该项目在“七五”、“八五”研究成果的基础上，吸取了单纯研究旱作农艺技术收效不大的教训，从改善脆弱生态环境与传统耕作制入手进行重点技术突破和创新。针对丘陵旱地严重的水土流失，研究坡耕地退化与水蚀的量化关系，试验总结出等高田建设规范化工程及配套技术，提出草业冠，等高田、生态沟，以丘陵为单元的综合治理模式，即顶部退耕灌草带状间作建设草业冠，中下部推广渐进式等高田建设基本农田，以灌木为主建设生态沟；针对严重的风蚀沙化，研究旱地风蚀规律，提出提高植被时空覆盖率、地表粗糙度和土粒团聚性三条防蚀技术途径，试验成功麦类等条播作物留茬与马铃薯等穴播作物带状间作轮作的防沙型耕作技术，开发出涵盖当地各种作物与灌草的多种形式间作轮作实用组合，形成有效减轻风蚀，防止土壤退化，显著提高农田系统生产力的保护性耕作模式；针对春旱频繁，继推广玉米坐水播种后，试验成功条播带水播种技术，形成集播种、补水、施肥、拌药于一体的复合机播技术，一般春旱年保苗95%以上，并解决了旱地底肥少防虫难的问题。完善了旱地补水播种技术体系；针对退耕还林还草成活率低，研究栗钙土水分变化规律，发现耗水型植物在80～200cm形成土壤干层，向国家与自治区提出植被恢复应遵循生态演替规律和生物多样性原则的措施建议；在内蒙古旱作地区首次应用3S技术开展区域土壤墒情旱情监测、玉米和油葵定位种植区划、社区土壤养分管理及分区平衡施肥，为抗旱播种、因地制宜调整种植结构、合理利用土地资源提供了重要科学依据。自治区政府发文要求在3000万亩旱坡地普及渐进式等高田，已推广500多万亩。科技厅与农业厅分别立项推广丘陵单元综合治理与防沙型带状间作轮作模式，已应用近百万亩。呼市政府拨款武川县制作500台带水条播机推广近10万亩。各项技术累计新增经济效益3亿多元。有关内容已编入自治区耕地保养条例和农业部生态农业十大模式。向科技部、农业部、自治区分别提出切实加强北方沙尘源农田保护、旱作基本农田建设和遵循生态演替规律退耕还林草等3项重大建议。