河南省是我国重要的粮食生产基地，小麦产量占全国小麦总产的27.5%。针对麦田耕层变浅、施肥过量及由此引起的肥种协同差、养分效率低等问题；历时多年，研发集成了麦田立式旋耕改土节肥增效关键技术，在生产上推广应用，取得了显著经济社会效益。
   （1）研制出新型立式旋耕机，发明了麦田深耕的立式旋耕处理技术，解决了土壤结构差、供肥能力低的问题，提升了肥料效率，制定了立式旋耕整地技术规程。获得发明专利1件，实用新型专利4件。
   （2）提出了麦田立式旋耕的适宜耕深，明确了立式旋耕麦田土壤的养分变化特性，研究了立式旋耕对小麦生 长发育、产量构成及群体微环境的影响，揭示了麦田立式旋耕改土节肥的生理生态机制；创建了麦田立式旋耕改土技术。
   麦田立式旋耕20～30 cm（FL1）、30～40 cm（FL2）两个耕层厚度的小麦比旋耕（12～16 cm）分别增产18.5%、23.5%，FL1﹤FL2；下茬玉米季分别增产10.4%、5.8%，FL1＞FL2，与当季相反，两季差异均不显著；说明提高产量的适宜耕深为20～40 cm；综合成本、经济、效率等因素，耕深宜为30±5 cm。
麦田立式旋耕促进了小麦生长和干物质积累，特别是根干物质积累，增强了灌浆期功能叶光合性能，增加穗粒数，改善田间微环境，提高抗逆能力。显著降低当季小麦拔节期、灌浆期10 cm耕层紧实度及拔节期20 cm耕层紧实度，提高养分偏生产力及氮回收利用率。小麦季，深耕处理的养分偏生产力提高5～19个单位；玉米季，提高3～15个单位；氮素回收利用效率提高19.53～31.77%。创建了麦田立式旋耕节肥减施技术，减施20%氮肥，增产2.17%～3.02%；在相同管理措施下，技术示范区增产847.5kg/hm2，增幅14.24%，纯收益增加217.7元/hm2，实现了节本增效，制订了《小麦玉米耕作栽培技术规程》。
   （3）建立了养分高效小麦品种的鉴定指标体系，研制出专用肥配方；集成了立式旋耕、养分高效品种、优化施肥协同增效技术模式。
利用437个高遗传多样性小麦材料，通过综合频数和相关性分析，提出了需同时满足产量（≥7500kg/hm2）、氮收获指数（NHI≥0.87）、籽粒氮利用效率（GNUE≥36 kg/kg）为主的小麦氮高效综合评价指标；筛选郑麦7698、周麦16等38个氮高效品种；研制出专用肥配方2个。
集成了麦田立式旋耕改土节肥增效技术模式，① 麦田立式旋耕30±5 cm；②选用小麦专用肥配方；③采用养分高效品种，种肥同播等协同增效技术。集成技术小麦增产963.0～2401.5 kg/hm2，增幅10.31～33.2%；玉米增产346.5～1652.5 kg/hm2，增幅3.3%～17.5%。取得显著增产效果。
   （4）以河南省平衡施肥工程技术中心为依托，实施“百县千乡”平衡施肥科技工程，采用“深耕测土、随种配肥、个性化设计、专业化服务”的技术体系，建成覆盖河南全省粮食主产区的配肥网站28个，技术指导服务站56个，辐射84个县（市）区的终端服务站点，实现了大面积示范应用。2018、2019、2020年累计示范推广2460万亩，增产23.5亿公斤，增收34.9亿元，社会经济效益显著。
发表论文46篇，出版著作3部；获授权国家发明专利1件，实用新型专利4件；制定河南省地方标准2项，企业标准2项；获得软件著作权1项、专用肥配方登记证2个。