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在系统深入地了解养分资源的时空变异性和生物有效特点的同时，充分挖掘作物的营养遗传潜力，发挥土壤潜在养分的增产作用，以达到节肥和提高养分资源利用效率、减少肥料损失的目的，最终使肥料利用率有较大幅度的提高。这是农业持续发展的一项创新性基础研究工作。
这一研究应以中国主要农业生态类型区作为研究单元，从高产、优质和高效农业的持续稳定发展出发，以氮、磷、钾和微量元素为重点，通过对养分资源综合管理和有效利用的基础性研究，达到在继续增产条件下，减少肥料投入、提高养分资源利用效率的目的。