涉及农业生态、土壤学、园艺作物栽培等多个领域，可用于供植物种植的主要问题土壤改良，关系到农田的可持续使用、农产品食品安全与农业的高效性。我国人均耕地面积少，且可耕地中像滩涂、盐碱地、沙漠化、石漠化、山地及污染严重土地所比例较大，改良这些劣质或被污染土壤，提高现有土地的可持续利用程度,直接关系到国家的农产品保障供给，为国家和地方政府高度重视，是各级重点支持的研究领域。 针对上述问题，在上海市科委部市合作崇明专项和上海市教委曙光计划等项目资助下，在问题土壤修复及农田健康维护技术研究与应用方面开展了以下工作： 面向盐渍化、重金属污染、连作障碍等土壤问题，弄清了问题发生的机理；分别就天然矿粉、天然物料(如泥碳、骨碳、木屑、谷糠)、生物化工品(如壳聚糖、木醋)、微生物制剂和超富集植物龙葵在矿质营养平衡、pH调整、土壤有机强化、土壤微生物多态性重建、栽培基质复配等方面的效应进行参数优化。 项目的主要创新点有：①在土壤重金属污染动力学规律及其生态过程调节机理研究方面，首次阐明了龙葵作为超富集植物的作用机理，并提出通过刈割增加植株生物量来提高重金属去除率的修复策略；②首创了农业物料基本物理、化学特性、复配及养分修正调节策略的通用算法模式，解决了农业基本物料的综合利用参数的精确化管理问题；③首次将Fe++/+++和HPO4n-缓冲体系原理应用于土壤矿质平衡，并由此解决了离子拮抗问题，为盐渍化土壤的增肥管理提供了理论依据。 项目共发表论文25篇，其中SCI期刊论文8篇，有2篇分别在BioMedLib 2012年评出的Top20论文中分列第1和第2位。项目获得授权发明专利2项，新申请专利2项。文献检索表明，成果的技术指标达到了同期本领域的国际先进水平。 在此基础上对各单项措施在同尺度下进行全面系统修复效果比较,对成本、效果以及修复持续性进行统筹评价，形成了针对不同问题土壤修复与健康维护目标的技术策略，建立起问题土壤修复技术体系,使整体修复成本控制在1000元/亩以下，其维护费用在正常培肥基础上每年度不超过300元/亩，使修复后的土壤生产性能接近于正常土壤水平。 成果在崇明、浦东、金山、奉贤等地推广应用19587亩，2010-2012年三年共增加经济效益2.09亿元。通过推广，使原有生产率极低的劣质土地得到了有效利用，不但增加了农业企业的效益，同时对保障全社会的食品安全、促进区域农业可持续发展和社会全面进步发挥了巨大作用。