针对西北旱地水分亏缺、土壤瘠薄、化肥过量施用等问题，确定了西北不同旱区土壤类型及作物施肥规律的肥料用量，并优化肥料投入种类、数量、比例和时间，建立了西北半干旱区免耕、秸秆还田、地表覆盖、节水灌溉等栽培和水分管理技术及技术规程；集成减少肥料氮素挥发和淋溶损失的监控施肥技术、养分周年调控技术、关键生育期补灌技术，研究了这些技术的土壤微生物生态环境、地下水与大气的环境效应；研究还将作物高效施肥技术体系与推进农艺与农机措施结合，研发了施肥新技术与新器械。项目共筛选出3个氮磷养分高效小麦品种，研发和改进37项配套机具，获得国内专利20项；集成了8套西北半干旱区农田土壤养分调控及高效施肥技术体系；获国内发明专利1项；建成试验基地4千亩，建立示范区4623.7万亩，建成示范区580.6万亩，增产16.0%；建立辐射区1793.2万亩，增产15.9%。
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