【龍頭新聞·黑龍江日?qǐng)?bào)】見證！保護(hù)耕地中的“大熊貓” “黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)取得階段性成果
金秋九月，北大荒萬(wàn)頃良田一片金黃，成熟景象遍布田野……
2021年3月，中國(guó)科學(xué)院主動(dòng)“揭榜掛帥”，推進(jìn)實(shí)施“黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)。通過“黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)，從生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出行之有效的黑土地保護(hù)措施，揭示并構(gòu)建了黑土地退化機(jī)理和恢復(fù)技術(shù)體系，打造了成套的黑土地區(qū)域適宜性耕作模式，建立七個(gè)萬(wàn)畝示范區(qū)，示范區(qū)面積達(dá)17.13萬(wàn)畝；創(chuàng)制培育水稻、大豆、苜蓿、麥草、甘草、大麥等新品種36個(gè)；研發(fā)了黑土地力快速提升的生物技術(shù)和大馬力清潔能源智能裝備，各項(xiàng)技術(shù)推廣面積累計(jì)超3.26億畝，歸納出小流域綜合治理、測(cè)土配方施肥、水稻側(cè)深施肥、大豆分層定位定量施肥、保護(hù)性耕作、水稻旱平免提漿、等高種植、等高寬埂等20項(xiàng)措施，形成了一整套可推廣、可復(fù)制、能落地、接地氣的黑土地保護(hù)利用模式。
活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)
9月28日，“中國(guó)科學(xué)院·記者行”活動(dòng)走進(jìn)北大荒集團(tuán)友誼農(nóng)場(chǎng)、曙光農(nóng)場(chǎng)等地，一線見證了4年來(lái)黑土地保護(hù)取得的階段性成果。科技會(huì)戰(zhàn)成果有效支撐了國(guó)家黑土地保護(hù)及新一輪千億斤糧食產(chǎn)能提升等重大任務(wù)。
現(xiàn)場(chǎng)取土
盯住難點(diǎn) 綜合施策
用科技恢復(fù)土壤養(yǎng)分
9月28日，采訪團(tuán)走進(jìn)“黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)三江示范區(qū)核心區(qū)所在地——友誼農(nóng)場(chǎng)占地面積300平方米的黑土保護(hù)研究中心，小流域綜合治理微觀實(shí)景沙盤中，侵蝕溝生態(tài)治理、等高寬埂、等高窄埂、水田無(wú)人農(nóng)機(jī)、生態(tài)養(yǎng)殖、白漿土障礙消減、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化監(jiān)管等黑土保護(hù)模式微縮景觀呈現(xiàn)眼前。
東北黑土區(qū)坡耕地水土流失嚴(yán)重，水蝕是導(dǎo)致黑土地耕地?fù)p毀、退化的主要原因，嚴(yán)重威脅國(guó)家糧食安全與區(qū)域生態(tài)安全。在黑土地保護(hù)這場(chǎng)持久戰(zhàn)中，中國(guó)科學(xué)院“黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)的專家們，首先盯住坡耕地水土流失嚴(yán)重的難點(diǎn)，集火攻堅(jiān)，改變傳統(tǒng)耕作方式，應(yīng)用立體監(jiān)測(cè)，多項(xiàng)成效顯著。
三江平原地處濕潤(rùn)區(qū)，由于傳統(tǒng)順坡或橫坡耕作方式不當(dāng)，坡耕地水土流失嚴(yán)重、耕層變薄變硬；低洼內(nèi)澇、魚眼泡遍布；水肥空間錯(cuò)配，地塊內(nèi)土壤肥力不均，作物長(zhǎng)勢(shì)空間差異大；退化嚴(yán)重，限制地力與產(chǎn)能提升，威脅糧食安全與生態(tài)安全。團(tuán)隊(duì)利用天空地立體監(jiān)測(cè)技術(shù)，精準(zhǔn)識(shí)別侵蝕溝、破皮黃、魚眼泡等退化位置及程度，并針對(duì)田塊間、田塊內(nèi)差異化問題，利用地塊畫像多維數(shù)據(jù)、指標(biāo)閾值，智能化配置等高種植、可耕作寬埂、窄埂、暗管排水、小流域尺度蓄排等工程措施，白漿土改土、智能施肥、條耕等農(nóng)藝措施，以及草水路等生物措施，建成“澇能排、旱能蓄”“保水保土保肥”的黑土地海綿農(nóng)田樣板，實(shí)現(xiàn)小流域尺度水蝕退化阻控、低洼內(nèi)澇消減、綜合地力提升。創(chuàng)新“五良”融合方案，與北大荒模擬股份制結(jié)合，加快規(guī)模化黑土地保護(hù)利用，為黑土地保護(hù)提供系統(tǒng)認(rèn)知、監(jiān)測(cè)診斷、技術(shù)處方、精準(zhǔn)手術(shù)的系統(tǒng)解決方案。
