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面源污染团队在黑土深松耕作长期效应定量评价优化方面取得重要进展
发布者：管理员发布时间：2026-07-10作者：王立刚来源：面源污染团队点击量：
深松耕作是缓解土壤压实、提升耕地质量的重要技术，但全球现有过程模型尚缺乏对深松过程的动态表征，难以支撑长期定量评价与优化管理。近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所面源污染团队联合海南大学针对这一难题，基于典型黑土“不同耕作与秸秆还田方式”长期定位试验系统监测，在经典生物地球化学模型—DNDC模型的基础上，成功创新研发了耦合深松耕作模块的DNDC-SubS 1.0模型，该模型通过引入土壤属性“退化因子”与“改善因子”，动态模拟了深松对土壤孔隙度、田间持水量等物理性质的改变，及其对土壤水-气-热过程和微生物活性的级联效应，从而实现了对深松耕作对作物-土壤生态系统碳氮循环长期演变的模拟刻画和定量评价优化。相关成果发表在国际学术期刊《Agricultural Systems》上。
研究结果表明，DNDC-SubS 1.0模型在模拟黑土深松耕作下春玉米产量和土壤有机碳动态方面表现优异。基于模型的情景模拟与优化分析发现，深松深度在34厘米左右并结合秸秆还田（T-best处理）是实现该地区产量与固碳协同增效的最优管理措施。在未来（2026-2040年）气候变化情景下，该优化措施不仅能维持较高的产量水平与稳产效果，还能实现土壤有机碳的持续累积（年均增幅0.2%），展现出强大的气候韧性。
该研究突破了传统模型将土壤物理参数视为静态的局限，构建了“深松扰动-土壤物理性质动态演变-作物-土壤系统响应”的模拟框架，为定量评估保护性耕作的长期效应提供了可靠的量化工具。研究成果对于指导东北黑土区深松耕作的科学实施、实现“藏粮于地、藏粮于技”战略具有重要意义。
模型开发概念框架及模拟优化结果
海南大学博士研究生郭文洲和中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士研究生杨建君为论文共同第一作者，海南大学黄逍副教授和中国农业科学院农业资源与农业区划研究所王立刚研究员为共同通讯作者。研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程、海南省人才汇聚计划等项目资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.agsy.2026.104852
