东北地处世界三大黑土带之一，黑龙江是全国最大的黑土带，是“大粮仓”的重要基础。近年来，黑龙江把黑土耕地保护作为促进农业（农业项目可行性研究报告）可持续发展的重大措施，摆上重要位置，加大资金投入，加强保护建设，提升黑土地质量，做到“藏粮于地”，助力粮食稳定发展。全省粮食产量连续6年稳定在1000亿斤以上，2015年达到1264.8亿斤，占全国1/10强。
坚持保护利用、用养结合，不断提升黑土地质量。针对黑土退化的实际，黑龙江大力推进用养结合、种养结合、工程农艺结合，控制黑土流失，提升黑土质量。大力推进秸秆还田，在实现作物根茬全部还田的基础上，积极开展秸秆机械粉碎还田。2015年，黑龙江制定了玉米、水稻秸秆还田的技术方案，并配套相应措施，全省秸秆还田面积达到4660多万亩。大力推进深松整地，加快组建大型农机合作社，利用大机械深松整地，提高土壤保水保肥能力。近年来，省财政累计投入7.98亿元，组建千万元农机合作社1224个，累计深松整地面积2.24亿亩（次）。大力推广有机肥，2010年以来，先后在39个县（市、区）实施耕地质量保护与提升补助，累计补助资金2.7亿元，实施面积近400万亩（次）；同时，推广应用大豆接种根瘤菌面积302万亩，实现固氮养土肥田。
坚持减量增效、绿色发展，加快转变农业发展方式。按照农业部开展化肥农药减量增效的部署，黑龙江提出化肥、农药、除草剂“三减”目标，上升为省委、省政府战略决策，力争到2020年化肥农药除草剂使用量负增长。2015年，全省推广机械侧深追肥2540万亩，水肥耦合一体化技术面积4000万亩，水稻前氮后移追肥技术面积3500万亩，初步测算，全省共减少化肥用量近10万吨。推广使用高效低毒低残留农药，减轻土壤负面效应；利用农机购置补贴政策，新配备了2800多台高杆喷雾机，采取补贴形式更换了5万套标准化喷头；采取飞防技术防控稻瘟病，平均每亩用药量较过去减少近60%；安排专项资金5000万元，推广推进病虫生物防控技术，初步测算，全省减少施药量2000多吨。
坚持试点先行、健全机制，着力促进农业可持续发展。开展黑土地保护利用试点，2015年农业部安排黑龙江补助资金2.6亿元，在9个县（市、区）开展试点，治理面积90.5万亩，具体任务落实到村、组、农户和地块，并加强督促检查和绩效考核。推进亿亩生态高标准农田建设，制定了《黑龙江省亿亩生态高产标准农田建设规划（2013—2020年）》，通过田、土、水、路、林、电、技、管等8个方面配套建设，到2020年全省建成生态高产标准农田1亿亩。加快耕地保护立法，省政府审议通过了《黑龙江省耕地保护条例》，已提交省人大常委会进行审议。