中国钾矿资源贫乏,钾肥合理利用对于保障粮食安全和农产品质量、提高土壤生产力有重大意义,而了解认识农田钾素盈亏平衡情况对于合理利用钾肥资源至关重要。本研究在前人研究基础上,结合统计数据和文献等资料,建立了农田钾素盈亏平衡模型及钾素盈亏平衡参数数据库,研究了土壤钾素输入输出的结构组成,并分析了1980-2015年中国农田钾素盈亏平衡状况及区域、省域的时空变化,主要结论如下:1)1980-2015年全国钾素输入量平均为1495万吨K₂O(146.92 kg K₂O hm^-2yr^-1),随时间推进钾素输入量显著增加,1980s、1990s、2000s和2010s的钾素输入量分别为84.25、139.35、183.32和203.33 kg K₂O hm^-2yr^-1,年均增加量为48万吨K₂O（3.94 kg K₂O hm-2yr-1）。区域水平上,东北、华北、西北、长江中下游、东南和西南地区的钾素输入量1980-2015年平均分别为68.04、157.16、92.14、184.37、310.68和197.00 kg K₂O hm-2yr-1。省域水平上,福建省、广东省、广西壮族自治区和海南省的年均增量较大(9.02-12.91 kg K₂O hm^-2yr^-1),全部分布于东南地区。而黑龙江省、内蒙古自治区和青海省的年均增量较小(0.50-1.08 kg K₂O hm^-2yr^-1)。2)钾素输入主要包括三个来源:化肥、有机肥和其它钾素输入（包括大气干湿沉降、灌溉水和作物种子）。1980-2015年化肥、有机肥及其它输入来源占钾素总输入的比重平均分别为32.8%（491万吨K₂O）、59.2%（885万吨K₂O）和8.0%（119万吨K₂O）。其中化肥输入比例1980s、1990s、2000s和2010s分别为10.2、27.0、38.2和44.5%,有机肥输入比例1980s、1990s、2000s和2010s分别为75.7、64.5、55.3和49.6%。3)1980-2015年全国钾素输出量平均为1478万吨K₂O(146.11 kg K₂O hm^-2yr^-1),随时间推进钾素输出量显著增加,1980s、1990s、2000s和2010s的钾素输出量分别为108.41、145.27、162.01和183.84 kg K₂O hm^-2yr^-1,年均增加量为38万吨K₂O（3.01 kg K₂O hm-2yr-1）。区域水平上,东北、华北、西北、长江中下游、东南和西南地区的钾素输出量1980-2015年平均分别为89.41、155.91、78.44、207.17、211.45和189.82 kg K₂O hm-2yr-1。省域水平上,湖北省的年均增量较大,为5.82 kg K₂O hm^-2yr^-1。而黑龙江省、北京市、山西省、西藏自治区和青海省的年均增量较小(0.65-1.36 kg K₂O hm^-2yr^-1),而浙江省的钾素输出量降低了0.53 kg K₂O hm^-2yr^-1。4)钾素输出主要包括两个来源:作物移走和损失。1980-2015年作物移走和损失的钾素输出量占钾素总输出的比重平均分别为99.0%（1463万吨K₂O）和1.0%（15万吨K₂O）。5)全国钾素盈亏平衡量1980-2015年平均为17万吨K₂O(0.81 kg K₂O hm^-2yr^-1),随时间缓慢而稳定地增加,1980s、1990s、2000s和2010s的钾素盈亏平衡量分别为-24.17、-5.92、21.31和19.50 kg K₂O hm^-2yr^-1,年均增加量为10万吨K₂O(0.93 kg K₂O hm^-2yr^-1)。区域水平上,东北、华北、西北、长江中下游、东南和西南地区的钾素盈亏平衡量1980-2015年平均分别为-21.37、1.25、13.70、-22.79、99.22和7.18 kg K₂O hm^-2yr^-1。省域水平上,贵州省、四川省和云南省的年均增量较大(6.72-7.61 kg K₂O hm^-2yr^-1),而河北省、青海省、甘肃省、内蒙古自治区、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区和江苏省的钾素盈亏平衡量较低(0.06-1.97 kg K₂O hm^-2yr^-1),主要分布于西北地区。6)全国水平上,钾素养分利用率1980-2015年平均为1.04,随时间推进钾素养分利用率显著降低,1980s、1990s、2000s和2010s的钾素养分利用率分别为1.27、1.04、0.88和0.90,已由高水平（1980s和1990s）降至中水平（2000s和2010s）。