借助我所黑土生态与管理重点实验室成立之机,受所长专项创新前沿领域研究经费的资助,黑土生态学科组张兴义、隋跃宇、王其存等人积极配合、共同努力,历时一个多月,在黑龙江省嫩江县、北安市、海伦市,吉林省德惠市、梨树县取土160余吨,分别在我所海伦农业生态实验站、德惠农业试验示范基地建成黑土生产力长期定位微区试验场两套。试验场采取3因子(环境因子、土壤因子、施肥因子),3次重复随机排列设计,将由北向南按有机质由高到低,采集1米深土壤(包括整层黑土及其下部部分母质),按原层原容重回填到已建好的微区中。
这个研究项目的确立是基于中国东北黑土主要分布于黑龙江省和吉林省,南北走向,呈条带分布,跨越北纬43-50,约900公里,气候差异较大,年平均气温差异高达7摄氏度,农田土壤养分与气温相反,由北向南逐渐降低,造成农田生产力差异较大。据调查,北部地区尽管高达6-7%,玉米产量每公顷仅有6吨,南部地区土壤有机质仅有2%或更低,玉米每公顷产量却高达10-12吨。由于自然环境因素差异大,很难定量化确定黑土生产力的影响因素,难以对黑土潜在肥力进行精确描述。
通过该长期定位试验研究平台,学科组可以初步确定黑土农田潜在生产力及其主要影响因子,不同土壤有机质含量农田黑土土壤有机质演变过程,在黑土基础研究上接轨,为黑土农田可持续管理提供理论依据。