率先引入国外保护性耕作技术：针对东北地区黑土退化严重、生态环境恶化、玉米产量长期徘徊不前、种植效益逐年下降等社会重大问题，2007年中科院东北地理与农业生态研究所与沈阳生态研究所引进国外免耕技术，在吉林省梨树县高家村建立了保护性耕作研究与示范基地。

       潜心研发自主知识产权的免耕播种机：进口免耕播种机设备昂贵、国产免耕播种机缺乏是我国免耕技术研究与示范推广的最大障碍。2008年，中科院东北地理所关义新研究员成功研发了国内性能领先的免耕播种机并通过机具鉴定，目前2BMZF-2和2BMZF-4型的免耕精量施肥播种机通过吉林康达和德邦大为两个品牌销售，已经连续多年居于东北播种机销售榜首。该机具的规模化生产为东北地区开展保护性耕作做出巨大贡献。

       研发宽窄行秸秆覆盖免耕技术：针对我国玉米连作垄距小、部分地区播种质量差、引入的国外免耕技术难推广等问题，2015年玉米学科组与梨树县农业技术推广站联合提出了宽窄行秸秆覆盖免耕技术，该模式也被称为“梨树模式”的主体技术模式。

       条耕技术及配套机具助力梨树模式推广：针对部分地区免耕推广存在的苗期低温大小苗、增产效果不稳定等问题，2018年学科组创新研发了秸秆覆盖还田条带耕作技术并研制了配套机具——条耕机，并联合东北三省农机农推广部门建立产学研政推为一体的示范推广体系，在东北中北部、中东部地区示范推广。土壤保育玉米高产增效绿色综合生产技术体系集成示范：学科组与中国农科院作科所联合，以条带耕作技术及免耕技术为基础，引进电子、信息等相关学科技术进展，优化集成栽培管理措施，在保护土壤及环境的基础上，提高玉米产量，降低生产成本，实现全程机械化绿色高产高效生产，2018-2020年高家试验地连续三年超吨粮。

       践行梨树模式：与中国农业大学、梨树县人民政府、中科院沈阳生态所等单位组建黑土地创新联盟；与吉林省农村农业厅共建保护性耕作示范体系与监控网络，全方位、多渠道开展保护性耕作“梨树模式”的示范推广。

       领导和政府高度重视黑土保护：黑土保护性耕作得到党、国家领导人和各级政府部门的高度重视，习近平总书记、胡春华副总理等各级领导均赴梨树试验田视察保护性耕作，对我国的保护性耕作研究进展给予肯定，并指示要加速推广保护性耕作“梨树模式”，保护好、利用好黑土地。