怎么合理使用氮肥减少肥害？近些年来，氮肥造成的土质、水污染越来越严重，我国拥有占世界7%的耕地，却消耗了全球35%的氮肥。我国的氮肥利用效率与欧美发达国家相比差距明显。
　　在全球基础研究都没有大的进展的前提下，为什么欧美国家做得比我们好？在这方面，政府的引导与推动起了很大的作用。基础研究搞不好，其他措施都是低效率的尝试，氮肥高效利用这一全球性的挑战已引起国际上的高度关注。
　　发达国家为本国农业生产提供很详细的施肥指导，像英国在施肥技术上持续探索了上百年，哪个作物、在哪个区域、什么时候、该施多少肥，政府都提供明确的指导，农民不需要自己去研究。植物如何调控氮的吸收与利用？如何降低氮肥投入，同时保持作物高产？如何能使非豆科植物固氮？这是张汉马提出的解决氮肥高效利用的三个关键科学问题。