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长期以来，人们普遍认为农田土壤有机质含量越高农作物产量就越高，并把大力提高土壤有机质含量作为增加粮食产量的重要手段。中科院东北地理与农业生态研究所最近的一项科研进展无疑将修正人们的这一传统认识。
无论是退化农田土壤的培育还是基本农田的保护，土壤有机质含量都是衡量农田质量的重要指标，但土壤有机质是如何影响作物产量的、有机质含量指标的权重多大、指数多高最为合理，此前尚无定论。在以往对土壤有机质与作物生产力关系的研究中，大多是在不同的土壤类型区或同一土壤类型区的不同区域进行实验，这就难以剔除各种环境因素对作物生产力的影响，而外界环境因素，尤其是气候因素直接影响着有机质功能的发挥。因此，如何采取有效方法对有机质与环境因素对作物生产力的影响进行定量化研究不仅具有理论意义，而且具有重要的实践意义。
中科院东北地理与农业生态所张兴义博士在国家和黑龙江省自然科学基金的支持下，利用3年多时间将横跨8个纬度带的土壤有机质含量梯度为1.7%～11%的5个农田黑土，分别运至黑龙江省海伦市和吉林省德惠市进行田间试验，并在两个不同纬度带同时进行量化比较研究，终于明确揭示了土壤有机质含量与作物生产力的关系。他们在研究中发现，在施肥和不施肥的情况下，东北黑土区土壤有机质对作物生产力的影响存在阈值，均为6%。当土壤有机质低于此阈值时，作物产量随有机质的升高而增加，当土壤有机质高于此阈值时，作物产量随土壤有机质的升高而降低。土壤有机质的增加可降低土壤容重，同时也可提高土壤田间持水量和饱和含水量。当土壤有机质高于6%时，土壤温度显著降低，主要是由于土壤含水量高导致土壤热容量增加所致，这也是造成北方寒区高有机质含量土壤作物生产力下降的主要原因。该研究的实践意义在于，修复退化黑土时，不应过度追求有机质高含量，只要达到阈值即可。
该项研究成果得到了国内外专家的较高评价，认为其无论是对退化黑土农田的恢复还是基本农田保育目标的制定，均具有重要的现实指导意义。
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