本書作者圍繞國家農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略需求和國內(nèi)外農(nóng)作制度發(fā)展趨勢，在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持下，針對我國東北、華北和西北旱地農(nóng)田制約作物產(chǎn)量的耕層關(guān)鍵問題，組織開展了合理耕層評價、合理耕層構(gòu)建指標(biāo)、合理耕層構(gòu)建技術(shù)及農(nóng)機(jī)選型與編組等系統(tǒng)性研究，取得了一系列創(chuàng)新性研究成果。第一，建立了依據(jù)作物產(chǎn)量、資源利用效率、年際產(chǎn)量波動等指標(biāo)的旱地合理耕層評價方法，明確了合理耕層構(gòu)建依據(jù)；第二，以耕層土壤結(jié)構(gòu)與功能分析為切入點(diǎn)，以結(jié)構(gòu)與功能相互協(xié)調(diào)為主線，提出了旱地合理耕層構(gòu)建技術(shù)指標(biāo)；第三，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)的有效融合，構(gòu)建了旱地合理耕層構(gòu)建的技術(shù)體系；第四，基于合理耕層構(gòu)建技術(shù)體系，形成了以合理耕層構(gòu)建為核心的不同生態(tài)區(qū)旱作農(nóng)田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)高效的技術(shù)集成模式。這些研究成果在我國典型北方旱作農(nóng)區(qū)得到示范應(yīng)用，獲得了顯著社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，得到了國內(nèi)外同行認(rèn)可。