负责人：陈欣

　　起止时间：2024年12月 至 2027年11月

　　经费：总预算2000.00万元，其中中央财政专项资金2000.00万元

　　参加单位：中国科学院东北地理与农业生态研究所、中国科学院沈阳应用生态研究所、辽宁省农业科学院、东北农业大学、中国农业大学、中国科学院南京土壤研究所、沈阳农业大学、吉林师范大学、黑龙江省农垦科学院、哈尔滨神州精英科技开发有限公司

　　项目简介：

　　一、项目背景

　　黑土地保护是保障国家粮食战略安全的重要举措，已上升到法律层面。保护性耕作是黑土地保护的关键措施，实施面积已超过1亿亩。根据习近平总书记“要把黑土地保护好、利用好”的重要指示，黑土地保护的最终目标是可持续利用，通过解决限制黑土地产能的瓶颈因素，充分发挥不同区域光-温-水-肥资源效能，促进耕地质量与产能协同提升，同步实现作物高产稳产、资源高效增效，稳固黑土地粮食安全“压舱石”的作用。

　　二、研究目标

　　阐明保护性耕作条件下“温度-水分-养分”对作物产量形成的影响机制，创新水-温协控抗蚀培肥、水-养蓄供管理、病虫草害精准防控及多样化种植等关键技术，形成“作物高产稳产-资源高效增效”协同的保护性耕作制度；构建保护性耕作生产效益及区域综合效应评价体系，提出旱作黑土地保护性耕作技术适宜性生态区划，保障技术规范化落地及高效应用。

　　三、主要内容

　　以作物高产、资源高效为导向，在机理维度研究保护性耕作对土壤水分、温度的调控作用及其对作物产量形成的影响机制；在技术模式维度，根据自然资源禀赋区域性差异，研发水-温协控、抗蚀保墒、固碳培肥的保护性耕作关键技术，并以地上-地下关联互促机制指导保护性耕作耦合多样化种植关键技术研发；在管理维度，研发以养分水分扩库增容为核心的水肥资源高效管理技术及其以生态调控为核心的病虫草害精准防控技术，建立主要病虫害早期识别和监测预警系统，保障耕地产能释放；筛选确定保护性耕作效果区域特定监测指标，构建生态、环境、经济和社会效益“四位一体”评价系统，开展保护性耕作的多重效益评价；提出旱作黑土地保护性耕作技术适宜性生态区划，构建区域适宜性保护性耕作生产制度，开展示范推广。

　　四、技术路线图

　　针对东北旱作黑土地存在的土壤侵蚀、肥力变差、土壤生物功能下降等突出问题，基于“机制解析-技术研发-效果评价-制度构建-示范推广”的总体研究思路，通过解析区域“水-温-肥”多元调控、病虫草害发生消长、地上地下生物多样性协同变化、耕地质量与产能协同提升机制，研发水-温协同、抗蚀培肥的保护性耕作技术，解决系统高产稳产问题；研发水分、养分高效利用，病虫草害联防联控，“水-养-病”全生育期高效管理技术，解决精准高效管理问题；研发土壤-作物功能耦合提升的多样化种植与保护性耕作融合技术，解决系统高产增效问题；筛选确定保护性耕作效果区域特定监测指标，综合评价实施保护性耕作对区域生态、环境、经济和社会的影响，反馈优化技术模式，集成构建“可复制、能推广、见成效”的区域适宜性保护性耕作制度，建立核心示范区；制定保护性耕作技术适宜性生态区划，多方联动指导区域保护性耕作模式选择与辐射推广，服务于黑土地的保护与高质高效利用。

图1 项目总体技术路线

　　五、预期成果和效益

　　研发东北旱作黑土地土壤质量提升、产能提高和生态保护三位一体保护性耕作关键技术8-10项，技术就绪度(TRL)达到7级；集成区域适宜性旱作黑土地保护性耕作制度4个，建立千亩核心示范区4个，辐射推广面积400万亩以上；示范区有机质含量提高0.3%-0.5%，耕地质量提升0.5个等级，土壤侵蚀强度降低90%以上，主要作物产量提高10%以上，水分利用效率提高15%以上，养分利用率提高10%以上，经济效益提高10%以上；提交旱作黑土地保护性耕作技术适宜性生态区划图集1套；授权国家发明专利8项，受理国家发明专利1项；制定行业标准3-5项；提出水肥高效管理产品4-5个；构建数据智能获取与评价系统平台1个；申报软件著作权1-2项；发表高质量论文18篇；培养研究生15名以上；培训农业技术人员1000人次以上;向各级政府提交咨询报告2-3份。

项目预启动会现场照片

项目预启动会现场照片