根据中国农业大学等在山西的系统试验，保护性耕作与传统翻耕相比有三方面效益。
（1）社会效益
减少径流（水分流失）60%、水蚀（土壤流失）80%左右； 减少风蚀（农田扬沙）, 抑制沙尘暴；不烧秸秆、减少大气污染。
（2）生态效益
增加休闲期贮水量14～15%、提高水分利用效率15～17%、节约水资源；增加土壤肥力，土壤有机质提高0.03%、******氮提高、******钾提高；改善土壤结构，土壤团粒结构和毛管孔隙度（含水孔隙）增加
(3) 经济效益
提高小麦、玉米产量15～17%；减少作业工序，降低作业成本10～15%。
山西省寿阳地区各种处理的玉米生产成本投入如下。与以人、畜力作业为主的传统耕作相比，保护性耕作机械作业成本平均增加168元／公顷，由于保护性耕作采用精量播种，减少了播种量，降低了人畜力投入，因此非机械作业成本减少1450元／公顷，即使不计人工成本，也可以节省成本446元／公顷。与以机械作业为主的传统耕作相比，由于保护性耕作减少了作业次数，不但非机械作业成本少，而且机械作业成本也减少了117元／公顷。耙地作业虽增加机械作业投入90元／公顷，但净收增加435元／公顷，经济效益仍较好。
与传统耕作相比，保护性耕作是一种低投入高产出高收入的耕作技术，特别适用于经济条件较差的我国北方旱区。可以根据不同的自然和气候条件选用具体的作业技术：碎秆免耕适合于冬季风大的地区，倒秆可以防止被风吹走;碎秆深松适合于土壤比较板结的地区，也适合于保护性耕作应用初期，以打破长期保持的犁底层;当地表不平时，可用园盘耙耙地;在春季温度较低的地区，可以通过增加耙地作业来提高地温。
农业部
2002年，农业部开始启动保护性耕作示范工程项目，总体设想是分两个阶段有重点地在北方旱作区逐步推进，改革传统的耕作方式。
******阶段从2002年—2005年，以京津地区为核心建立两条保护性耕作带，一条是环京津保护性耕作带，另一条是沙尘源头保护性耕作带。
第二阶段计划用7—10年时间，在三北地区******实施保护性耕作，为农业增效，农民增收，沙尘暴治理和农业可持续发展做出积极贡献。
2004年，科技部、农业部、财政部、国家粮食局联合启动了“粮食丰产工程”重大科技专项的“粮食主产区保护性耕作制与关键技术研究”课题，突出了“农艺技术为主，农机农艺配套；高产粮田为主，突出节本增效；技术集成为主，研究示范结合”的总体思路。组织以科技机构和大学的科技人员，在东北平原、华北平原、等粮食主产区，开展了保护性耕作制与关键技术的集成示范，两年推广示范面积200多万亩。