项目负责人：张兴义 研究员

　　起止时间：2021年12月 至 2024 年11 月

　　经费额度：6000万元

　　参加单位： 中国农业大学，中国科学院南京土壤研究所，北京师范大学，松辽水利委员会松辽流域水土保持监测中心站，华中农业大学，东北农业大学，吉林农业大学，黑龙江省水利科学研究院，黑龙江省农业科学院草业研究所

　　项目简介

　　研究背景

　　虽然东北黑土区农耕历史仅百余年，但受高强度掠夺式利用方式，以及气候、地形地貌、土壤、植被等独特侵蚀环境的综合影响，水土流失严重，导致黑土层变薄、耕地损毁、农田地力下降。侵蚀导致的黑土退化，难以在短时间内逆转，威胁了国家粮食安全，急需破解黑土地侵蚀退化阻控与功能重建基础理论和技术难题。

　　研究目标

　　针对水土流失导致黑土层变薄、地力下降和耕地损毁等关键问题，在明确黑土农田侵蚀退化过程与空间分异及其对农田生产力消减机制、揭示侵蚀退化黑土功能重建机制的基础上，通过关键技术创新，构建黑土侵蚀退化阻控农艺、生物和工程措施以及地力提升技术体系，研发不同侵蚀类型区保护性利用模式，建立以小流域为单元的黑土地坡-沟一体化侵蚀阻控和退化黑土功能重建示范样板，为国家黑土地保护和侵蚀沟治理专项工程提供科技支撑，并与之衔接，规模化应用。

　　研究内容：

　　(1)黑土侵蚀退化过程及其生产力消减机制：解析水力风力侵蚀驱动的黑土退化关键过程及其空间分异特征，阐明黑土地侵蚀退化对土地生产力消减机制，回答侵蚀导致黑土农田“变薄”和“变瘦”对粮食生产的作用机理及影响程度，填补空白。

　　(2)黑土农田侵蚀退化阻控农艺技术：突破以地表覆盖为核心的保护性耕作关键技术，优化并集成土壤耕作、作物种植、粮饲轮作等于一体的黑土侵蚀退化阻控农艺技术体系。

　　(3)侵蚀退化黑土农田生态生产功能重建机制与地力提升技术：在明确不同退化程度黑土生态生产功能与障碍因子的基础上，揭示侵蚀退化农田黑土功能重建机制；突破以有机肥施用为核心的侵蚀退化农田地力快速提升关键技术，构建侵蚀退化农田生态生产功能提升技术体系。

　　(4)径流蓄导排一体化侵蚀防控工程技术：突破可耕作地埂、填埋和地下导排水关键技术，破解坡耕地水保工程和沟毁耕地修复的技术瓶颈；构建以小流域为单元、以地表径流蓄导排为核心的沟-坡一体化黑土侵蚀退化阻控技术体系。

　　(5)黑土农田侵蚀退化阻控模式集成与示范：依据黑土区侵蚀退化空间分异特征，构建低山丘陵与漫川漫岗水蚀区、风蚀水蚀复合区和风蚀区阻控黑土农田侵蚀退化农艺+生物+工程综合技术模式，并示范转化。

　　技术路线

　　依托国家、省部级野外台站与重点实验室，通过区域调查、遥感监测、原位试验、控制试验与模型模拟等手段，厘清黑土侵蚀退化过程及其对农田生产力消减机制，明确侵蚀退化黑土功能重建机制，突破保护性耕作、坡面可耕作地埂、沟毁耕地修复等关键技术，凝练不同侵蚀类型区黑土农田侵蚀阻控保护性利用模式，构建技术集成示范样板，与国家重大工程衔接，同步转化。

　　研究基础和团队

　　团队由专业从事土壤和水土保持研究的中科院、水利部、教育部、地方院所和大学组成，是黑土区土壤质量演变、土壤退化与地力提升、水土保持规划、设计、监督、监测和技术研发最具影响力的依托单位，主持了相关的国家“十三五”重点研发计划项目3 项、国家重点基金7 项、“973”项目2 项、水利部专项5 项，在黑土质量演变、侵蚀对生产力影响、侵蚀监测与防治、地力提升等方面已形成了长期成果积淀。

　　预期成果和效益

　　在黑土农田侵蚀退化过程、程度、空间分异特征、粮食产能削减机制、土壤功能障碍因子、风险评估、防控机制、功能重建机制等基础研究方面取得创新性进展；实现秸秆覆盖保护性耕作、可耕作地埂、沟毁耕地修复再造、侵蚀退化农田地力快速提升和小流域蓄导排水体系共计5 项共性关键技术突破，集成创新构建4 个侵蚀类型区农田侵蚀退化阻控模式，建立万亩黑土侵蚀阻控示范区 1 个，示范区土壤有机质含量提高0.3%-0.5%，土壤侵蚀强度降低90%以上，主要作物增产5%-10%，形成具有鲜明区域特色的侵蚀治理、退化农田功能和经济效益同步提高的创新技术样板，助力黑土地保护。