技术背景：对黑土地退化、耕地肥力下降和玉米秸秆处理难等问题，创新性地提出了肥沃耕层构建技术，筛选出螺旋式犁壁犁将秸秆等有机物料深混入0-35 cm，构建肥沃身后的耕层，成功地解决了玉米秸秆一次性全还田的技术瓶颈。 技术要点：创新性地提出了肥沃耕层构建的理论体系，明确了肥沃耕层在调控水养库容中的作用机理；确定了黑土地肥沃耕层构建适宜的深度为35  cm，适宜的频度为3年一次；首次采用螺旋式犁壁犁，将玉米秸秆深混于0-35  cm土层中；同时对犁铧进行改进，增加了15  cm深松铲，解决了铧犁产生犁底层的问题。根据黑龙江省玉米和大豆的产业布局和气候条件，以肥沃耕层构建为核心，集成了可复制、可推广模式。在黑龙江省南部以三年为一个耕作和轮作周期，建立了玉米连作条件下的“翻、免、浅”组合耕作模式；在中部以四年为一个耕作和轮作周期，建立了米豆轮作条件下的“一翻一浅加两免”组合耕作模式；在北部以三年为一个周期，建立了米豆豆轮作条件下的“翻、免、浅”组合耕作模式。 技术效果：该项成果为地力提升提供了新方法，为解决秸秆还田和畜禽粪污还田提供了新途径，为保护黑土、减肥、节水和实现国家“藏粮于土、藏粮于技”的目标提供了技术支撑。 该项技术荣获2017年黑龙江省科技进步一等奖。