響寒地粳稻有效穗數和穗粒數，其中施鉀K2O 80 kg/hm2與K2O 120 kg/hm2相比，穗粒數顯著提高5.6%，進而增產6.2%[31]。在旱地小麥鉀肥試驗中也有類似的發現[32]。可見，施鉀提高作物籽粒產量的主要原因可能是作物拔節前期供鉀充足，能夠促進有效分蘗的形成，進而增產[33]。本研究在土壤供鉀充足條件下，減鉀處理較農戶模式水稻和小麥穗數的變化趨勢與產量變化相吻合，其中，減鉀20%時的水稻和小麥穗數分別提高5.2%和7.4%，從而使產量維持在較高水平。

3.2 鉀肥減施對作物籽粒蛋白質品質的影響

谷物籽粒中的蛋白質可分為結構蛋白和貯藏蛋白。其中結構蛋白包括清蛋白和球蛋白，富含賴氨酸、色氨酸，貯藏蛋白則包括醇溶蛋白和麥谷蛋白，與食品加工品質密切相關[34-35]。鉀作為品質元素，能夠活化氨基酰-tRNA合成酶和多肽合成酶，促進作物體內蛋白質合成[36]。整合分析發現，施鉀顯著增加作物籽粒蛋白質含量，且隨著施鉀量的提高，其含量變化呈先增加后降低的趨勢[37]。在速效鉀為300 mg/kg的土壤上開展的田間試驗結果表明，水稻籽粒蛋白質含量隨施鉀量的增加而線性增加[38]。在土壤速效鉀為118 mg/kg的田間鉀肥用量試驗表明，與施K2O 135 kg/hm2相比，施K2O 90 kg/hm2的小麥籽粒蛋白質含量顯著提高2.8%[10]。也有研究認為，施K2O 150 kg/hm2時，小麥籽粒蛋白質含量最高，增施至225 kg/hm2時，籽粒蛋白質含量降低3.6%[39]。本研究結果表明，鉀肥減量10%處理的小麥籽粒蛋白含量較農戶模式顯著降低18.2%，水稻籽粒蛋白質含量則無顯著差異；減鉀20%處理的小麥和水稻籽粒蛋白質含量與農戶模式相比均無顯著差異，但減鉀30%時降低了小麥和水稻籽粒蛋白含量，分別達17.5%和5.4%。這可能與施鉀使土壤鉀素虧缺狀況得到改善，高的土壤供鉀能力能夠有效提高作物功能性葉片氮代謝關鍵酶活性，加速氮同化進程，促進蛋白質合成與積累，進而提高作物籽粒蛋白質含量，但鉀肥減量施用后在一定程度上影響了作物籽粒氮代謝，特別是降低了功能性葉片旗葉和籽粒中氮代謝相關酶的活性，不利于籽粒蛋白質的合成[40-41]。

有研究表明，施鉀可有效提高稻麥輪作區小麥籽粒蛋白質各組分含量，與施K2O 90 kg/hm2相比，施60 K2O kg/hm2時可顯著提高醇溶蛋白和麥谷蛋白含量分別為10%和3.6%，清蛋白和球蛋白無顯著提高(P＞0.05)[42]。李玉影等[17]和張定一等[43]分別在白漿土和潮褐土上的田間試驗表明，施鉀可顯著提高小麥籽粒麥谷蛋白含量，但對醇溶蛋白無顯著影響。本研究結果表明，鉀肥減量施用顯著降低水稻籽粒麥谷蛋白含量19.4%～32.3%，醇溶蛋白隨鉀肥用量的降低呈現線性增加趨勢(y= 0.25x+1.35，P＜0.05)，醇谷比增大，不利于籽粒加工品質的提升；小麥籽粒醇溶蛋白和麥谷蛋白含量降低，即面團的延展性和彈性變差，影響食品加工品質。但在鉀肥減量20%施用時，降幅不顯著，清蛋白和球蛋白無顯著差異。這與湯利等[44]和苗玉紅等[45]報道的水稻和小麥相關試驗結果基本一致。

3.3 鉀肥減施對作物籽粒礦質微量元素含量及其生物有效性的影響

籽粒微量元素含量的多少直接影響著作物微量元素營養品質，從而進一步影響人體微量元素營養健康。有研究表明，在土壤速效鉀水平較高的田塊更易獲得較高的作物籽粒鐵、錳、銅和鋅含量[46-47]。在石灰性土壤速效鉀123 mg/kg的土壤上鉀肥減量50%施用可顯著提高小麥籽粒錳含量，但對鐵、銅和鋅含量無顯著影響[48]。在稻麥輪作區施0～33.2 K2O kg/hm2范圍內，水稻籽粒鋅含量隨施鉀量的增加而增加(y= 0.0836x+13.963，P＜0.05)，小麥籽粒鋅含量則無顯著差異[49]。本研究表明，鉀肥減量施用較農戶模式提高了水稻和小麥籽粒中鐵、銅、鋅含量，這可能與鉀肥的適量施用提高了土壤有效態及弱酸溶解態微量元素的含量有關[50]。

人體缺乏微量元素除膳食結構中谷物類食品的微量元素含量較低外，微量元素生物有效性不高也是其主要原因[24,51]。植酸作為主要的磷的貯藏化合物和抗營養物質存在于籽粒中，占籽粒總磷的80%，直接影響鐵、錳、銅、鋅的生物有效性[52-53]。同時，籽粒中的磷與微量元素的摩爾比值可有效表征籽粒微量元素的生物有效性[24,54]。始于1993年的定位試驗結果表明，施鉀可顯著提高小麥籽粒鐵、錳和鋅含量分別為14.8%、10.0%和11.1%，且籽粒磷鐵、磷錳、磷銅和磷鋅摩爾比分別降低14.2%、10.5%、1.5%和11.4%，生物有效性得到提高[55]。本研究中，鉀肥減量10%和20%時較農戶模式提高了水稻和小麥籽粒鋅含量及其生物有效性。究其原因可能是農戶高量施用鉀肥后，為土壤提供了大量無機鉀離子，進而通過競爭機制影響微量元素在土壤中的吸附-解吸行為及其有效性；也可能是大量的鉀在根土界面形成大量的鐵/鋅-鉀配位化合物，抑制微量元素的吸收與運輸，從而降低作物體內微量元素含量及其生物有效性[50,56]；亦或是鉀離子作為大多數植物活細胞中含量較高的無機離子，也是調節植物細胞滲透勢的主要組分，高鉀處理可能引起鉀的奢侈吸收，鉀奢侈消耗對鈣、鎂和微量元素的吸收及其生理有效性均存在潛在性影響[57]。但具體原因仍需要通過結合土壤化學和植物營養生理分子生物技術進一步驗證。

4 結論

巢湖流域稻麥輪作區農戶模式鉀肥施用量(K2O 90 kg/hm2)減量至K2O 72 kg/hm2是可以保證水稻和小麥不減產，且蛋白質含量無顯著變化。水稻籽粒醇溶蛋白含量提高，但麥谷蛋白含量降低；小麥籽粒醇溶蛋白及麥谷蛋白含量無顯著變化；水稻和小麥籽粒清蛋白和球蛋白含量均無顯著變化。鉀肥減量施用提高了水稻和小麥籽粒中鐵、銅、鋅含量，同時降低了磷鐵、磷銅和磷鋅摩爾比，生物有效性得到提高。從鉀肥資源高效利用和作物優質生產角度，巢湖流域稻麥輪作區推薦鉀肥減量20%施用是可行的。