針對河南省雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)和灌溉區(qū)兩種不同生態(tài)條件，以小麥-玉米周年生產(chǎn)為研究對象，以資源節(jié)約、環(huán)境友好和高產(chǎn)高效協(xié)同為目標，以農(nóng)機農(nóng)藝融合為手段，對小麥-玉米周年不同耕作模式進行了系統(tǒng)研究，取得了創(chuàng)新性成果。

1、系統(tǒng)研究了夏免秋免、夏松秋免、壟作覆蓋和傳統(tǒng)耕作模式對土壤和作物生理生態(tài)等的影響，解析了不同耕作模式下土壤環(huán)境與作物生理生態(tài)的響應機制，闡明了節(jié)水高效耕作模式水分高效、養(yǎng)分高效、生態(tài)環(huán)保、節(jié)本高效協(xié)同的技術機理。

2、創(chuàng)新集成了雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)小麥-玉米以壟作、免耕覆蓋和深松、翻耕2-3年一輪為核心技術，自然降水貯蓄率提高24.5%，降水利用率提高16.2%，肥料利用效率提高19.2%，小麥增產(chǎn)5.5%，玉米增產(chǎn)12.2%。灌溉區(qū)小麥-玉米周年一體化壟作種植為核心的節(jié)水高效種植模式，減少了灌溉水用量、提高了水分和養(yǎng)分利用效率，實現(xiàn)小麥玉米周年增產(chǎn)的同時，灌溉水生產(chǎn)效率提高30%~40%、肥料利用率提高10% ~15%。

3、研發(fā)了與技術配套的農(nóng)機具，“2B-4型小麥玉米多功能起壟播種機” “2B-5型寬幅寬帶起壟播種機” “BF-12型背負式免耕寬幅施肥播種機”實現(xiàn)了農(nóng)藝農(nóng)機的有機融合和機械化輕簡化高效作業(yè)的目標。

         4、創(chuàng)新集成的小麥-玉米周年節(jié)水高效種植模式，每畝節(jié)省用工2~3個，減少耕地投入30元左右，小麥、玉米產(chǎn)量提高5%~10%，經(jīng)濟效益提高10%~20%，合計節(jié)本增效80~100元/畝。進行了大規(guī)模示范應用，生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益顯著，為我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有效的技術途徑。