主要针对东北地区耕地土壤有机质含量下降与质量退化问题，以土壤培肥为目标，以耕地地力评价为手段，以土壤-植物系统物质循环为对象，着重研究土壤-植物-环境之间的相互作用过程和机制，解决东北地区农业生产和科学研究存在的问题。具体研究内容包括土壤肥力物质基础、土壤碳氮循环、土壤生物化学、土壤质量评价和高标准农田建设。

优势与特色：（1）以土壤肥力与土壤质量为核心，基本明确东北地区土壤质量时空演变规律；（2）深入探讨土壤保肥供肥机理、肥力指标和调控技术，明确以土壤微团聚体组成及其比例作为评价土壤肥力综合指标，受到同行广泛认可；（3）深入开展长期地膜覆盖栽培条件下土壤肥力变化机理和调控技术研究，并利用同位素技术开展碳、氮在土壤与作物之间的循环与转化，提出了恢复覆膜后土壤肥力的具体措施；（4）广泛深入开展辽宁省县域耕地地力评价研究，建立了适合的评价指标体系，明确了辽宁省耕地地力现状及未来发展趋势（该项目部分成果2009年获辽宁省科技进步一等奖，2015年获辽宁省科技进步二等奖）；（5）开展了东北地区旱田土壤质量长期演变规律与地力提升关键技术研究与应用工作，提出了高强度利用旱田地力恢复的最优施肥模式以及秸秆粉碎深还田地力提升定向培育技术（该成果2016年获辽宁省科技进步二等奖）；（6）以提升水田土壤肥力为基础，提出构建水稻土合理耕层的技术体系。

建设现状：本方向目前共有18名成员，其中教授1人、副教授8人、讲师9人，全部具有博士学位，具有国外留学经历的13人。目前承担各类科研课题近30项，其中国家自然基金10项，行业（农业）专项子课题3项，国家重点研究项目子课题1项，农业部课题4项，辽宁省课题10项，科研经费1250万元；最近3年发表论文70篇，其中SCI 20篇、EI 1篇、中文核心期刊49篇，出版专著2部，获得专利1项，获得辽宁省科技进步二等奖2项；目前在学硕士研究生27名，博士7名。

负责人：汪景宽

团队成员：张广才、孙继光、杜立宇、刘灵芝、李双异、张昀、裴久渤、刘亚龙、苏里、丁凡、孙良杰、高晓丹、安婷婷、黄学茹、刘慧、吴岩、王萍