El potasio (K) es el segundo elemento nutritivo de las plantas más importante y se utiliza en numerosos procesos fisiológicos. Establecimos un experimento de ocho años comparando los efectos de cinco tratamientos de fertilización con K (0, 48, 84, 120 y 156 kg K ha) en el rendimiento de los cultivos, la eficiencia de uso de K y el balance aparente de K en el suelo bajo el sistema de rotación de maíz-trigo en la Llanura del Norte de China. Los rendimientos más altos de maíz y trigo se lograron en el tratamiento con K, aumentando hasta un 16,7% y un 25,1%, respectivamente. El aumento en el rendimiento de grano y la eficiencia agronómica de K (AE) con la aplicación de K fue mayor en el trigo que en el maíz. La eficiencia de recuperación de K (RE) y la eficiencia acumulativa de recuperación de K (ARE) disminuyeron significativamente con el aumento de la fertilización con K en las temporadas de maíz y trigo. Sin embargo, el balance aparente de K en el suelo y el contenido de K disponible en el suelo aumentaron; el primero fue deficiente (-24,3 kg ha año) en el tratamiento con K, pero el segundo no disminuyó significativamente en comparación con el año inicial del experimento. El contenido de K disponible en el suelo aumentó en 10,9 mg kg por 100 kg ha. En conclusión, la respuesta del rendimiento a la fertilización con K fue mayor en el trigo que en el maíz y alivió la depleción de K en el suelo, pero la eficiencia del fertilizante de K fue menor. Creíamos que el fertilizante de K puede aumentarse moderadamente en la temporada de trigo y disminuir en la temporada de maíz.