该试验区由三部分构成（图16）：一是32个作物小区，总面积约1500m²， 主要进行不同耕作措施、农业管理等控制条件下的作物生长试验，研究作物生长与环境及管理的相互作用机理，为建立作物生长模型等提供试验参数。2003年开 始建设免耕试验小区12个，用以研究免耕对作物产量、土壤理化性质的影响。田间主要观测的指标为土壤温度、湿度、植被覆盖度，室内分析土壤理化性质。12 个免耕小区最初开始免耕2个，以后每两年增加2个小区，至2008年，最长免耕年限的小区已达6年。二是56个侵蚀与土地生产力小区以及盆栽试验场地，开 始于2006年，总面积约5000m²。主要通过不同肥力控制条件下的小区或盆栽试验，研究侵蚀对土壤性质与肥力、土地生产力的影 响机理。土壤肥力的“3414”试验共布设了42个作物小区，供试作物为大豆，该研究通过不同肥料用量和搭配的回归最优实验，测定黑土区主要应用肥料对于 大豆产量的肥料效应函数，从而确定黑土区大豆的最高施肥量和最佳施肥量，2008年已经进行一年试验。盆栽试验共162盆，其中126盆于2006年开始 进行N、P、K试验，用以研究土壤供肥力和肥料利用率，15盆于2008年开始进行土壤有机质试验，研究土壤有机质含量对作物生长的影响，21盆于 2008年开始进行土壤容重对作物生长的影响试验。三是农田管理试验场，总面积约80000m²，主要进行相关大田试验，包括农田测土施肥、水土保持措施技术研究、小区试验结果的大田推广、精准农业技术等。

为了研究坡面－沟道－流域系统土壤侵蚀与产沙规律、流域沟蚀与面蚀比例、小流域土壤侵蚀空间分布规律、流域水土保持措施治理效益等，2004年研究团队选择了面积为3.59 km²和2.07 km²两个小流域，建设量水堰（图17），分别在春季“桃花汛”和雨季时观测降雨与径流泥沙，研究融雪径流侵蚀和降雨侵蚀，2006-2008年每个小流域总产流次数为17次。

为 保证获得小流域治理效益的科学观测数据，，黑龙江省农垦总局九三分局水务局和水利部松花江辽河水利委员会保证该2个小流域按照科学研究要求实施土地利用， 承诺确保2号小流域维持现有状况不进行治理，计划将以现有鹤山农场六队水库大坝为基础，建设上述两个小流域所在的更高一级鹤北流域的把口量水堰，从而使流 域水沙观测扩展到整个鹤北流域35km²范围内，研究不同流域级别的侵蚀产沙与泥沙输移关系。

为进一步改善九三水土保持试验站的实验、办公和住宿条件，2009年利用国家重点实验室专项建设经费，开始建设综合实验楼。综合楼占地面积635m²，建筑面积1270m²，包括实验室270m²，办公室341m²，会议室80m²，客房等307m²，楼道楼梯272m²。独立车库建筑面积96m²、厨房餐厅建筑面积120m²，2009年10月竣工。