该项成果首次对：比方主要土壤供钾能力、钾肥的有效施用条件和技术等重大问题开展研究：
    (1)提示了北方主要土壤供钾能力潜力自西向东逐渐降低，而土壤对外源钾的吸附固定能力自西向东逐渐增强，这种地带性分布规律与土壤的风化程度和粘土矿物含量有内在联系。
    (2)在盆栽耗竭条件下，占土壤全钾90％以上的矿物态钾对植物吸收有较大贡献，表明我国北方风化程度较弱的土壤中的矿物态钾也是植物吸收的重要钾源。
    (3)土壤固有钾的释放、土壤对外源钾的吸附和解吸3个过程可用一级反应方程拟合，其参数可用来评价土壤供钾能力。
    (4)经过1 350多个田间试验示范和197个盆栽试验，发现在东北和华北地区缺钾已成为作物高产的限制因子，各种作物高产条件下的施钾临界值，粮食作物为80～90毫克／升，蔬菜、油料和纤维作物为 100～120毫克／升。
    (5)通过8 500多个耕层土样的土壤速效钾含量测定，取自东北和华北的土壤速效钾低于80毫克／升的分别占各地区上样总数的60.6％，低于100毫克／升的分别占78.4％和82.6％；而取自西北的土壤速效钾六级分级标准，对北方土壤供钾能力进行了分级。
    (6)研制建成“北方土壤钾素地理信息系统”(NCSKIS)，绘制出“北方土壤钾素分级信息图”。
    (7)明确了主要种植制度下土壤一作物系统中钾素循环和平衡状况，揭示了秸秆还田和施钾肥对钾素平衡调控和增产的效果。
    (8)确定了东北和华北38种作物施钾增产效果和钾适宜用量，粮食作物高产适宜施钾量为100～150千克／公顷，N：P2O5：K2O比例为1：0.4～0.6：0.6～0.9，明确了钾肥有效施用条件，形成了北方地区的因土因作物高效施钾技术体系。