1）揭示我国蔗区土壤养分供应特征，探明土壤“质量差”，提出甘蔗氮肥长效调控，钾肥有机替代，磷肥恒量推荐，中微多元养分协调等综合养分管理方法，发明了“一种甘蔗专用长效缓释肥”、“一种普适性甘蔗缓释肥”和“一种原位土壤养分淋溶集液装置”，实现土壤养分与作物根系时空分布的同步耦合，建立区域施肥指标体系和节本增效的科学施肥模式，形成“肥料-土壤-作物”相匹配的甘蔗养分调控技术体系。 2）明确了甘蔗需水规律，建立了土壤墒情评价指标体系，发明了“甘蔗专用耐氧化长效地膜”，构建起地膜全田覆盖、一次施肥的轻简化节水栽培技术。 3）明确影响甘蔗健康种苗生产效率的关键过程，发明了“一种提高甘蔗试管苗光合自养生根效率的生长促进液及方法”、“甘蔗试管苗光合自养生根方法”和“一种简化的甘蔗试管苗生根及育苗方法”，突破甘蔗健康种苗体系关键限制因子，生产效率提高3-10倍，节约扩繁用地面积90%，加速甘蔗健康试管苗的大规模生产和推广。 4）创新集成养分资源管理、高产栽培和水分管理、软件专家系统等技术，发明了“一种糖料甘蔗绿色可持续高产种植方法”，并获得我国首个甘蔗栽培技术方面的 PCT 专利“Sugarcane green sustainable high-yield planting method”，解决了我国旱地蔗区季节性干旱、地力退化、养分低效、甘蔗低产低糖等难题。大面积推广应用甘蔗平均单产提升0.6-0.8吨/亩，糖分提高0.5%（绝对值）。