针对我国城郊集约化农业资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化等突出问题，开展了区域养分投入总量控制与分区施肥、农田氮磷养分流失阻控、秸秆饲肥双向转化、畜禽粪便清洁处理与安全利用等关键技术研究。取得如下成果。
　　（1）基于区域养分投入与输出平衡，研究养分盈余的环境风险及安全阈值，构建其风险分级指标并形成数字化系统，科学控制区域养分投入总量。
　　（2）研发了炭基缓释肥料，结合填闲作物种植，提高养分利用效率，消减土壤养分残留负荷，控制养分淋失。筛选出氮磷富积量高、适应性强、兼有景观功能和经济价值的常绿植物，构建生态拦截系统，充分吸收转化农田流失的氮磷养分。
　　（3）收获玉米上部秸秆粉碎用做青贮作饲料，下部粉碎还田，实现肥－饲两向转化利用，有效避免秸秆焚烧。
　　（4）利用复合菌剂促进畜禽粪便发酵，并控制养分损失。养殖废水通过生态净化，实现安全回灌。研发出集沉沙净化、稳定储蓄、稀释匀化及落差导流为一体的清洁、低能耗收储运设施，实现沼渣、沼液农田便捷施用。示范区化肥用量减少20%~50%，肥料利用率提高3%~5%；降低农田氮磷养分流失13.5%~17.1%；技术覆盖区，秸秆和畜禽粪便资源化率90%以上，沼渣沼液利用率100%。成果达到了国际先进水平。在北京、天津、苏州等省市大面积推广，产生了显着的经济、社会和生态效益。