吨粮田基础理论与模式化栽培技术是在北纬40°线以北、海拔1 220米、无霜期130天、一年一熟的内蒙古河套平原开发的。首先，从光合作用、产量结构、产量形成及需水、需肥规律方面，揭示麦套种王米吨粮田的生理基础，确定了一系列相应的数学模型和生理指标，阐明了吨粮田的高产高效原理；第二，在吨粮田带型结构、群体结构、灌溉制度、平衡施肥、化学除草、生产技术措施综合平衡等技术的研究上取得突破，为吨粮田定量化、模式化栽培技术提供技术依据；第三，在吨粮田有机质平衡与养分平衡专项成果的基础上，确立了吨粮田土壤肥力指标，揭示了土壤肥力变化趋势，提供了土壤培肥措施，为吨粮田建设持续健康发展提供理论和技术；第四，在综合以上成果和多年实践的基础上，形成了科技含量高、操作性强的“吨粮田模式化栽培技术规程”。其技术特点是：充分发挥资源潜力，以经济最佳的投入获得高产出和高效益；将吨粮田配套栽培技术和土壤培肥技术融为一体，能在获得吨粮的同时，又节约资源，增强地力，改善和优化生态与环境；第五，1993—1995年年均建成吨粮田26.0万亩，亩产850千克以上高产田63.0万亩，被誉为“北纬40°线上的奇迹”，“内蒙古农业发展史上的奇迹”。年均增产粮食11 241万千克，年均创经济效益12 575万元。