项目针对中国农田土壤有机质含量低这一土壤肥力质量问题，以分布于中国东北、西北、华北、华南和长江流域五大典型区域的23个农田长期定位试验长达20年以上的土壤有机质及其组分、作物产量等数据的系统观测和分析，阐明了中国农田土壤有机质及其组分的时间和空间演变特征、土壤有机质提升与产量的耦合关系，提出了现有农业生产水平下，中国5大典型区域农田不同肥力水平土壤有机质的提升技术，取得了系统的重要研究结果与结论如下。
　　（1）首次系统阐明了中国农田不同施肥下土壤有机质的时空演变规律及投入有机物料的固存效率。大部分农田土壤有机质在施用氮磷钾化肥后土壤有机质总体上稳中有升，而有机肥与无机肥配施的土壤有机质显着上升（80%以上），秸秆还田配施氮磷钾化肥的土壤有机质提升效果也明显（50%以上）。25年间中国农田土壤对输入有机物料的固存效率平均为163%，呈现为随水热增加而降低的趋势。
　　（2）系统探明了中国农田土壤有机质组分对长期施肥的响应特征与区域差异，筛选提出了土壤有机质质量的易氧化有机质和物理未保护有机质等活性有机质指标。中国农田土壤易氧化有机质占总有机质13%～33%；长期有机无机肥料配施能显着提高土壤易氧化有机质的含量和比例。易氧化有机质和物理未保护有机质与土壤养分供应和产量具有较好的相关性，是指示土壤肥力的较好指标。
　　（3）首次采用大规模的田间长期试验数据，深刻揭示了中国5大典型区域农田土壤有机质提升与产量的协同效应与耦合关系。中国农田土壤有机质提升显着促进了作物稳产增产，不同区域土壤有机质提升对作物增产的潜力差异较大。现有生产水平下，中国农田土壤有机质含量（以碳计）每提升1个单位，北方玉米或小麦每公顷平均增产960～990千克；南方玉米增产596千克，小麦增产192千克，水稻增产350千克。
　　（4）系统总结提出了中国五大典型区域农田培肥的有机质适宜值及不同肥力土壤有机质的维持与提升技术。根据土壤有机质演变与有机物投入量之间的响应关系，提出不同肥力土壤有机质维持和提升的有机物管理技术。在全国农田土壤有机质提升项目中进行应用，显着提升了土壤肥力、促进作物增产，经济、社会和生态效益十分显着。
　　该项成果技术路线先进，时空跨度大，综合性和实用性强，总体上达到同类研究的国际先进水平。