针对秸秆还田过程中存在的腐解速率慢，养分利用率低等关键问题，通过室内模拟、田间小区和大田示范等系统试验方法，阐明了秸秆腐解过程中化学物质组分与结构变化规律、养分释放特征及替代机制；创制高效降解秸秆复合菌剂及相应的高效定殖营养载体；集成创新了小麦秸秆粉碎覆盖还田免耕(玉米)种肥同播一次性施肥和速效氮肥前移、玉米秸秆粉碎翻埋还田“氮肥前移与磷钾后移减量”的养分运筹关键技术，实现了养分高效利用与化肥减施，并在淮北地区小麦-玉米轮作体系大面积示范推广，实现了磷肥和钾肥周年分别减量10%和30%，产生了良好的经济、生态和社会效益。