东北地理所韩晓增研究员领导的研究小组针对黑土退化、耕地肥力下降和玉米秸秆处理难等问题，历经12年的研究、示范和推广，形成了“黑土地肥沃耕层构建关键技术创新及技术集成与应用”研究成果，解决了玉米秸秆一次性全还田的技术瓶颈，该项成果荣获2017年黑龙江省科技进步奖一等奖。

黑龙江省耕地面积2.39亿亩，占全国的12%，是重要的商品粮基地。但是黑土地开垦以来，由于采用了掠夺性经营方式，有机质锐减，耕作层变浅、犁底层加厚，加之水土流失，部分黑土层变黄，黑土退化导致粮食生产对化肥的严重依赖。为了解决这一问题，韩晓增研究员率领研究小组从2005年开始，系统研究了“黑土地肥沃耕层构建及其优化模式”。创新性地提出了肥沃耕层构建的理论体系，明确了肥沃耕层在调控水养库容中的作用机理；确定了黑土地肥沃耕层构建适宜的深度为35 cm，适宜的频度为3年一次；首次采用螺旋式犁壁犁，将玉米秸秆深混于0-35 cm土层中；同时对犁铧进行改进，增加了15 cm深松铲，解决了铧犁产生犁底层的问题。根据黑龙江省玉米和大豆的产业布局和气候条件，以肥沃耕层构建为核心，集成了可复制、可推广模式。在黑龙江省南部以三年为一个耕作和轮作周期，建立了玉米连作条件下的“翻、免、浅”组合耕作模式；在中部以四年为一个耕作和轮作周期，建立了米豆轮作条件下的“一翻一浅加两免”组合耕作模式；在北部以三年为一个周期，建立了米豆轮作条件下的“翻、免、浅”组合耕作模式。

该项成果为黑土地力提升提供了新方法，为解决秸秆还田和畜禽粪污还田提供了新途径，为保护黑土、减肥、节水和实现国家“藏粮于土、藏粮于技”的目标提供了技术支撑。

肥沃耕层构建-玉米灭茬

肥沃耕层构建过程中的秸秆深混还田