十多年来，该所由康跃虎研究员领导的研究团队，针对国家战略需求，从土壤—植物—大气系统（SPAC）水分化学物质循环过程与调控机制入手，除了开展农业节水理论与技术、微咸水/咸水安全高效利用理论与技术、盐碱地农业与植被建设理论与技术的研究与示范工作，还将农业化肥面源污染控制理论与技术作为主要研究方向。
近两年，该研究团队先后承担了国务院南水北调办公室政策技术研究中心委托的有关南水北调中线水源区农业面源污染控制等方面的课题3项，在湖北十堰市茅塔乡建立了拥有39个不同施肥方式（传统化肥、有机肥、新型控失肥、有机肥＋滴灌、滴灌精确施肥灌溉等）和不同施肥量处理的试验观测场，每个处理可收集地表径流和深层渗漏水，取样分析径流和深层渗漏水中的全氮和全磷、调查作物生长与产量、分析土壤养分平衡等。同时安装了自动气象站，观测气象要素和降水过程。研究出的滴灌精确施肥灌溉经济作物农田面源污染控制技术，施肥总量比传统方法减少70％，地表径流和深层渗漏水水质主要在I类和II类水标准范围内，能大幅度增加经济作物产量；新型控失肥旱地作物农田化肥面源污染控制技术，施肥总量比传统化肥施用量减少50％，冬小麦和夏玉米产量增加30％～50％，地表径流和深层渗漏水质主要在I类和II类水标准范围内。环保、增产、省肥、省工等作用显著，不但可以有效控制化肥面源污染，达到南水北调中线对入库径流的水质要求，而且能使农民增收，带动传统农业向现代生态农业发展。