李 娜，龙静泓，韩晓增，张凤琴，雷琬莹，盛 明，韩智勇

（1. 中国科学院黑土区农业生态重点实验室，中国科学院东北地理与农业生态研究所，哈尔滨 150081；2. 中国科学院大学，北京100049；3. 黑河市爱辉区农业技术推广站，黑河 164300；4. 国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室，成都理工大学生态环境学院，成都 610059）

0 引 言

东北黑土地肥力高，结构良好，适宜作物生长，是“耕地中的大熊猫”。东北黑土区也是中国的粮食主产区，粮食产量占全国粮食产量的五分之一以上，是国家粮食安全的“压舱石”。但是，近年来，黑土大规模、高强度的开垦利用，化肥施用量剧增，而秸秆和有机肥还田量很少，这导致黑土地资源退化明显，量在减少、质在退化，土壤养分流失严重；同时，由于黑土质地一般较黏重，为节约成本而长期采用连年浅耕的耕作措施，土壤物理结构更差，土壤紧实，犁底层增厚，耕层变浅，造成土壤的水、肥、气、热性质传导和运移转化受阻，作物生长受限，致使玉米产量降低[1]。因此，改善耕层土壤物理结构，打破犁底层，增加耕层水分和养分有效库容[2]，是解决粮食稳产增产技术瓶颈，保证黑土地战略地位和黑土区农业可持续发展的重要举措。

暗棕壤是东北黑土区主要的土壤类型之一，主要分布于黑龙江省、吉林省及内蒙古自治区东部山区、半山区及低山丘陵区，根据第二次土壤普查结果，暗棕壤总面积约3 200 万hm2[3]，是东北主要粮食产区。暗棕壤表层的肥沃土层较薄，一般25～28 cm，在28～35 cm深度出现一个明显的分层现象，下层的养分含量和土壤结构性质显著降低。……