国家重点研发计划项目研究表明 黑土地保护需因地制宜

□静月

近日，中国科学院东北地理与农业生态研究所农业技术中心邹文秀研究员主持的国家重点研发计划项目“黑土地农用土壤质量退化过程与阻控途径”研究表明，黑土地保护利用技术模式具有区域适宜性，需根据不同区域选择适宜的技术。

项目团队以中国东北玉米和大豆生产为研究对象，整合105篇论文和1104个田间试验数据，采用荟萃分析与机器学习的方法，系统评估了施肥管理、耕作方式和种植制度对作物产量的影响，并进一步解析了其驱动机制与区域适宜性差异。结果表明，土壤管理措施整体平均使玉米和大豆产量提升36.9%，增产效果明显。化肥与有机肥配施效果最显著，产量提升42.2%；深松/深翻和旋耕分别增产18.8%和17.1%；免耕在东北冷湿条件下效果有限，仅提高2.2%。种植制度方面玉米-大豆轮作比单作更具优势。随机森林与结构方程模型进一步揭示了土壤有机碳提升是作物产量增加的核心，而气温、降水和土壤黏粒含量对管理措施的增产效应具有显著调控作用，体现了气候-土壤-管理三者之间的耦合关系。

项目团队确定了秸秆覆盖和秸秆与土混施两种方式对作物产量的影响。秸秆还田总体可增产约5%，其中秸秆覆盖平均增产5%，秸秆与土混匀平均增产4%。气候与土壤条件是调控还田效果的关键因子。在低温、干旱及中度侵蚀条件下秸秆覆盖还田效果最好，而在高温、多雨及重度侵蚀条件下秸秆与土混匀效果更佳。

研究还表明，不同土壤管理措施在东北黑土区的适用性存在明显空间差异：深松和轮作在黑土区大部分地区具有普遍适用性；免耕的有效范围相对有限，仅在辽宁东部和吉林中南部部分区域表现较好；玉米-大豆轮作在黑龙江南部、吉林北部及三江平原东部具有突出增产潜力；秸秆与土混匀在东北大部分区域具有更广泛的增产潜力（平均增产幅度达9%），尤其在西南与东南地区适宜性较高；而秸秆覆盖增产幅度较低（平均3%），且在中部部分区域不适宜。这项研究不仅量化了土壤管理措施的作物增产效应，还揭示了其对气候与土壤依赖性，为因地制宜开展东北黑土地保护利用提供了科学依据。