整地作業(yè)
“去年，在技術(shù)人員指導(dǎo)下嘗試了‘等高環(huán)播’種植模式，當(dāng)時(shí)只在100畝玉米地進(jìn)行試驗(yàn)種植。經(jīng)過測(cè)產(chǎn)，地表徑流量降低60%以上、土壤流失量降低80%以上，化肥施用量減少15%，糧食增產(chǎn)5%，明年我還要進(jìn)行大面積種植。”玉米種植戶張寶庫(kù)嘗到了甜頭。
“與傳統(tǒng)的翻耕的方式相比，新的種植模式具有保持土壤結(jié)構(gòu)和水分、減少土壤侵蝕、提高土壤肥力、減少水土流失、促進(jìn)植物生長(zhǎng)、提高作物產(chǎn)量、降低作業(yè)成本等優(yōu)勢(shì)。”中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所首席研究員劉煥軍說。
經(jīng)過幾年的實(shí)踐，友誼農(nóng)場(chǎng)的坡耕地實(shí)現(xiàn)了糧食增產(chǎn)5%～22%、水土流失減少70%的綜合效益，實(shí)現(xiàn)小流域尺度坡耕地水蝕問題“標(biāo)本兼治”，做到了綠色、可持續(xù)健康發(fā)展。
玉米長(zhǎng)勢(shì)良好
產(chǎn)能提升 水土流失減少
白漿土也成優(yōu)質(zhì)田
通過科技會(huì)戰(zhàn)，北大荒集團(tuán)曙光農(nóng)場(chǎng)的白漿土也成了優(yōu)質(zhì)田，現(xiàn)在收獲機(jī)車開始玉米收獲作業(yè)。
在現(xiàn)場(chǎng)，曙光農(nóng)場(chǎng)第二管理區(qū)副主任王堯說：“過去，我們這里的白漿層厚，也比較板結(jié)，導(dǎo)致土壤通透性非常不好，農(nóng)作物產(chǎn)量特別低，通過這幾年我們一直堅(jiān)持的白漿土改良項(xiàng)目，現(xiàn)在土壤通透性上來(lái)了，透水性也好了，作物產(chǎn)量也上來(lái)了。”
為提升糧食綜合產(chǎn)能，中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所和北大荒集團(tuán)等單位聯(lián)合攻關(guān)，扎實(shí)推進(jìn)“黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)，采取白漿土旱田障礙消減與地力提升、糞肥還田、等高種植等10余項(xiàng)農(nóng)藝農(nóng)技措施，形成一整套可推廣、可復(fù)制的黑土地保護(hù)“新模式”。
“以前我們家這塊地是有名的‘三跑地’，跑水、跑土、跑肥，中國(guó)科學(xué)院的專家?guī)臀覀儼淹寥浪趾宛B(yǎng)料都固定住，這些年這些措施下來(lái)以后，今年我家這苞米長(zhǎng)勢(shì)特別好，籽粒金黃，特別飽滿，增產(chǎn)增收是沒問題了。”曙光農(nóng)場(chǎng)第二管理區(qū)種植戶秦陽(yáng)生語(yǔ)氣里都是喜悅。
查看成熟玉米質(zhì)量情況
科技創(chuàng)新是培育新質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵核心。多年來(lái)，曙光農(nóng)場(chǎng)積極加大與中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所等科研單位聯(lián)合攻關(guān)力度，扎實(shí)推進(jìn)“黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)，開展各類試驗(yàn)示范和系統(tǒng)集成10余項(xiàng)4萬(wàn)余畝。
曙光農(nóng)場(chǎng)有限公司農(nóng)業(yè)發(fā)展部部長(zhǎng)張鋒說：“咱們這塊地就是最典型的坡崗地白漿土，往年玉米一公頃產(chǎn)量在八九噸左右，大豆產(chǎn)量在2.5噸左右，經(jīng)過這四年的改良之后，一公頃玉米產(chǎn)量能達(dá)到13噸左右，大豆能達(dá)到3噸半，總體產(chǎn)量能提升12%至24%；減少水土流失30%至50%，效果是非常顯著的。”
查看大豆生長(zhǎng)情況
團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn) 立體掃描
探索“三江模式”新規(guī)范
三江平原耕地集中連片。但由于土壤障礙、水土流失嚴(yán)重、低洼內(nèi)澇耕地面積大、低溫冷涼，限制地力與產(chǎn)能提升；農(nóng)業(yè)時(shí)空基礎(chǔ)數(shù)據(jù)匱乏，限制了智能化水平的提升；大規(guī)模水田開發(fā)導(dǎo)致了地下水季節(jié)性下降、水土資源時(shí)空不匹配等問題。亟需提出能夠解決以上問題的系統(tǒng)解決方案。
