El fertilizante de nitrógeno (N) es esencial para la producción agrícola, ya que es el principal nutriente que impulsa el crecimiento de los cultivos. Sin embargo, en China, solo un tercio del fertilizante de N aplicado es absorbido efectivamente por los cultivos, mientras que el resto conlleva impactos ambientales significativos. En este estudio, introdujimos un enfoque de umbral de límite de nitrógeno (NTB) para establecer diferentes umbrales para la eficiencia del uso de N (NUE) y el excedente de N sin afectar el rendimiento de los cultivos. También desarrollamos un marco de evaluación integrado para evaluar sistemáticamente el potencial de mejora de la utilización de N y la reducción de impactos ambientales en la producción de cultivos de granos (arroz, trigo, maíz y soja) y cultivos comerciales (té, frutas y verduras) a nivel de condado en la provincia de Fujian. Se evaluaron tres estrategias de gestión de N: un escenario con reducción del excedente de N (S1), un escenario con aumento de la NUE (S2) y un escenario combinado que reduce simultáneamente el excedente de N y aumenta la NUE (S3). Las predicciones indican que, bajo los escenarios mencionados, habrá una disminución del 66%, 58% y 71% en la aplicación de N sin afectar los rendimientos de los cultivos, respectivamente. Correspondientemente, el excedente de N disminuirá en un 65%, 56% y 67%, mientras que las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) disminuirán en un 54%, 48% y 57%. Además, la NUE aumentará en un 23%, 17% y 25%, respectivamente. Es destacable que el escenario S3 demostró el mayor potencial de mejora. Para los cultivos comerciales, la aplicación de N disminuirá en un 65-78%, la NUE aumentará en un 13-21%, el excedente de N disminuirá en un 63-74% y las emisiones de GEI se reducirán en un 66-78%. En contraste, para los cultivos de granos, la aplicación de N disminuirá en un 27-38%, la NUE aumentará en un 9-13%, el excedente de N disminuirá en un 26-37% y las emisiones de GEI se reducirán en un 24-28%. En general, el potencial de mejora es mayor para los cultivos comerciales en comparación con los cultivos de granos. La aplicación del marco de evaluación en este estudio demuestra su efectividad como una herramienta valiosa para promover el desarrollo verde y sostenible en regiones agrícolas convencionales.