针对我国农业面源污染严重、减排控制困难、治理工程与灌区建设脱节及农村农业区生态环境退化的突出问题，项目组研发了灌区沟渠系统生态化、污染物源头控制和截留净化、农田退水循环利用与洼陷湿地构建、水肥精准灌溉和水量水质监控等核心技术，形成了完整的生态节水型灌区建设的关键技术系统，获得了可移动组装式农田排水沟水质净化器等多项原创性技术成果，为实现灌区“灌溉高效、排涝防渍、水肥节约”等水利功能与“面源截留、水质改善、环境优美、生物多样”等生态功能的耦合提供了重要技术支撑。

(1) 研发了灌区防渗型生态渠道和净污型生态沟道构建系列核心技术，突破了沟渠灌溉排水效率与生态环境效应相耦合的技术瓶颈，解决了沟渠“灌排高效、结构稳定、施工便捷、管理简单、投资节省”与“边坡生态化、面源截留净化、沿线绿色化”多功能复合的技术难点。

(2) 研发了灌区范围内面源污染物源头控制和逐级截留净化的整装成套核心技术，在污染物净化的高效、节能、节地方面取得重要突破。

(3) 建立了适合不同灌排系统格局的农田退水循环利用技术系统，发明了稻田排水带状湿地等洼陷结构湿地系统构建技术，突破了农田退水滞留时间不足和净污能力有限的技术难题。

(4) 研发了灌区水量监控与调配、农田肥力与土壤温湿度自动监控、面源污染物产输监测预报等核心技术，开发了监控系统的软件著作权，形成了灌区水肥精准灌溉与水量水质同步监控系统，有效地提升了灌区水份、肥料、退水污染物的“智能、节约、生态、高效”精准化和自动化管理的水平，通过精准计量的用水总量控制和经济杠杆，实现高效节水和有效控污的目标。