傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，作物的灌溉、施肥、施藥，都依靠農(nóng)民憑經(jīng)驗(yàn)操作，這不但會造成作業(yè)效率低下、肥水藥的嚴(yán)重浪費(fèi)，還使得農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與安全難以保證。我國農(nóng)業(yè)用水利用率僅為51%，相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家的三分之二；畝均施肥量是美國的2.6倍，農(nóng)藥利用率僅為發(fā)達(dá)國家的五分之三。
　　
　　為此從作物葉片、個體、群體三個尺度開展生命信息快速獲取方法研究的新思路；揭示了特征電磁波譜與植物養(yǎng)分、生理變化的響應(yīng)機(jī)理和耦合關(guān)系，研制了便攜式植物養(yǎng)分無損快速測定儀和植物生理生態(tài)信息監(jiān)測系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)了典型病害侵入和感病初期的早期快速診斷。
　　
　　在植物-環(huán)境信息即時獲取并穩(wěn)定傳輸?shù)幕A(chǔ)上，研發(fā)了植物生長智能化管理協(xié)同控制和實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)可以根據(jù)植物環(huán)境的成長需要，實(shí)現(xiàn)信息的全自動獲取和溫室的全自動控制，實(shí)現(xiàn)了肥、水、藥的精準(zhǔn)管理和溫室協(xié)同智能調(diào)控，大大節(jié)省了人力和肥力，取得很好的社會經(jīng)濟(jì)效益。