本成果从腐殖质丰富的森林土壤入手，研究植物营养自然循环特征，成功测定了腐殖质中水溶性腐殖酸物质组成，揭示出其由2000多种小分子有机物、38种矿物元素组成，所有矿物元素以有机配位化合物和无机离子两种化学形态存在。根据自然微生物降解天然有机物原理，开发出化学酶降解天然有机物的新技术，克服了有机肥料自然降解过程养分转化慢、有机碳损失大（损失95%以上）的缺点。利用Fenton反应原理，控制反应条件使天然有机物4小时内液化，转化速度是微生物法的120倍，有机碳利用率是微生物法的49倍；筛选出相对容易释放矿物元素的腐殖质页岩作为38种植物矿物营养元素的供体，以满足森林土壤营养特征，在此基础上，向天然有机物化学酶降解液中按比例配入无机氮、磷、钾化肥，控制条件促使其有机转化，研制成功了碳基营养肥料。该肥料具备有机肥成分速效化、化肥成分缓效化特点，营养成分全面，各种成分相互共存、相互促进、和谐相处。这是一种保留化肥和有机肥的全部优点，克服了两者所有缺点的全新型肥料。经10多年多地多作物试验、示范、大面积应用结果表明，碳基营养肥料使植物叶片叶绿素含量降解液40-60%；光合速率提高45-120%，有效根系增加100%，农产品品质显著改善，乾县苹果、太白蔬菜、宁夏大米等经检测达到有机农产品标准。乾县苹果定位施肥示范已8年，期间化肥用量减少近60%下，苹果产量平均提高23%，早期落叶病基本根除，果树腐烂病显著愈合。已产生巨大的社会及经济效益。