针对河南省雨养农业区和灌溉区两种不同生态条件，以小麦-玉米周年生产为研究对象，以资源节约、环境友好和高产高效协同为目标，以农机农艺融合为手段，对小麦-玉米周年不同耕作模式进行了系统研究，取得了创新性成果。

1、系统研究了夏免秋免、夏松秋免、垄作覆盖和传统耕作模式对土壤和作物生理生态等的影响，解析了不同耕作模式下土壤环境与作物生理生态的响应机制，阐明了节水高效耕作模式水分高效、养分高效、生态环保、节本高效协同的技术机理。

2、创新集成了雨养农业区小麦-玉米以垄作、免耕覆盖和深松、翻耕2-3年一轮为核心技术，自然降水贮蓄率提高24.5%，降水利用率提高16.2%，肥料利用效率提高19.2%，小麦增产5.5%，玉米增产12.2%。灌溉区小麦-玉米周年一体化垄作种植为核心的节水高效种植模式，减少了灌溉水用量、提高了水分和养分利用效率，实现小麦玉米周年增产的同时，灌溉水生产效率提高30%~40%、肥料利用率提高10% ~15%。

3、研发了与技术配套的农机具，“2B-4型小麦玉米多功能起垄播种机” “2B-5型宽幅宽带起垄播种机” “BF-12型背负式免耕宽幅施肥播种机”实现了农艺农机的有机融合和机械化轻简化高效作业的目标。

         4、创新集成的小麦-玉米周年节水高效种植模式，每亩节省用工2~3个，减少耕地投入30元左右，小麦、玉米产量提高5%~10%，经济效益提高10%~20%，合计节本增效80~100元/亩。进行了大规模示范应用，生态、经济和社会效益显著，为我国农业的可持续发展提供了有效的技术途径。