二、耕作改制
1915—1928年期间，甘肃省农事试验场和兰州、平凉等地区农事试验场，开始进行了有关耕作栽培制度的试验研究。1938年甘肃农业改进所成立后，其所属的农艺、保土等专业组、陇东等4个区农场和县农业技术推广所，对当地主要作物的耕作栽培进行了一些试验研究。
（一）土壤耕作制度的研究
1954—1957年，西北农科所胡裕国等与平凉农业试验站，在西峰旱塬对冬小麦地土壤耕作进行了全面系统地调查研究，其结果是：旱浅耕灭茬比不灭茬和晚灭茬的地0～30厘米土层含水量增加1.1%～2.11%；机耕18～20厘米比畜耕12～15厘米的地0～60厘米土层含水量增加0.6%，增产小麦18.1%～45%；用双铧犁或七英寸步犁先浅耕15～18厘米，后深耕18～23厘米，再浅耕15～16厘米的地比用旧犁依次耕13、16、18厘米的土壤含水量高出0.42%～1.2%，增产小麦11.35%～15.38%；7月上中旬（7日、14日）比7月下旬（21日）和8月上旬（4日）耕的地0～30厘米含水量增加0.26%～0.32%，增产小麦20.2%～28.3%；伏天机耕22、26、30厘米的地比浅耕18厘米的，0～30厘米土层有机质增加0.011%～0.319%，有效磷增加1.38～4.58毫克/千克，土壤含水量增加0.45%～0.86%，增产小麦9.4%～17.67%；伏天早耕深耕后，于雨后（8月10日、16日）适时耙耱的地比晚耙耱的（8月20日），0～20厘米土层含水量高出0.18%～0.29%，增产小麦6.8%～8.8%；冬春适时耙地、耙耱地、镇压和镇压耱地均比不进行耙、耱、镇压的地，0～20厘米土层中含水量依次增加0.46%、0.89%、0.38%、0.48%，增产小麦10.3%、15%、7.6%、8.1%。
1958年，广泛开展了群众性的深耕改土，耕深一般由5～6寸[9]加深到7～8寸，一些丰产田耕深1～1.5尺[10]，个别地区的高产田甚至达到3～5尺。据此，甘肃省农科院粮食、土肥和经作所，与平凉、天水、定西、张掖等地区农科所（站）及中国农科院临洮工作组协作，于1959—1961年进行了广泛地调查和试验研究，结果表明：深耕能降低土壤容重，增加孔隙率，加强土壤保墒能力，提高土壤含水率；深耕能改善土壤温热、空气状况，有利于土壤有益微生物的活动，从而改善土壤养分状况；深耕改善了土壤理化性状，有利于作物地上和地下部分的生长发育；深耕的适宜深度为：土层深厚的0.8～1.5尺，土层浅薄的为1.0尺左右，增产作用最大。深耕以早为宜，如与施肥结合，则能发挥更大的增产作用。
1983—1986年，甘肃省农科院粮作所与平凉农科所，分别在镇原、定西和泾川县进行了旱塬、川地土壤水分动态规律及蓄水保墒措施研究。结果表明：黄土高原川塬旱地土层深厚，质地疏松，孔隙度大，具有较强的蓄水和调节水分的功能，2米厚的土层中，可以蓄水452～480毫米。各土层的水分动态为：0～50厘米为浅墒不稳定层；50～100厘米为中墒次不稳定层；100～150厘米为深墒较稳定层；150～200厘米为深墒稳定层。根据黄土高原地区，土壤瘠薄，伏秋多雨，冬春干旱及土壤水分动态规律，应实行种植豆类、绿肥等养地作物，增施农肥，改善土壤结构，提高蓄水保墒能力；采取伏秋早耕深耕，雨后适时耖耙，冬春镇压耙耱措施，以最大限度的蓄水保墒。
（二）种植制度和轮作制度调查研究
