我市属旱作农业区，旱地玉米的传统种植方式是，秋季收获后将秸秆还田或搬运出耕地后翻耕，春季耙地、整地，准备种床，然后播种。整个作业过程中，多次搅动土壤，土壤水分散失严重；机器进地次数多，能耗大，土壤被压实。由于年年干旱，在无法灌溉的旱作农区，仍然是靠天吃饭。
为了寻求一种能够保水、增产、增收的旱地农业耕作技术，中国农业大学从1992年开始，与澳大利亚昆士兰大学合作开展了旱地保护性耕作研究。研究分为2个阶段，1992至1996年为第1阶段，主要是建立基本适合于我国北方旱地农区的保护性耕作技术体，并研制配套机具；1997－2000年为第2阶段，主要是完善第1阶段所形成的技术体系，改进配套机具，开发新型机具。
1、机具研制
保护性耕作的工艺过程是，收获后处理秸秆，必要时进行深松或者耙地，冬季休闲，春季免耕播种，田间管理，收获。目前国内玉米收获仍以手工作业为主，秸秆粉碎机、喷药机已有多种机型供选用，虽已有一些深松机和免耕播种机，但均无法满足保护性耕作的需要;因此，机具研制的重点为免耕覆盖播种机和深松机，其中以免耕覆盖播种机为主。
2、免耕覆盖播种机
首先利用自行研制的窄形开沟器解决了原有播种机开沟入土难、动土量大的问题，随后，重点研究免耕播种机的防堵机构。
中国农业大学研制的2BMQ-6型玉米免耕播种机的试验结果表明，不切断秸秆，很难防止堵塞。为此，在限深轮中间夹装一个直径比限深轮大l5cm的圆切刀，形成一个集限深、切草于一体的组合式装置。播种时，秸秆切断率达95%以上，能较好地减轻秸秆堵塞。
全封闭单体防堵装置。用铁板密封易堵塞的破茬分禾器与圆切刀之间的空隙，防止秸秆在此堵塞。结果表明，这种装置有一定的防堵效果，但当有秸秆窜入铁板下方形成堵塞时，清除非常困难。
弹齿拨草杆。为了把断秆从分禾器上拨开，在分禾器侧前方装上弹齿拨草杆。这种方法在粉碎秸秆地有一定的排堵效果，但在倒秆覆盖地试验中，整秸秆不能被弹到侧面，而是向前弹开一段距离，然后又随着机器运动，仍然会造成堵塞。
不对称分禾器。为了让秸秆在分禾器上失去平衡而向一侧滑落，设计了这种分禾器，但是防堵效果不理想。
行间压草轮。在2个播种单体之间安装1个可以上下浮动并且随机器前进的轮子，当播种开沟器上挂有秸秆时，轮子可以短时间压住秸秆，使之短暂停留，并从分禾器上滑落，从而防止堵塞。这种行间压草轮与组合式限深切草器配合，具有非常好的防堵效果。
双齿盘防堵机构。虽然行间压草轮与组合式限深切草器配合具有较好的防堵性能，但是结构复杂，成本较高，因此研制了双齿盘防堵结构。这种机构的2个拨草齿盘，在随机器一起运动的同时，将分禾器2侧的秸秆向后拨开，从而排除秸秆堵塞。
在上述试验基础上，中国农业大学研制出了2BMQF-4C型玉米免耕覆盖播种机，这种播种机利用新研制的窄型复合开沟器开沟，土壤扰动较小，容易入土，种肥上下分施，气吸式排种器精量播种;利用双齿盘机构防堵，结构简单，排堵性能好，尤其适用于粉碎秸秆覆盖地。
3、翼铲式深松机
深松可以打破犁底层，加深耕层，而不翻转土壤，达到调节土壤三相比、改善土壤结构、减轻土壤侵蚀和提高土壤蓄水抗旱能力的目的;对于北方寒冷的旱区，由于深松可以适当提高地温，还可以促进种子发芽;但是常用的深松机作业后存在明显的铲沟，地表不平，种床较差，影响播种质量。
为解决上述问题，研制了可调翼铲式深松机。这种深松机除了有一个坚实的铲柄外，在铲柄两侧各安装有略上翘的翼，其上下位置可调。作业时，铲尖深入土壤30cm以下以大约45o的方向向两侧上方松动土壤，同时，两翼也以大约45o的方向向两侧上方松动土壤。这样，靠近中间沟的部位被两侧松动，松土质量较好，松后地表平整，有利于后续作业。这种深松机可应用于玉米和小麦2种作物，尤其适用于小麦地。