广东
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所土壤培肥与改良创新团队在保护性耕作研究方面取得进展。该研究通过系统性整合分析东北黑土区耕作定位试验数据，定量评估了保护性耕作对土壤有机碳积累和作物产量的影响，明确了气候、管理和土壤属性等关键调控途径。该成果已在《Journal of Agriculture and Food Research》上发表。
土壤健康与作物生产力密切相关，现代集约化农业生产常导致土壤退化，对粮食安全构成威胁。保护性耕作作为一种可持续农业管理方式，通过减少土壤扰动来固存土壤有机碳并提升农业生产力。然而，在东北黑土区土壤有机碳和作物产量对保护性耕作（免耕/少耕）响应的程度及调控路径仍然不清楚。
本研究基于东北黑土区140篇文献的527组观测数据的整合分析，明确了保护性耕作在提升土壤肥力和作物产量方面的显著效益及其关键调控路径。保护性耕作显著提高土壤有机碳含量和作物产量，其中免耕对固碳效果更优，而少耕在增产方面表现更佳。这些效益在暖湿地区，以及初始土壤有机碳含量较低、粉黏粒含量较高的贫瘠土壤中尤为突出。此外，将免耕与秸秆覆盖相结合可实现固碳增产效益最大化。值得注意的是，东北黑土区保护性耕作的效益在实施后的第10年达到峰值，随后呈现逐渐下降或趋于停滞的阈值效应。研究还发现，保护性耕作下土壤有机碳的增加对作物产量具有显著的直接促进作用。上述结果表明，保护性耕作可有效增强土壤固碳潜力并显著提升作物生产力，但其长期效益的维持需综合考虑区域气候、土壤特性及管理措施。
山西农业大学与中国农业科学院农业资源与农业区划研究所联合培养硕士研究生黄斌为该论文第一作者，徐明岗院士和邬磊副研究员为共同通讯作者。研究得到了北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、国家重点研发计划项目和中国农科院青年创新专项的共同资助。
https://doi.org/10.1016/j.jafr.2025.102388
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