河南省是我國重要的糧食生產基地，小麥產量占全國小麥總產的27.5%。針對麥田耕層變淺、施肥過量及由此引起的肥種協同差、養(yǎng)分效率低等問題；歷時多年，研發(fā)集成了麥田立式旋耕改土節(jié)肥增效關鍵技術，在生產上推廣應用，取得了顯著經濟社會效益。
   （1）研制出新型立式旋耕機，發(fā)明了麥田深耕的立式旋耕處理技術，解決了土壤結構差、供肥能力低的問題，提升了肥料效率，制定了立式旋耕整地技術規(guī)程。獲得發(fā)明專利1件，實用新型專利4件。
   （2）提出了麥田立式旋耕的適宜耕深，明確了立式旋耕麥田土壤的養(yǎng)分變化特性，研究了立式旋耕對小麥生 長發(fā)育、產量構成及群體微環(huán)境的影響，揭示了麥田立式旋耕改土節(jié)肥的生理生態(tài)機制；創(chuàng)建了麥田立式旋耕改土技術。
   麥田立式旋耕20～30 cm（FL1）、30～40 cm（FL2）兩個耕層厚度的小麥比旋耕（12～16 cm）分別增產18.5%、23.5%，FL1﹤FL2；下茬玉米季分別增產10.4%、5.8%，FL1＞FL2，與當季相反，兩季差異均不顯著；說明提高產量的適宜耕深為20～40 cm；綜合成本、經濟、效率等因素，耕深宜為30±5 cm。
麥田立式旋耕促進了小麥生長和干物質積累，特別是根干物質積累，增強了灌漿期功能葉光合性能，增加穗粒數，改善田間微環(huán)境，提高抗逆能力。顯著降低當季小麥拔節(jié)期、灌漿期10 cm耕層緊實度及拔節(jié)期20 cm耕層緊實度，提高養(yǎng)分偏生產力及氮回收利用率。小麥季，深耕處理的養(yǎng)分偏生產力提高5～19個單位；玉米季，提高3～15個單位；氮素回收利用效率提高19.53～31.77%。創(chuàng)建了麥田立式旋耕節(jié)肥減施技術，減施20%氮肥，增產2.17%～3.02%；在相同管理措施下，技術示范區(qū)增產847.5kg/hm2，增幅14.24%，純收益增加217.7元/hm2，實現了節(jié)本增效，制訂了《小麥玉米耕作栽培技術規(guī)程》。
   （3）建立了養(yǎng)分高效小麥品種的鑒定指標體系，研制出專用肥配方；集成了立式旋耕、養(yǎng)分高效品種、優(yōu)化施肥協同增效技術模式。
利用437個高遺傳多樣性小麥材料，通過綜合頻數和相關性分析，提出了需同時滿足產量（≥7500kg/hm2）、氮收獲指數（NHI≥0.87）、籽粒氮利用效率（GNUE≥36 kg/kg）為主的小麥氮高效綜合評價指標；篩選鄭麥7698、周麥16等38個氮高效品種；研制出專用肥配方2個。
集成了麥田立式旋耕改土節(jié)肥增效技術模式，① 麥田立式旋耕30±5 cm；②選用小麥專用肥配方；③采用養(yǎng)分高效品種，種肥同播等協同增效技術。集成技術小麥增產963.0～2401.5 kg/hm2，增幅10.31～33.2%；玉米增產346.5～1652.5 kg/hm2，增幅3.3%～17.5%。取得顯著增產效果。
   （4）以河南省平衡施肥工程技術中心為依托，實施“百縣千鄉(xiāng)”平衡施肥科技工程，采用“深耕測土、隨種配肥、個性化設計、專業(yè)化服務”的技術體系，建成覆蓋河南全省糧食主產區(qū)的配肥網站28個，技術指導服務站56個，輻射84個縣（市）區(qū)的終端服務站點，實現了大面積示范應用。2018、2019、2020年累計示范推廣2460萬畝，增產23.5億公斤，增收34.9億元，社會經濟效益顯著。
發(fā)表論文46篇，出版著作3部；獲授權國家發(fā)明專利1件，實用新型專利4件；制定河南省地方標準2項，企業(yè)標準2項；獲得軟件著作權1項、專用肥配方登記證2個。