该项目系国家“八五”早区农业科技攻关专题和河北省农业综合发展项目。项目区代表我国北方高寒半干早农牧交错带，面积约1.5亿亩，粮草短缺，生态恶化，经济落后长期郁结，制约了区域经济发展，是全国重点贫困地区。针对高寒干旱，农牧低产，低投粗放的区域特点，首次揭示了降水，土壤水动态规律，提出了利用农田微域径流的保水少耕技术。依据土壤一肥料一作物系统N、P、C运转规律，提出低投入农田持续高效施肥理论及施肥临界值。深入揭示了作物根系发育及其与水分、肥料的互作关系，提出旱地农田“肥…根一水”系统时空配置拟合运作增产原理，多目标动态施肥模式及莜麦产量翻番技术。提出了“汕草混播”为代表的退化草场改造技术，与莜麦产量翻番技术构成农田一人工草复合型饲料生产体系，配合与市场需求相适应的季节型畜群繁饲技术创新，建成了高寒半干旱低投入区农牧业综合发展技术体系，技术经济效益大幅度增长，莜麦产量增产95.7％～297.8％，每千克养分增产12.5～14.7千克，牧草产量提高1.5～2.9倍。1993—1995年示范推广，累计覆盖650万亩，获纯收益1.67亿元。五年发表国际、国内论文71篇，编着2部。1996年9月，国家科委批准列为《国家级科技成果重点推广计划》。在我国北方农牧交错带具有广阔应用前景。