針對(duì)三江平原黑土地保護(hù)問題，中國(guó)科學(xué)院“黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)設(shè)置了水稻土和白漿土質(zhì)量與產(chǎn)能提升三江示范區(qū)項(xiàng)目，中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所科研團(tuán)隊(duì)組織28家單位144位科研人員，包括農(nóng)科院、水科院、農(nóng)墾科學(xué)院、高校、龍頭企業(yè)等，發(fā)揮建制化、體系化作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)，與北大荒農(nóng)墾集團(tuán)規(guī)模化、機(jī)械化優(yōu)勢(shì)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，建成適于三江平原的黑土地智能化保護(hù)利用模式，簡(jiǎn)稱“三江模式”。
劉煥軍介紹項(xiàng)目情況
“在地塊畫像的基礎(chǔ)上，我們實(shí)現(xiàn)了基肥、追肥等多場(chǎng)景處方圖生成技術(shù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)改壟向、可耕作寬埂調(diào)配水分、草水路導(dǎo)水、暗管排水等黑土地保護(hù)‘精準(zhǔn)手術(shù)’。”9月27日，在友誼農(nóng)場(chǎng)智慧農(nóng)業(yè)指揮中心，中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所首席研究員劉煥軍說。
近年來(lái)，三江平原的黑土地保護(hù)工作正以一種前所未有的創(chuàng)新模式蓬勃開展，一種全新的黑土地保護(hù)規(guī)范正在形成，實(shí)現(xiàn)了從黑土地保護(hù)的“精準(zhǔn)處方”到“精準(zhǔn)手術(shù)”的巨大跨越。
三江模式對(duì)黑土地保護(hù)問題有著系統(tǒng)認(rèn)知理論的創(chuàng)新。針對(duì)水蝕溝治理、低洼內(nèi)澇、坡面侵蝕等問題，從小流域尺度監(jiān)測(cè)，綜合設(shè)計(jì)水的走向和流速，這是解決問題的關(guān)鍵出發(fā)點(diǎn)。同時(shí)，建立起黑土地耕地質(zhì)量立體監(jiān)測(cè)認(rèn)知新理論，完善監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系，為全面精準(zhǔn)把握黑土地狀況奠定基礎(chǔ)。
天空地立體監(jiān)測(cè)技術(shù)的研發(fā)是三江模式的一大亮點(diǎn)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)多次組織大規(guī)模航空遙感實(shí)驗(yàn)，獲取海量數(shù)據(jù)，對(duì)黑土農(nóng)田的多個(gè)要素進(jìn)行米級(jí)高精度定量監(jiān)測(cè)。通過明確耕地退化的各類指標(biāo)與閾值，能定量診斷障礙與退化程度。并借助區(qū)域農(nóng)業(yè)時(shí)空大數(shù)據(jù)，構(gòu)建多尺度分區(qū)體系，實(shí)現(xiàn)田塊內(nèi)部的精準(zhǔn)管理分區(qū)。
這一模式構(gòu)建了面向三江平原黑土地保護(hù)的4套技術(shù)體系，即黑土地坡耕地水蝕智能防控與綜合地力提升技術(shù)體系；白漿土旱田智能化保護(hù)利用技術(shù)體系；寒地水田智能化保護(hù)利用技術(shù)體系；基肥追肥全環(huán)節(jié)的水旱田智能施肥技術(shù)體系。團(tuán)隊(duì)利用立體監(jiān)測(cè)技術(shù)精準(zhǔn)識(shí)別技術(shù)，智能化配置多種工程、農(nóng)藝和生物措施，建成“澇能排、旱能蓄”的樣板，實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)、水土流失減少，達(dá)到小流域尺度問題的“標(biāo)本兼治”。
三江模式下的黑土地保護(hù)新規(guī)范，是把握重點(diǎn)、實(shí)踐探索的成果，為黑土地的可持續(xù)利用和發(fā)展提供了可借鑒的范例，未來(lái)，經(jīng)過保護(hù)的“耕地中的大熊貓”將重新充滿活力，為國(guó)家糧食安全中作出重要貢獻(xiàn)。
通訊員：徐宏宇 顏?zhàn)忧纾挥浾撸航?劉暢；攝影：孟颯 徐宏宇 顏?zhàn)忧纾灰曨l：徐宏宇 顏?zhàn)忧?劉暢；編輯：李航；審核：孫溶；統(tǒng)籌：張瑜
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