東北糧倉關(guān)系著(zhù)“中國飯碗”和我國糧食的戰略安全，但黑土退化已經(jīng)威脅到旱地農田的生產(chǎn)功能。傳統耕作制度下的掠奪式經(jīng)營(yíng)方式是黑土退化的根源。玉米秸稈焚燒或離田導致土壤貧瘠化，土壤頻繁耕翻導致嚴重的水土流失及生態(tài)環(huán)境惡化，最終導致黑土綜合功能下降，而依靠過(guò)量的肥料等化學(xué)品投入維持生產(chǎn)則進(jìn)一步加劇了黑土退化。團隊在東北黑土區近20年的研究和實(shí)踐表明，改革傳統耕作制度，實(shí)現玉米秸稈的原位循環(huán)利用是遏制黑土退化、提升黑土綜合功能的有效手段。以黑土碳氮轉化與調控的理論突破為抓手，項目于2007年在東北玉米主產(chǎn)區建立了研發(fā)基地及核心示范區，研究并創(chuàng )建了具有區域適宜性的玉米秸稈覆蓋免耕技術(shù)模式—“梨樹(shù)模式”，有效提升了黑土固碳培肥、保墑增效的綜合功能。

主要研究方向包括：

1、建立了適合東北玉米生產(chǎn)的秸稈覆蓋免耕技術(shù)體系，實(shí)現了秸稈資源有效循環(huán)利用，提升了黑土的綜合功能，生態(tài)環(huán)境效益顯著(zhù)

2、研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權的玉米免耕播種機及配套機械，建立了農機—農藝融合的新模式和全程機械化作業(yè)技術(shù)體系

3、開(kāi)創(chuàng )了“五位一體”的資源集成和技術(shù)轉移服務(wù)體系，促進(jìn)了東北農業(yè)經(jīng)營(yíng)制度創(chuàng )新發(fā)展

4、研究成果促進(jìn)了國家黑土保護戰略的實(shí)施及政策的制定

1.技術(shù)和模式的研發(fā)階段

以土壤微生物碳氮轉化的生態(tài)過(guò)程為抓手，從2007年起，項目根據外源有機碳（如作物殘體、秸稈等）管理對土壤氮素循環(huán)的調控原理在吉林省梨樹(shù)縣建立了保護性耕作研發(fā)基地，通過(guò)設置長(cháng)期定位試驗，系統開(kāi)展玉米秸稈覆蓋免耕種植技術(shù)體系研發(fā)。經(jīng)過(guò)10余年的研究和實(shí)踐，根據不同地區的氣候、土壤、品種特性和社會(huì )經(jīng)濟條件，創(chuàng )建了一整套適合東北及內蒙古東部玉米生產(chǎn)的保護性耕作全程機械化模式，即“梨樹(shù)模式”，成為遏制黑土退化、提升土壤綜合功能的關(guān)鍵措施，實(shí)現了秸稈高效循環(huán)利用，改變了傳統落后的耕作制度。

（1）玉米秸稈全覆蓋均勻行技術(shù)模式

（2）玉米秸稈集行全量覆蓋寬窄行技術(shù)模式

（3）玉米秸稈覆蓋原壟壟作技術(shù)模式

2.玉米免耕播種機的研制和生產(chǎn)階段

2010年吉林省康達農業(yè)機械有限公司開(kāi)始規?；a(chǎn)，為玉米秸稈覆蓋免耕新模式的推廣提供了保障。近年來(lái)，免耕播種機生產(chǎn)規模的快速增長(cháng)，極大促進(jìn)了“梨樹(shù)模式”在東北地區（包括內蒙古東部）的推廣應用。該企業(yè)生產(chǎn)的免耕播種機已進(jìn)入《國家支持推廣的農業(yè)機械產(chǎn)品目錄》和我國確定的適宜保護性耕作區域—北方十五省區《農業(yè)機械購置補貼產(chǎn)品目錄》。

3.保護性耕作大面積推廣應用階段

通過(guò)科研開(kāi)發(fā)+農機生產(chǎn)企業(yè)+各級農機或農業(yè)推廣部門(mén)+技術(shù)聯(lián)盟+生產(chǎn)主體（合作社）等單元的合作，創(chuàng )立“五位一體”的技術(shù)示范推廣應用聯(lián)合體，聯(lián)合開(kāi)展玉米秸稈覆蓋免耕技術(shù)模式的大面積應用。近3年在東北地區累計推廣應用約2035萬(wàn)畝，涵蓋東北玉米主產(chǎn)區，如遼寧的朝陽(yáng)、阜新、鐵嶺、昌圖、沈陽(yáng)地區，吉林的白城、松原、四平、長(cháng)春市地區，黑龍江的大慶、綏化、哈爾濱市地區等。輻射帶動(dòng)了項目在內蒙古東部（興安盟）玉米產(chǎn)區以及東北三?。ò壮鞘泻脱舆呏荩┢渌貐^的開(kāi)展，應用面積約1370萬(wàn)畝。