人类耕作过程以及向农耕地里面投入的不同物质（水、化肥、农药...）会改变农耕地气界面，并影响地气界面的传递关系。不同的植物在不同时间段从农耕地中"拿走"其生长所需的不同物质，形成一个动态平衡过程。该动态平衡过程与农耕地本身固有的的生态学平衡关系是否协调，将直接影响到农耕地生态环境健康与可持续使用。该研究将农耕地看成 "控制体"、利用"欧拉研究方法"、以农耕地地气界面为控制界面，以动态跟踪研究手段，研究不同的灌溉方式、国内主要的化肥品种、不同的使用量与农耕地中水分停留时间、化肥有效成分停留时间之间关联机制；炼出可预测农耕地退化的不良的灌溉方式、化肥使用、耕作方式下的农耕地退化模型。

Cultivation methods and the materials (water, fertilizer, pesticide, etc) put in the soil change the gas-solid interface and its transmitting relation. Different plants take away from farmland different ingredients needed for their growth at different times, forming a dynamic balance. Whether this dynamic balance is compatible with the ecological balance of the farmland is a decisive factor of the eco-environment health and sustainable development of the land. In the current research, farmland is the "control volume and the farmland's gas-solid interface is the "control interface". Through Euler's method and dynamic tracking technique, this research studies how different ways of using fertilizer, utilization of irrigation water, wastage rate of fertilizer, and the distribution of salt and alkali in the soil influence the time that water and fertilizer are contained in the soil. Hence, it proposes a ecological virtuous circle forecasting model to predict the factors (fertilizer utility, cultivation methods) which can lead to land degradation.

近几十年，中国农耕地在不合理使用过程中，向农耕地里面不科学的、大量的投入了不同物质（水、化肥、农药...），改变了农耕地气界面理化性质。影响了地气界面的热量、质量传递关系。同时，不同的植物在不同时间段，从农耕地中"拿走"的满足其生长所需的不同物质，随着种植季节、品种的变化而变化。就农耕地而言，这不科学的土地利用方式，形成一个打破农耕地原有质量、热量动态平衡过程的一单向变化过程----农耕地农耕属性持续退化。项目将农耕地看成 "控制体"、利用"欧拉研究方法"、以农耕地地气界面为控制界面，以动态跟踪研究手段 ，模拟不同的灌溉方式条件下，研究了国内主要的化肥品种、不同的使用量与农耕地中水分停留时间、三维化肥浓度、土壤水含量动态分布机制； 获得了：1、我国主要主要的品种化肥存在一个普遍的问题，在传统灌溉方式下，在肥料施用25天后，80%以上的化肥主要成分（氮磷钾、有机质。。。）停留在农耕地地气界面上层0-5厘米处；2、只有15%左右的有效成分能够在施用化肥后25天内逐步达到植物大量根系存在的15--20厘米的耕作层；3、停留在0-5厘米的层的化肥有效成分在环境条件的影响下，通过气化、挥发、水蚀、风蚀而造成化肥有效成分大量流失，这就是造成持续加重的农业面源污染；4、这就是造成中国化肥严重超施、利用率严重低于国际水平的主要原因；5、在此研究成果基础上，项目研究了竞争吸附、有机酸电位吸附的技术材料与超施，有效的优化了化肥在农耕地中停留分布，大幅度太高了其利用率50%以上；6、在实验数据支撑下，在我国主要粮食产区---黑龙江北大荒地区进行了25个对比区大田应用试验，有效地改变了土壤中耕作层中植物能量元素的停留时间，提高了植物能量元素利用率，有效改善了植物品质；7、在大量实验数据支撑下，获得了提高化肥利用率、防止农耕地在化肥持续严重超施条件下的，持续退化的化肥使用方法、配方设计的“四条原则”；8、为健康、安全、生态、可持续利用农耕地提供了基础数据。