1954—1956年，西北农科所和平凉农试站对陇东地区扩大玉米种植面积及轮作制度进行了调查研究，结果表明：陇东川塬地区土壤、雨量和温度等条件，适于玉米生长发育，种植玉米比谷子、糜子和高粱每亩可依次增产48.5千克，50.65千克和68.95千克。因此提出玉米代替部分豆类、糜、谷、高粱，将面积扩大到耕地面积的10%以上。玉米品种类型在水肥充足和气温高的地区以金皇后为宜，反之以辽东白和野鸡红为宜。该区当时以冬小麦为中心的7种轮作中，冬小麦前茬以苜蓿、豌豆和大麦最好。10年苜蓿茬种小麦比豌豆茬和小麦茬可增产3.7%和17.8%。豌豆茬种小麦比小麦茬第一年增产47.9%，第二年增产14.3%。大麦茬种小麦比小麦茬增产35.9%。采用豌豆倒茬，比小麦连作和秋茬种麦3年内每亩总产量可增加57.05千克和71.05千克。据此提出在当时以实行小麦复种荞麦或糜子斗春玉米或高粱，谷子—春豌豆、大麦—小麦两年的轮作方式为宜。
1976—1985年，甘肃省农科院土肥所、粮作所，以及平凉、庆阳等地州市农科所和农技推广站，分别进行了绿肥插入轮作和合理轮作倒茬的调查研究，结果表明：种植绿肥可以显著提高地力。种植方式可采用麦地、大秋地和油菜地套种，玉米地间作、麦后复种、秋后割草茬过冬等方式。轮作倒茬山旱地仍以豌豆、扁豆或草木樨为小麦前茬，实行豆、麦、秋或麦、秋轮作；旱塬地以实行小麦（3～4年）油菜加大豆、玉米、高粱或小麦（3～4年来年复种糜、荞）—紫花苜蓿（6年）；川水地水热条件好的地区，可实行小麦复种大豆或玉米，一年两熟，水热条件较差的地区可实行小麦复种油菜—油菜复种大豆或小麦套种大豆，均可获得培肥地力和增产粮食的效果。
（三）覆盖栽培研究
1979—1985年，平凉地区农科所及有关县市农技站，先后进行了蔬菜、瓜类、烟草、玉米、马铃薯、小麦等作物地膜覆盖栽培试验研究与示范推广。由于地膜覆盖栽培具有增温、保墒、保肥、抑制杂草、早熟、增产、经济效益显著等优点，深受农民欢迎，推广面积逐年扩大。
（四）玉米全膜双垄沟播高效栽培技术研究简述
2008—2017年，平凉市农科院先后承担了甘肃省科技支撑计划项目“全膜双垄沟播种植中农田杂草持续控制技术研究”（1011NKCA065）、甘肃省农科院院地合作项目“玉米田除草剂精准减量施用关键技术研究”（2015GAAS07），以及自列“除草地膜在全膜双垄沟播玉米田应用研究”，其主要创新性成果有：试验筛选出了适宜于全膜双垄沟播玉米田应用的优良除草剂种类、混用配方及最佳施用剂量，为精准选药、精量用药提供了依据；总结提出了以除草剂局部施用、除草剂与增效助剂混用等为主的除草剂减量施用技术，分别降低除草剂施用量20%和15%以上，明显减轻环境污染，为玉米田除草剂减量施用提供了有效途径；将化学除草地膜成功应用于全膜双垄沟播玉米田，总结提出了以化学除草地膜覆盖控草为主的除草剂精准高效施用技术，为除草剂施用与施肥、起垄、覆膜等作业环节一次性机械化完成提供了新途径；总结提出了以黑色地膜覆盖控草、空间胁迫控草为主的绿色防控技术，可免除除草剂使用，生态效益显著。
（五）作物布局调查
1946年2月，农林部水土保持实验区天水中山公园编辑出版的《三十年来天水水土保持实验区》记载，……泾河流域的平凉，小麦占40%，糜子25%，高粱15%，谷子10%。1949年后，种植的作物种类有冬（春）小麦、黑麦、荞麦、莜麦、燕麦、大麦、豌豆、扁豆、蚕豆、大豆、鹰嘴豆、谷子、糜子、玉米、高粱、马铃薯、胡麻、油菜、大麻、烟草、甜菜、芸芥、白苏子等。夏粮作物、秋粮作物和经济作物种植比例：1949年48.50∶45.43∶4.67，至2019年变为30.34∶53.15∶16.51（详见下表）。
表2-1 1950—2019年粮食与经济作物种植比例
注：①粮食作物播种面积包含复种面积；②经济作物播种面积不包括果园面积。