【學(xué)習(xí)強(qiáng)國】黑土糧倉“三江模式” 保護(hù)“耕地中的大熊貓”有良方
坐落在三江平原的北大荒集團(tuán)友誼農(nóng)場，從莽莽荒原到如今的“天下第一場”，幅員遼闊達(dá)1888平方公里。從傳統(tǒng)的農(nóng)耕走向集群機(jī)械化生產(chǎn)，從機(jī)械化到低能耗，再到數(shù)字化、信息化，友誼農(nóng)場探索著精準(zhǔn)化、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)之路。
圖為北大荒集團(tuán)友誼農(nóng)場。中國網(wǎng)記者 王振紅 攝
金色九月，友誼農(nóng)場萬畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范田到處是豐收的色彩，一臺臺機(jī)車正在宛如金色錦緞的田間穿梭收獲水稻，智能裝備、無人駕駛、精密播種、變量施肥、即時測產(chǎn)、遠(yuǎn)程監(jiān)控……每一項技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，都展示著中國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程。
圖為北大荒集團(tuán)友誼農(nóng)場秋收現(xiàn)場。中國網(wǎng)記者 王振紅 攝
黑土地糧食作物吃上“科技餐”
今年北大荒集團(tuán)友誼農(nóng)場，全面應(yīng)用了天空地立體監(jiān)測術(shù)，對研究區(qū)域黑土農(nóng)田的土壤、利用、產(chǎn)能、生態(tài)、退化、決策等要素進(jìn)行米級高精度定量監(jiān)測，利用多維數(shù)據(jù)、指標(biāo)閾值對地塊進(jìn)行畫像，結(jié)合土壤的肥力情況生成施肥處方圖，農(nóng)機(jī)根據(jù)處方圖進(jìn)行變量施肥，為黑土地生長的糧食作物吃上“科技餐”。而這些高科技、智能化的精準(zhǔn)運(yùn)用正是中國科學(xué)院“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)三江示范區(qū)近四年取得的重要階段性成果，建成適于三江平原的黑土地智能化保護(hù)利用模式(簡稱“三江模式”)，在保護(hù)好黑土地這一“耕地中大熊貓”的同時，為中國飯碗里裝滿了優(yōu)質(zhì)糧食。
圖為北大荒集團(tuán)友誼農(nóng)場秋收現(xiàn)場。中國網(wǎng)記者 王振紅 攝
“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)始于2021年3月，中國科學(xué)院先后與吉林省、遼寧省、黑龍江省、內(nèi)蒙古自治區(qū)簽訂框架協(xié)議，共同推進(jìn)實施。“目前，科技會戰(zhàn)建立了七個萬畝示范區(qū)，示范區(qū)面積達(dá)17.13萬畝；創(chuàng)制培育水稻、大豆、苜蓿、麥草、甘草、大麥等新品種36個；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，各項技術(shù)推廣面積累計超3.26億畝。”中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員劉煥軍表示，“科技會戰(zhàn)成果有效支撐了國家黑土地保護(hù)及新一輪千億斤糧食產(chǎn)能提升等重大任務(wù)。”
圖為中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員劉煥軍展示黑土地天空地立體監(jiān)測技術(shù)與平臺APP。中國網(wǎng)記者 王振紅 攝
“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)“三江模式”
談及三江平原黑土地保護(hù)，劉煥軍介紹說，三江平原耕地是集中連片的，但是由于土壤障礙、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、水土資源時空不匹配等問題。針對這些問題，中國科學(xué)院“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)因地制宜探索“三江模式”。