粮食产量占全国总产量的1/4、调出粮食占全国的1/3，这是东北黑土地的贡献，它已成为保障国家粮食安全不可或缺的“功臣”。然而，这样的“功臣”却变得不再健康。中国科学院东北地理与农业生态研究所（以下简称东北地理所）科研人员研究发现，由于重利用轻养护、掠夺式的经营管理方式，导致黑土退化加剧，使得土壤有机质处于平稳微降期的黑土，退化速率增长了10倍以上。
2016年，东北地理所“一三五”战略规划设立了“黑土农田地力提升关键技术研究与示范”重大突破项目。由此，一支拯救黑土地和提升黑土农田地力的研究团队就此形成，并源源不断地贡献着力量。
土壤有机质下降成必然趋势。黑土的形成历经上万年，其突出特征是土壤有机质含量高。但黑土被开垦为农田后，土壤有机质逐渐下降成为必然趋势。
项目首席科学家、东北地理所研究员李秀军向《中国科学报》介绍，黑土的退化一般经历土壤有机质快速下降、缓慢下降、平稳微降三个阶段。“正常利用情况下，黑土开垦150年以后，基本处于第三阶段，目前东北农田黑土大部分处于这一阶段。”但原本处在平稳微降期的东北黑土，正走着不一样的路。
仿照黑土形成过程是治理关键。
几年来，李秀军和团队成员厘清了黑土农田生产过程中土壤物理、化学、生物变化及交互作用机制，为黑土农田地力提升奠定了理论基础。研究发现，合理的土壤团聚结构是支撑黑土地力的关键，也是土壤物理、化学、生物交互作用的核心。李秀军表示，土壤微生物在土壤团聚过程中发挥着重要作用，微生物分泌的有机胶结物质和微生物自身的残体是土壤团聚体形成的关键要素，贡献率占79%。
“遏制黑土退化的关键是仿照黑土形成过程中有机残体的累积，也就是增加对农田的有机物料投入。”在李秀军看来，在目前农业机械化水平逐渐提高条件下，有机肥大量投入已不可能实现。因此，秸秆还田成为增加有机物料投入、解决黑土退化的唯一途径。
一批青年科技人员展露锋芒。黑土农田地力提升是一个系统工程，不是一朝一夕就能做到的。
它既涉及土壤学中的土壤物理、土壤化学、土壤动物和微生物等学科，又涉及到作物栽培和耕作、作物生理生态以及农业机械等学科。在这支团队中，中科院黑土区农业生态重点实验室共有25位研究员，其中10位参与到该项目中。“不同学科间的合作，主要体现在实验过程中的协作。”李秀军说。
例如，在苗带轮替休耕模式的研究过程中，作物生理生态科学家完成作物光合生理、养分生理的研究，作物栽培和耕作科学家完成作物垄距、株距、播种的研究，土壤学家完成秸秆还田方式以及秸秆在土壤中的分解转化和对土壤影响的研究，农机科学家研究新模式生产过程中的配套机械，最后大家汇总研究成果，共同讨论形成完整方案，再将方案应用、完善。在共同研究讨论中，一批青年科技人员也慢慢成长起来。