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针对我国耕地质量建设情况，“化学肥料和农药减施增效综合技术研发”项目专家建成了全国地力管理与化肥高效利用大数据平台，揭示了消减土壤酸化障碍提升团聚体和根际养分蓄供机制，基于根系—土壤—微生物互作和生物群落组装提出“扩增养分蓄纳—提升养分生物转化”的“双核驱动”理论，建立了肥沃耕层构建的秸秆覆盖、深埋还田、豆科轮间作和生物功能调控技术体系。
针对东北黑土地保护情况，项目组专家制定玉米平垄作和高密种植下秸秆还田技术规范，解决秸秆归行和机械化免耕播种卡脖子技术难题，构建玉米全程机械化生产下黑土地保护性耕作“梨树模式”。2016-2020年累计推广2000万亩，节肥20％，增粮超5亿千克，增效超20亿元，实现培肥减蚀和减施增效目标，推动“东北黑土地保护性耕作行动计划”制定实施，计划实施面积从2020年4000万亩增加到2025年1.4亿亩。
