该项目属于现代农业技术领域的农业高效用水精量控制技术与产品领域。 以往农业增产增效主要关注农田的水肥管理上，但事实上，作物对水肥的利用与根系活力密不可分，根区缺氧导致作物生理生长受到影响，甚至烂根死亡。通气性管理以作物根系活力调控为原理，提出了作物增产增效管理的新思路。高效增氧技术、智能化水肥气耦合灌溉系统和通气性测量系统成为通气性管理的三大关键瓶颈。在国家高新技术研究发展计划(国家863计划)子课题“设施作物水气耦合高效利用技术与设备”(2011AA1005A4-05)和国家自然科学基金“曝气滴灌水气传输机制与盐碱棉田土壤-植物系统响应”(41271236)的支持下，该团队开展了水肥气耦合灌溉技术装备研发的系统性工作。主要取得了如下创新： (1)针对国外Mazzei射流器价格昂贵、掺气性能受限、增氧灌溉智能化水平低等问题，先后发明了第1代、第2代、第3代和第4代增氧系统，创造性地研制出了循环曝气、疏水性中空纤维膜组件无泡曝气防堵塞、智能化调控等技术，使增氧系统的掺气性能大大提升，实现了水肥气协同调控的智能化。 (2)针对灌溉水源掺气性能监测、水力特性优化、土壤通气性监测、土壤水分监测等问题，发明了增氧水水气测量、水力测量、土壤水动力参数测量和入渗测量等系统，提高了监测效率和精度，发明的水质传感器测量固定装置，有效解决了探头与地面碰撞以及水平安放等问题。 (3)构建了以水肥利用效率、产量、品质为指标的评价方法，优化了作物加气灌溉最佳灌溉施肥制度，辨识了水肥气协同调控作物提质增效原理及调控路径。 上述技术获授权发明专利12件，发表相关学术论文13篇。该技术对作物提质增产改善品质效果显著。2017年以来该技术在河南、河北、安徽、山东等多地进行了推广应用，截止到2019年底累计应用面积达171万亩，累计新增销售额137515.8万元，新增利润43658.8万元。