从20世纪60年代起我国就已开展了保护性耕作的单项技术试验研究和农艺试验研究。60年代初，黑龙江国营农场开展了免耕种植小麦的试验研究，江苏开展稻茬地免耕播种小麦的研究；70年代末，西南农业大学研究水田自然免耕法；80年代初，随着人们对旱地农业重要性认识的提高，黑龙江省农机研究院、黑龙江省农科院、中国农业大学、陕西农科院、山西农科院、河北省农科院等都开展了以深松耕法、覆盖或减少耕作为内容的试验研究，取得显著的抗旱增产效果。我国从20世纪70年代开始进行保护性耕作的系统试验和机具开发，经过10多年的努力，已获得初步成功，并在黑龙江、山西、河北、内蒙古、辽宁等10多个省、市、区示范推广。借助国内外发展经验，在不同地区的保护性耕作农艺体系以及秸秆与地表处理、实施免耕施肥播种、深松、杂草控制等关键作业技术；免耕播种机、深松机、浅松机及其他配套机具；保护性耕作的生态效应、产量与土壤效应测试，产生了巨大经济效益。近年来，黑龙江省农业连续遭受旱涝灾害，2001年至2006年平均每年受灾面积都在7500万亩左右。但在这种不利的情况下，该省农业没有滑坡，却实现了连续六年丰收。其中一个重要的原因是,黑龙江省从20世纪80年代开始进行保护性耕作的系统试验和机具研发，从2003年开始全面推行保护性耕作法，尤其是黑龙江农垦狠抓深松整地实行松、免、浅轮耕模式。即在三年时间内的同一耕地上，按深松、免耕（免伏秋整地）、浅耕流程进行伏秋整地作业。2007年黑龙江省遇到了历史罕见的夏伏连旱，受灾面积达到9000万亩，其中受灾最严重的900万亩几乎绝产，但经过深松整地的地块都表现出良好的抗灾特征。免耕少耕深松整地可谓相对于传统耕作制度的一场“黑色革命”。据测试，松土深度达到30厘米以上、打破犁底层的地块，每亩能够增加70多吨的蓄水能力，这样可以明显缓解旱情。而在洪涝灾害发生时，深松整地能使雨水迅速渗入地下，又能起到除涝的作用。
党和国家领导人高度重视保护性耕作技术及其推广应用。温总理曾就此事专门做出批示；2005、2006连续两年的中央一号文件提出要发展保护性耕作，党的十七届三中全会通过的《中/共/中/央关于推进农村改革发展若干重大问题的决定》中提出，要“鼓励农民开展土壤改良，推广测土配方施肥和保护性耕作，提高耕地质量，大幅度增加高产稳产农田比重”。农业部把推广该技术列为农民所办的15件实事之一，并作为推动社会主义新农村建设“九大行动”的重要内容。
主要做法：（一）玉米秸秆还田：推广玉米机械收获(或人工搬棒)→机械秸秆还田→小麦免耕施肥播种→地表覆盖。秸秆作为有机肥施入土壤，提高土壤肥力，降低化肥施用量，发挥了生态农业示范带动作用。
（二）玉米秸秆青贮、微贮：推广玉米秸秆收获→秸秆揉/搓（铡切）加工→晾晒（根据含水率）→配加添加剂→机械打包→人工包裹→堆放发酵→商品草的技术模式。从选料、揉丝、添加菌剂和菌种、打捆包装、保管各个环节制定技术规范，严格按规范操作。
（三）保护性耕作技术模式：小麦机收高留茬→秸秆处理→玉米免耕硬茬播种→田间管理（杂草化学防控）。通过秸秆覆盖、土壤深松、化学防病除草、免耕播种等技术的使用，提高了秸秆综合利用率。通过以上项目带动实施秸秆综合利用工程，农民强度大幅度减少，秸秆区域性剩余和季节性短缺问题得到彻底改变，对“种地不犁地，种秋不锄地，满地是柴禾”的懒汉种地法被普遍认可，同时大大促进了秸秆综合利用，秸秆的综合利用既提高了农民应用农机新技术，科学种田的积极性，达到了资源的充分利用，又消除了秸秆在田间、家庭院落乱烧乱堆现象，有效地改善了生态环境，而且发挥了良好的经济效益。
保护性耕作与传统耕作是完全相反的耕作模式。采用机械方式进行秸秆还田覆盖，不犁地，直接播种，隔3年深松1次，以利于土壤蓄水，减少蒸腾。农业专家认为，该模式是北方克服干旱制约，发展循环农业最有效的方式。今年，在遇到罕见的大旱天气下，保护性耕作突显优势。今年2月28日，陕西日报头版就“渭北75万亩小麦大旱之年不显旱”进行专题报道。记者看到，渭北保护性耕作的麦田色正、苗壮、分蘖旺，一点不显旱象。从全省近年来的规模时间看，保护性耕作一年至少减少翻、整地两次，亩均节省农户开支20元以上。据合阳县农机局局长张局长说，像今年的干旱，对比传统田至少增收80公斤，保护性耕作每亩可节支增效65元没有一点问题。
研制的“玉米茎穗联合收割机”已申报专利项目，目前已转让进行产业化生产，填补了国内空白；研制的“秸秆粉碎覆盖还田深松机”，在去年7月召开的全省机械深松现场暨保护性耕作技术培训会上，25台设备被抢购一空。
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