河南省是我國重要的糧食生產(chǎn)基地，小麥產(chǎn)量占全國小麥總產(chǎn)的27.5%。針對(duì)麥田耕層變淺、施肥過量及由此引起的肥種協(xié)同差、養(yǎng)分效率低等問題；歷時(shí)多年，研發(fā)集成了麥田立式旋耕改土節(jié)肥增效關(guān)鍵技術(shù)，在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用，取得了顯著經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
   （1）研制出新型立式旋耕機(jī)，發(fā)明了麥田深耕的立式旋耕處理技術(shù)，解決了土壤結(jié)構(gòu)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(shù)規(guī)程。獲得發(fā)明專利1件，實(shí)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(duì)小麥生 長發(fā)育、產(chǎn)量構(gòu)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(jī)制；創(chuàng)建了麥田立式旋耕改土技術(shù)。
   麥田立式旋耕20～30 cm（FL1）、30～40 cm（FL2）兩個(gè)耕層厚度的小麥比旋耕（12～16 cm）分別增產(chǎn)18.5%、23.5%，F(xiàn)L1﹤FL2；下茬玉米季分別增產(chǎn)10.4%、5.8%，F(xiàn)L1＞FL2，與當(dāng)季相反，兩季差異均不顯著；說明提高產(chǎn)量的適宜耕深為20～40 cm；綜合成本、經(jīng)濟(jì)、效率等因素，耕深宜為30±5 cm。
麥田立式旋耕促進(jìn)了小麥生長和干物質(zhì)積累，特別是根干物質(zhì)積累，增強(qiáng)了灌漿期功能葉光合性能，增加穗粒數(shù)，改善田間微環(huán)境，提高抗逆能力。顯著降低當(dāng)季小麥拔節(jié)期、灌漿期10 cm耕層緊實(shí)度及拔節(jié)期20 cm耕層緊實(shí)度，提高養(yǎng)分偏生產(chǎn)力及氮回收利用率。小麥季，深耕處理的養(yǎng)分偏生產(chǎn)力提高5～19個(gè)單位；玉米季，提高3～15個(gè)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(shù)，減施20%氮肥，增產(chǎn)2.17%～3.02%；在相同管理措施下，技術(shù)示范區(qū)增產(chǎn)847.5kg/hm2，增幅14.24%，純收益增加217.7元/hm2，實(shí)現(xiàn)了節(jié)本增效，制訂了《小麥玉米耕作栽培技術(shù)規(guī)程》。
   （3）建立了養(yǎng)分高效小麥品種的鑒定指標(biāo)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(xié)同增效技術(shù)模式。
利用437個(gè)高遺傳多樣性小麥材料，通過綜合頻數(shù)和相關(guān)性分析，提出了需同時(shí)滿足產(chǎn)量（≥7500kg/hm2）、氮收獲指數(shù)（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(píng)價(jià)指標(biāo)；篩選鄭麥7698、周麥16等38個(gè)氮高效品種；研制出專用肥配方2個(gè)。
集成了麥田立式旋耕改土節(jié)肥增效技術(shù)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(xié)同增效技術(shù)。集成技術(shù)小麥增產(chǎn)963.0～2401.5 kg/hm2，增幅10.31～33.2%；玉米增產(chǎn)346.5～1652.5 kg/hm2，增幅3.3%～17.5%。取得顯著增產(chǎn)效果。
   （4）以河南省平衡施肥工程技術(shù)中心為依托，實(shí)施“百縣千鄉(xiāng)”平衡施肥科技工程，采用“深耕測(cè)土、隨種配肥、個(gè)性化設(shè)計(jì)、專業(yè)化服務(wù)”的技術(shù)體系，建成覆蓋河南全省糧食主產(chǎn)區(qū)的配肥網(wǎng)站28個(gè)，技術(shù)指導(dǎo)服務(wù)站56個(gè)，輻射84個(gè)縣（市）區(qū)的終端服務(wù)站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了大面積示范應(yīng)用。2018、2019、2020年累計(jì)示范推廣2460萬畝，增產(chǎn)23.5億公斤，增收34.9億元，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。
發(fā)表論文46篇，出版著作3部；獲授權(quán)國家發(fā)明專利1件，實(shí)用新型專利4件；制定河南省地方標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)；獲得軟件著作權(quán)1項(xiàng)、專用肥配方登記證2個(gè)。