黑土地农用土壤质量退化是导致作物产量降低的重要因子，量化土壤质量退化对作物产量影响的贡献，对有针对性地研发阻控黑土地农用土壤质量退化具有重要指导性意义。日前，中国科学院黑土地农用土壤质量退化过程与阻控途径项目研究取得两项重要进展：探明了东北黑土地土壤退化类型及耦合对作物产量影响机制；完成了黑土耕地土壤质量与作物产能协同提升技术集成与应用。
该项目负责人、中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员邹文秀介绍，今年共有186人投入该项目研究，在理论研究、技术研发与应用、人才培养等方面都取得了一定成绩。
在人才培养方面，培养了2名国家级人才和2名省部级人才，培养研究生25名。
同时，通过对黑土耕地土壤质量与作物产能协同提升技术集成与应用的研究，识别了作物根系层土壤的主要限制因子，提出了土壤障碍消减-土壤质量提升-作物产量增加的技术途径，明确了技术区域适宜性。研究成果表明，土壤酸化、有机质下降、养分有效性低和土壤结构恶化是退化黑土限制作物产量的主要因子，区域尺度上，土壤酸化、有机质含量低、土壤保水性差限制了辽河平原玉米产量提升；土壤养分供给能力和有机质含量是限制松嫩平原玉米产量的主要因素。专家们提出了多源有机物料还田配合深翻/深松是消减黑土作物根系层土壤障碍的有效途径，揭示了根际土壤中碱解氮含量对微生物资源碳限制和磷限制的影响最大，而β-葡萄糖苷酶活性是影响土壤质量和作物产量的关键因素。有机物料施用通过调控根际土壤作物产量能提高5.99%、土壤质量指数增加46.55%。
科研人员分区域构建了土壤质量与作物产量协同提升途径，为黑土地保护利用、分区治理提供了技术支撑。基于多源有机物还田，构建了松嫩平原黑土地保育与培肥、辽河平原“补还一体”、三江平原改良快速培肥的土壤质量与作物产量协同提升途径，同时，基于预测模型估算了东北地区不同土壤管理措施下主要作物的产量效应值，开展技术模式适宜性评价。预测结果显示旋耕和深松/深翻的适宜性覆盖了东北所有耕作区，其中旋耕的高度适宜区范围较大，但深松/深翻的增产幅度更高。（记者周静）