深松耕作深度与配套技术对黑土区土壤特性及玉米产量的调控机制与区域适宜性研究

为解决东北黑土区(BSRNC)土壤板结问题，来自国内的研究团队通过436组数据的荟萃分析，系统评估了不同深松耕作深度(20-35 cm)及配套技术(DT/DTS/DTM/DTMS)对土壤理化性质(SOC、TN、BD)和玉米产量的影响。研究发现≥30 cm深松能显著改善土壤肥力，35 cm配合秸秆还田(DTS)或有机肥(DTM)在高海拔(>300 m)、多降水(650-750 mm)及高有机碳(>30 g/kg)区域效果最优。该研究为黑土保护性耕作的精准推广提供了科学依据。

　　

这项聚焦东北黑土区(BSRNC)保护性耕作的研究，运用地球关键带科学理论构建了深松耕作(DT)适宜性预测框架。通过436组数据的荟萃分析揭示：当耕作深度突破30 cm阈值时，土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量显著提升，土壤容重(BD)降低1.3-1.5 g/cm³，玉米增产幅度达15%-20%。其中35 cm深松配合秸秆还田(DTS)技术表现尤为亮眼，在海拔>300米、年降水650-750 mm的高有机碳(>30 g/kg)区域，可使玉米产量提升22%。研究创新性地发现，深松措施通过直接改善根系生长空间和间接调控土壤肥力的双重通路影响产量，而气候地形因子(如坡度、降水量)则像"自然调节阀"一样决定着不同DT技术的适用边界。这些发现为黑土区"量体裁衣"式定制耕作方案提供了精准导航。