免耕和秸秆覆盖被认为是东北黑土区耕地质量提升的重要现代耕作技术。冻融过程和免耕秸秆覆盖耦合作用会影响黑土地土壤理化性状，土壤水热养分转化也会受影响，但相关的研究还不充分。免耕秸秆覆盖下土壤理化效应与常规翻耕土壤状况呈不同的变化特征，土壤冻融过程与免耕秸秆覆盖之间密切相关，考虑冻融、免耕、秸秆覆盖之间的相互影响规律及其对土壤理化特性促进或削弱机制的研究有待于深入开展。在探索机理性问题的同时，将保护性耕作措施的研究上升到应用层面，提出黑土地、冻土水资源和秸秆资源的有效利用模式，提升黑土区耕地质量和农业综合生产能力。
从2003～2007年的4个冬天里,在农场免耕地冻土期间地表施用液体粪肥(LDM)或固体粪肥(SBM),监测分析径流中养分和沉积物情况表明:冻土期间径流占全年径流的60%～80%,大部分径流都发生在2～3月,粪肥的类型和应用率没有影响径流量;径流中沉积物的损失是低的,通常低于22 kg/hm2,同沉积物相关联的养分损失也是低的;与未施用粪肥相比,在冻土和径流前至少1周有雪覆盖的地上应用LDM和SBM能显著增加径流中N和P的损失,损失量基本占全年总损失的40%～100%,活性P占全P 80%以上;在秋季或初冬施用粪肥与径流发生前施用相比,径流中具有较低的养分浓度和损失。