????2021年3月，中國科學(xué)院聯(lián)合東北三省一區(qū)啟動“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)。此后，黑土地上迎來了1400多人的科技“集團軍”，他們?yōu)楹谕恋乇Ｗo與利用獻策出力。????為進一步總結(jié)經(jīng)驗，發(fā)展具有區(qū)域適應(yīng)性的農(nóng)業(yè)模式，9月6日至8日，“黑土地保護利用模式研討會”在北大荒農(nóng)墾集團建三江分公司召開，會議由黑龍江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳、中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所（以下簡稱東北地理所）、北大荒農(nóng)墾集團有限公司主辦。????會上，東北地理所所長姜明表示，“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)取得了豐碩成果，針對不同區(qū)域黑土地黏重、冷涼、貧瘠、澇漬等特征，科技“集團軍”研發(fā)了黑土地肥沃耕層構(gòu)建與保育技術(shù)等45項技術(shù)?！斑@些技術(shù)的示范面積近16.3萬畝，推廣面積近2.72億畝，為解決黑土地‘變薄’‘變瘦’‘變硬’等退化問題提供了中國科學(xué)院的系統(tǒng)解決方案?！?/span>????在東北三江平原的濕潤區(qū)，近一半耕地是集中連片的水田，水資源安全壓力大；常年低溫冷涼導(dǎo)致水田秸稈降解緩慢；由于農(nóng)田土壤的內(nèi)部差異大，水肥藥投入難以精準(zhǔn)起效，處于粗放水平……????針對這些問題，東北地理所牽頭成立中國科學(xué)院“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)三江示范區(qū)（以下簡稱三江示范區(qū)）青年突擊隊，由該所研究員劉煥軍擔(dān)任隊長。他告訴《中國科學(xué)報》：“針對上述問題，我們開發(fā)了秸稈翻埋、深松減障、智能管控、水土優(yōu)化等技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)梳理出了‘三江模式’?！?/span>????2021年3月以來，三江示范區(qū)分別與北大荒農(nóng)墾集團有限公司紅興隆分公司、建三江分公司等簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，開展技術(shù)推廣應(yīng)用。????“我們開發(fā)出一套‘節(jié)水、凈水、量水、調(diào)水’的綜合水土資源調(diào)控技術(shù)體系，最高可節(jié)水27%，使農(nóng)田退水氮磷凈化效率提高35%?！眲ㄜ娬f，“我們據(jù)此估算出，三江平原目前總節(jié)水潛力可達(dá)13億立方米。”????為提升水田地力，三江示范區(qū)青年突擊隊實施了一系列“組合拳”技術(shù)，包括秸稈粉碎拋撒、翻埋、旋耕等。劉煥軍介紹，應(yīng)用上述技術(shù)，還田秸稈腐解率可提高25%，水稻平均增產(chǎn)5%至8%，節(jié)肥10%以上。截至目前，青年突擊隊已在三江平原建立核心示范區(qū)1.8萬畝，輻射推廣面積累計達(dá)5700萬畝。????2021年7月，中國科學(xué)院啟動“黑土地保護與利用科技創(chuàng)新工程”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（A類），東北地理所研究員賈仲君擔(dān)任專項總工程師。他告訴《中國科學(xué)報》，除了“三江模式”外，中國科學(xué)院分別在7個萬畝示范區(qū)梳理凝練出“梨樹模式2.0”“龍江模式”“大安模式”“遼河模式”“大河灣模式”“齊齊哈爾模式”等，力爭在用好養(yǎng)好黑土地的同時，打造智慧農(nóng)業(yè)保糧倉。????今年7月，三江示范區(qū)聯(lián)合中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院等20多家單位，在北大荒集團友誼農(nóng)場開展了2023年第二次黑土地航空飛行綜合觀測實驗。????據(jù)介紹，此次天空地一體化綜合實驗覆蓋了900平方公里黑土地，采用了多尺度立體式的觀測手段，包括15顆衛(wèi)星70多次過境、5個航空飛行架次、150余架次無人機飛行，并結(jié)合地面160個樣方和10萬余條記錄，形成了龐大的綜合實驗數(shù)據(jù)集。????三江示范區(qū)青年突擊隊開發(fā)的多要素立體監(jiān)測技術(shù)與智慧農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)在北大荒集團落地應(yīng)用，為天空地立體監(jiān)測技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用開拓了新場景。????劉煥軍介紹：“結(jié)合10余次星地同步觀測、3次航空飛行綜合觀測實驗和上百次衛(wèi)星觀測，利用4萬余條地面觀測數(shù)據(jù)、100T航空與衛(wèi)星影像，我們實現(xiàn)了三江平原地形、土壤屬性、作物、災(zāi)害與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息的米級或10米級制圖，監(jiān)測精度優(yōu)于90%，并生成各種圖集100多幅?！?/span>????這些數(shù)據(jù)為黑土地耕地信息庫建設(shè)與地塊“畫像”提供了全方位支持。通過立體監(jiān)測手段，青年突擊隊采集了三江平原裸土影像，觀察到 “沙圈”沙質(zhì)土、“魚眼泡”低洼地區(qū)、“破皮黃”耕層變薄等現(xiàn)象。????隨后，青年突擊隊開發(fā)了變量施肥技術(shù)體系，基于天空地立體監(jiān)測繪制的地塊“畫像”，生成變量施肥處方圖，通過App將處方圖上傳至變量施肥農(nóng)機設(shè)備，達(dá)到節(jié)肥增產(chǎn)、減少面源污染的目的，切實保護黑土地。????9月7日，在北大荒七星農(nóng)場現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)示范區(qū)，劉煥軍團隊展示了天空地一體化監(jiān)測與感知技術(shù)體系及系統(tǒng)平臺，該平臺可對三江平原農(nóng)作物長勢和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進行監(jiān)測，并提供時空精準(zhǔn)的黑土地保護技術(shù)措施。????中國科學(xué)院“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)吹響號角以來，產(chǎn)出了一批典型成果，中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所（以下簡稱計算所）牽頭研制的“鴻鵠”400馬力智能無人電動拖拉機作業(yè)機組就是其中之一。計算所正高級工程師張玉成告訴《中國科學(xué)報》：“‘鴻鵠’400馬力智能無人電動拖拉機的主要部件國產(chǎn)化率高于90%，能效優(yōu)于同馬力段先進柴油動力機型，無人定位精度不低于2.5毫米?！?/span>????三江平原有大量障礙型白漿土，存在結(jié)構(gòu)不良、白漿層硬酸瘦、生物活性弱等問題。對此，劉煥軍團隊發(fā)揮土壤學(xué)、耕作栽培學(xué)、微生物學(xué)和空間科學(xué)等跨學(xué)科技術(shù)特色，從心土培肥技術(shù)、間隔混層技術(shù)和翻-松結(jié)合技術(shù)等著手，利用天空地立體監(jiān)測技術(shù)，制定耕層白漿化快速診斷方法。????“我們根據(jù)白漿層和黑土層的不同厚度，開展差異化改土作業(yè)，結(jié)合白漿土專用改良劑、生物有機肥、專用肥料等，達(dá)到打破白漿層、降低白漿層硬度以及耕層快速培肥的目標(biāo)?！眲ㄜ娊榻B說，“改良后的地力提升0.5個等級，旱田作物產(chǎn)量提升10%以上。”????“這些成果的取得離不開群策群力?！辟Z仲君認(rèn)為，“未來，體系化建制化攻關(guān)將是黑土地保護利用的新范式?！?/span>
來源：中國科學(xué)報 （2023-09-13?第4版?綜合）