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)項目，項目由中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所牽頭實施，組織28家單位144位科研人員，基于山水林田湖草沙生命共同體理念，在友誼農(nóng)場選擇青年莊小流域為案例，綜合考慮耕地(白漿土障礙、不同退化程度坡耕地、低洼內(nèi)澇耕地)、林地、濕地、水庫等不同土地利用和生態(tài)系統(tǒng)類型的匹配與協(xié)調(diào)發(fā)展，創(chuàng)建黑土地坡耕地水蝕智能防控與地力提升協(xié)同發(fā)展技術(shù)體系，為黑土地保護(hù)提供“系統(tǒng)認(rèn)知、監(jiān)測診斷、技術(shù)處方、精準(zhǔn)手術(shù)”的系統(tǒng)解決方案，建立黑土地坡耕地水蝕系統(tǒng)防治與保護(hù)利用示范樣板。
圖為科研人員測量數(shù)據(jù)。中國網(wǎng)記者 王振紅 攝
在水土流失最嚴(yán)重的坡耕地，科技會戰(zhàn)團(tuán)隊給出了解決方案，對“跑水、跑肥、跑土”的地塊，有針對性地研發(fā)了等高寬埂、等高環(huán)播等保護(hù)性耕作措施，建成“澇能排、旱能蓄”“固土保肥”的黑土地海綿農(nóng)田樣板，將“三跑田”變成了保水、保土、保肥的“三保田”，實現(xiàn)小流域尺度水蝕退化阻控、低洼內(nèi)澇消減、綜合地力與產(chǎn)能提升。
保護(hù)“耕地中的大熊貓”有良方
黑土地坡耕地水蝕智能防控與綜合地力提升技術(shù)體系現(xiàn)已推廣至北大荒農(nóng)墾集團(tuán)友誼農(nóng)場、曙光農(nóng)場、北興農(nóng)場、鶴山農(nóng)場及尖山農(nóng)場等9個農(nóng)場。實現(xiàn)了水分利用效率提高30%，糧食增產(chǎn)5%-22%，水土流失減少70%的綜合效益，減少土壤養(yǎng)分流失60%以上，降低地塊內(nèi)作物長勢異質(zhì)性30%。
圖為曙光農(nóng)場耕地土壤—白漿土。中國網(wǎng)記者 王振紅 攝
記者走訪時了解到曙光農(nóng)場耕地土壤是典型白漿土，黑土層下是 20—25cm厚的障礙白漿層。白漿層硬、板、瘦，造成土壤透水性差，根系下扎難，嚴(yán)重制約作物產(chǎn)量提升。如今曙光農(nóng)場的白漿土也成了優(yōu)質(zhì)田。劉煥軍介紹說，科技會戰(zhàn)團(tuán)隊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余項農(nóng)藝農(nóng)技措施，通過物理+化學(xué)方法融合，改良白漿土，促進(jìn)地力與產(chǎn)量雙提升，形成一整套可推廣、可復(fù)制的黑土地保護(hù)新模式。通過“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)聯(lián)合攻關(guān)，預(yù)期使低產(chǎn)白漿土有效耕層擴(kuò)容到 30 厘米，作物產(chǎn)量提高10%，化肥和殺蟲劑用量減少10%，形成白漿土改良與高效利用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)白漿土旱田作物增效、地力與產(chǎn)能雙提升。劉煥軍列舉數(shù)據(jù)道，“一個玉米大豆輪作周期內(nèi)，化肥總投入每畝減少11.7元；低產(chǎn)類型土壤—白漿土旱田作物玉米和大豆產(chǎn)量按照保守方式計算，平均增加10%，經(jīng)濟(jì)收益每畝增加265.4元。”
坡耕地水蝕系統(tǒng)防治樣板將為東北黑土區(qū)坡耕地水蝕防治、低洼內(nèi)澇耕地地力與產(chǎn)能提升、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)方案提供“可復(fù)制，可推廣”的技術(shù)范例，為保障糧食安全，保護(hù)“耕地中的大熊貓”做出重要貢獻(xiàn)。(記者 王振紅)
圖為北大荒集團(tuán)友誼農(nóng)場秋收現(xiàn)場。中國網(wǎng)記者 王振紅 攝
圖為北大荒集團(tuán)友誼農(nóng)場秋收現(xiàn)場。中國網(wǎng)記者 王振紅 攝
圖為科研人員測量數(shù)據(jù)。中國網(wǎng)記者 王振紅 攝
圖為科研人員測量數(shù)據(jù)。中國網(wǎng)記者 王振紅 攝
圖為秸稈長期定位實驗—條耕。中國網(wǎng)記者 王振紅 攝
圖為水田變量施肥技術(shù)體系。中國網(wǎng)記者 王振紅 攝
圖為曙光農(nóng)場變量施肥。中國網(wǎng)記者 王振紅 攝
圖為曙光農(nóng)場耕地。中國網(wǎng)記者 王振紅 攝
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