然而，由于东北黑土地开垦以来一直处于高强度利用状态，土地肥力长期透支，加上重用轻养、土壤侵蚀等原因，导致黑土地有机含量下降、土壤肥力下降、理化性状与生态功能退化，黑土地出现了变薄、变瘦、变硬、变黄等一系列退化现象。这与长期以来经营粗放、“重种轻养”的不合理农业耕作制度和生产建设活动有关。这种农业生产和经营方式严重影响黑土地可持续利用，阻碍农业和区域可持续发展。
在黑土地保护与利用过程中，我国科技工作者深入生产一线，结合区域气候、地形、土壤类型及生产特点，探索出一批可推广、可复制、能落地的黑土地保护利用技术模式。这些模式包括：针对松嫩平原中东部中厚层黑土、三江平原草甸土区的黑土层保育模式，针对侵蚀区薄层黑土、原生薄层黑土和暗棕壤等黑土层浅薄土壤类型的培育模式美国之声第四季08，针对松嫩平原西部风沙干旱区的保护性耕作模式，针对原生障碍型土壤的障碍性土层消减快速培肥模式，针对坡耕地的控蚀增肥模式，以及针对水田的水稻秸秆还田增碳保肥模式。这些模式已在我国黑土区进行大面积推广应用，显著提升了土壤养分储备和供应能力美国之声第四季08，增强了土地综合生产能力。
农业结构调整还需加强。在加强粮食生产的同时，实施轮作是保障黑土区耕地资源可持续利用的重要手段。但在东北黑土区部分区域，玉米连作现象较为普遍，长期连作玉米不仅消耗土壤中的养分，还容易导致病虫害的发生和蔓延。此外，在同一块土地上连续种植大豆，会导致土壤中大豆特定病虫害的增加，加速土壤养分的失衡。因此，需要进行农业结构调整以适应黑土地保护的需求。
加强政策法规建设。制定和完善黑土地保护的法律、法规和政策体系，确保有法可依。实施黑土地保护红线制度，明确保护范围和界限。建立健全黑土地保护监管机制，明确监管部门职责和权限，逐步实现政府主导、农业生产经营者实施、社会参与的保护机制。加大对违法行为的处罚力度，确保法律法规威慑力。建立黑土地保护长效机制，持续开展黑土地保护与利用工作。