我所国家杰出青年科学基金获得者康跃虎首席研究员带领的研究团队，2004年受宁夏农业综合开发办公室（以下简称“农发办”）的委托，先后在宁夏农业综合开发项目《农业综合开发节水灌溉技术研究及试验示范》、中国科学院西部行动计划二期项目《我国北方盐碱地节水灌溉水盐调控机理及治理开发技术研究与示范》和中国科学院知识创新工程重要方向项目《宁夏枸杞红枣滴灌高效种植技术集成与示范》等项目支持下，开展宁夏农业综合开发项目亟需的LEPA大型喷灌机和管道式喷灌技术、滴灌灌溉管理技术、重度盐碱地开发利用技术、咸水灌溉技术、现代节水灌溉技术运行管理机制和模式等研究与示范。

研究团队与农发办组成课题组，认真分析了存在的科学技术问题，遵循科学研究规律，不急功近利，在研究团队华北地区喷灌、滴灌、微咸水滴灌理论与技术研究的基础上，在宁夏青铜峡金沙湾、平罗灵沙和西大滩、中宁红梧山建立了4个试验研究与示范基地，布置了系统的灌溉制度和土壤水盐调控及其对作物生长和土壤环境（物理性质、化学性质、生物性质）影响的田间试验，经过6年半的田间试验研究，不但在干旱半干旱区喷灌技术和滴灌技术方面取得丰硕成果，建立了主要作物的LEPA大型喷灌机和滴灌灌溉制度，研究开发了适合西北地区农业特点和农业综合开发，由“硬件”（灌溉系统、控制系统、施肥灌溉注肥系统、管网布置模式等）和“软件”（土壤墒情监测技术、精确施肥灌溉技术等）组成的“分户灌溉”、“分组灌溉”、“统一灌溉”三个系列的“傻瓜化”现代节水灌溉技术，而且突破了现有盐碱地治理开发理论和方法，提出了盐碱地农业新理论及其相关技术。

（1）在重度盐碱地治理开发方面，系统研究了滴灌、垄作和覆盖综合措施对盐碱地水盐分布、作物（植物）生长和（作物）产量、灌溉水量和灌溉水利用效率、土壤物理性质、土壤化学性质和土壤生物性状的影响规律；提出了控制滴头正下方20cm深度处土壤基质势，采用滴灌进行盐碱地盐分淋洗与控制、补偿土壤水势的水盐调控方法；提出了地下水浅埋区不需要修建传统排水系统的“滴灌+垄作+覆盖”盐碱地开发利用新方法、新技术；建立了滴灌盐碱地开发利用技术体系。该方法在地下水埋深1米左右、土壤含盐量2～3％、传统方法难以治理的重度红粘土（红胶泥）盐碱地上使用，1～3年内十多种作物产量达到高产田水平。

（2）在咸水灌溉与咸水灌溉重度盐碱地治理开发方面，深入研究了采用滴灌调控SPAC系统水分化学物质循环时，土壤总盐和主要盐分离子的空间分布及运移规律；提出咸水滴灌土壤水盐调控技术；提出了地下水浅埋区不需要修建传统排水系统的“咸水滴灌+高垄+覆盖”咸水灌溉与盐碱地开发利用新方法、新技术；建立了咸水滴灌盐碱地开发利用技术体系。该方法在地下水埋深-0.1～0.6米左右、土壤含盐量1.3%～1.6%的盐碱地上使用，当灌溉水矿化度高达7.5g/L时枸杞和枣树的生长状况仍然良好，总糖、蛋白质、脂肪和灰分等主要指标达到特优等级，粒度达到特级等级。

（3）在龟裂碱土（白僵土）治理开发技术方面，针对世界上最难治理开发的龟裂碱土（白僵土），系统研究了以滴灌技术为核心的水盐调控方法及其对土壤物理性质、化学性质、生物性质和作物（药用植物枸杞）生长与品质的影响；提出了“滴灌＋土壤水分二次分配介质”水盐调控技术；提出了“滴灌+高垄+土壤水分二次分配介质”龟裂碱土开发利用技术；建立了龟裂碱土治理开发了技术体系。该方法在西大滩最典型的龟裂碱土上使用，枸杞生长状况良好，栽植2年的枸杞产量接近中宁良田水平。

2007年，以刘昌明院士为组长，由中国科学院、水利部、国土资源部等部门的专家和科技管理人员组成的专家组，对金沙湾和平罗灵沙的试验成果进行了现场评议，认为这些研究成果为盐碱地资源和咸水资源的开发利用提供了新思路、新方法，具有重要意义；2009年，国际著名灌溉排水及盐碱地专家James.D.Oster博士考察了上述研究工作，对研究成果进行了高度评价；2010年9月，中国科学院副院长李家洋院士专程到宁夏考察了平罗灵沙、平罗西大滩和中宁红梧山建立的试验示范基地，指出这些研究工作为拓展土地利用资源提供了一种有效途径。此外，宁夏回族自治区各级领导多次考察课题组的试验示范基地和研究工作。

上述研究工作也为中国科学院和宁夏回族自治区的院区合作打下了良好基础，促成了2010年12月19～22日在银川举办的中国科学院生命科学与生物技术局和宁夏农业综合开发办公室的“宁夏农业综合开发创新与实践战略研讨暨技术合作对接会”，以及“中国科学院绿色农业技术集成与发展中心2010年度工作总结会”。中国科学院生命科学与生物技术局张知彬局长、院现代农业科技创新基地段子渊主任以及来自科学院15个研究所的48位科学家参加了会议。宁夏回族自治区主席王正伟和主席助理屈冬玉等自治区领导出席了开幕式并接见了中国科学院与会专家，高度评价了我所组织的与宁夏农发办的合作研究工作。代表们考察参观了我所“平罗灵沙重度盐碱地咸水滴灌开发利用”试验基地和“平罗西大滩滴灌龟裂碱土（白僵土）开发利用”试验研究基地。对我所在宁夏的研究工作以及提出的盐碱地农业新概念给予了高度评价和认可。

针对宁夏农业综合开发生产实践亟需解决的科学技术问题，任务带学科，在完成应用研究的同时，理论联系实际，布置系统的应用基础研究，从大田尺度SPAC系统界面三大过程（物理、化学、生物）入手，开展长期、连续、系统性田间试验研究，不但解决了生产实践亟需的问题，研究出了干旱半干旱区喷灌和滴灌技术、咸水滴灌技术、重度盐碱地开发利用技术等，而且将SPAC系统水分化学物质循环过程和机理研究发展到调控理论和方法研究，并且提出了盐碱地农业新概念（即：“盐碱地农业，是采用土壤水盐调控技术、土壤改良技术、适应性种植技术等，在盐碱地上直接种（栽）植不耐盐和耐盐作物、功能植物、经济林果、牧草等，开展畜牧养殖、水产养殖、特殊动物养殖等，具有高产、优质、环保、节水等特点的现代农业。”），从应用研究和应用基础研究两个层面获得双丰收。