【中國(guó)青年報(bào)】黑土糧倉(cāng)“守望者”
中國(guó)科學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)為黑土地做“體檢”開(kāi)“處方”
友誼農(nóng)場(chǎng)“萬(wàn)畝大地號(hào)”上的稻田畫(huà)。中青報(bào)·中青網(wǎng)見(jiàn)習(xí)記者?李思攝
友誼農(nóng)場(chǎng)“萬(wàn)畝大地號(hào)”上的秋收?qǐng)鼍?。中青?bào)·中青網(wǎng)見(jiàn)習(xí)記者?李思攝
宋春雨正在講解黑土地保護(hù)相關(guān)技術(shù)。中青報(bào)·中青網(wǎng)見(jiàn)習(xí)記者?李思攝
友誼農(nóng)場(chǎng)智慧監(jiān)控平臺(tái)上的“天空地立體監(jiān)測(cè)”。中青報(bào)·中青網(wǎng)見(jiàn)習(xí)記者?李思攝
金秋的東北三江平原上，正午的陽(yáng)光正暖洋洋地照射著北大荒農(nóng)墾集團(tuán)曙光農(nóng)場(chǎng)那一望無(wú)際的黑土地。一群穿著藍(lán)色沖鋒衣的人，徑直走進(jìn)田里，踏入還帶有刺鼻“味道”的大塊黑色田壟之中。
如果不是他們的衣服上印有“中國(guó)科學(xué)院”字樣，僅從外表很難看出這群皮膚黝黑的人是知識(shí)分子，他們就是中國(guó)科學(xué)院“黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)三江示范區(qū)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的科研人員。
“你們這樣講不行，沒(méi)有意思?！苯?，在黑龍江省舉行的“黑土糧倉(cāng)”記者行活動(dòng)中，北大荒農(nóng)墾集團(tuán)友誼農(nóng)場(chǎng)副總經(jīng)理?xiàng)罨鄄恢挂淮伟l(fā)出這樣的評(píng)價(jià)。他并非否定科研人員在黑土地保護(hù)方面所做的工作和取得的成效，只是無(wú)奈地看著遠(yuǎn)道而來(lái)的記者：“他們一直講技術(shù)，大家都聽(tīng)不明白，真不會(huì)講故事?！?/p>
這群不會(huì)講故事的科學(xué)家，埋頭黑土地保護(hù)相關(guān)科研工作，形成了完善、科學(xué)的黑土地治理技術(shù)體系。如他們腳下這片寬厚、肥沃的黑土地，養(yǎng)育了一群實(shí)干、木訥、不善言辭的科研人員，切實(shí)地守護(hù)著“耕地中的大熊貓”。
“黑土糧倉(cāng)”
中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所(以下簡(jiǎn)稱“東北地理所”)研究員、“黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)三江示范區(qū)項(xiàng)目首席科學(xué)家劉煥軍面對(duì)來(lái)訪者，首先回應(yīng)大家的疑惑：我們?yōu)楹卧@里？
提及東北黑土地，許多人的第一印象是風(fēng)吹麥浪、沃野千里，是“北大荒”到“北大倉(cāng)”的農(nóng)業(yè)傳奇。作為世界四大黑土區(qū)之一，中國(guó)東北黑土地約占全國(guó)耕地面積10%，是國(guó)家糧食安全重要保障的“黑土糧倉(cāng)”。
劉煥軍依托自己“遙感與智慧農(nóng)業(yè)”的研究方向，帶領(lǐng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)綜合運(yùn)用衛(wèi)星遙感、航空遙感、地面?zhèn)鞲械瓤萍际侄?，研制出“天空地立體監(jiān)測(cè)”技術(shù)體系，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)黑土地、農(nóng)作物生產(chǎn)等從上到下立體化、全時(shí)段地監(jiān)測(cè)。
劉煥軍的學(xué)生、東北地理所博士生李鈺婉介紹，“天”是指通過(guò)衛(wèi)星遙感對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，還需要對(duì)不同時(shí)期的遙感影像、地理數(shù)據(jù)等進(jìn)行多維度的時(shí)空分析；“空”是利用無(wú)人機(jī)或載人飛機(jī)進(jìn)行航空遙感，獲取空間數(shù)據(jù)；而“地”就是通過(guò)搭建起驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)獲取網(wǎng)絡(luò)，對(duì)近地面遙感監(jiān)測(cè)以及各類地面儀器的監(jiān)測(cè)與調(diào)查，以支撐補(bǔ)足“天”與“空”的監(jiān)測(cè)內(nèi)容。
全方位獲取耕地質(zhì)量數(shù)據(jù)并形成“地塊畫(huà)像”，讓科研人員像了解掌紋一樣了解黑土地。
“類似于(我們做)CT掃描，是給地塊做一個(gè)全身體檢?；凇貕K畫(huà)像’的數(shù)據(jù)，可以看見(jiàn)地塊的退化情況。然后根據(jù)退化障礙的位置，及時(shí)采取有效的改良措施，幫助農(nóng)民增產(chǎn)增收?！睎|北地理所科研助理曲洺伯說(shuō)。
北大荒農(nóng)墾集團(tuán)友誼農(nóng)場(chǎng)種植戶于殿東在青年莊附近承包了一片160多畝的坡耕地，此前，他深受水土流失問(wèn)題的困擾。后來(lái)中國(guó)科學(xué)院的專家團(tuán)隊(duì)把這里選作青年莊小流域綜合治理、“等高環(huán)播”等種植模式的試驗(yàn)田，解決了于殿東的“煩心事”。
劉煥軍介紹，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民其實(shí)不怎么怕干旱，反而擔(dān)心澇的問(wèn)題。他們還總結(jié)出白漿土區(qū)“大旱小豐收、小旱大豐收”和低洼內(nèi)澇區(qū)“大旱大豐收、小旱小豐收”的農(nóng)業(yè)諺語(yǔ)。
今年6月，黑龍江省雙鴨山市友誼縣一個(gè)月的降雨量超過(guò)往年大半年的水平，造成前期低溫冷涼?！耙窃?019年(中國(guó)科學(xué)院專家來(lái)這里)之前，青年莊小流域一定是內(nèi)澇積水的重災(zāi)區(qū)?，F(xiàn)在雖然產(chǎn)量受到一定影響，但典型地塊的玉米產(chǎn)量，預(yù)計(jì)仍能維持住。”楊慧說(shuō)。
于殿東也表示，“現(xiàn)在土保住了，水也保住了，產(chǎn)量也上來(lái)了。原先每畝地能產(chǎn)糧600公斤左右，現(xiàn)在能達(dá)到畝產(chǎn)900公斤，每畝地效益增加了200多元。”
接下來(lái)，他希望隨著“中科司農(nóng)”App的開(kāi)發(fā)推廣，之后能在手機(jī)上“點(diǎn)一點(diǎn)”就完成播種、施肥、給水等一系列操作，“那肯定會(huì)更加方便”。
曲洺伯介紹，于殿東提到的“中科司農(nóng)”App是該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在“天空地立體監(jiān)測(cè)”技術(shù)基礎(chǔ)上自主開(kāi)發(fā)的智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，旨在服務(wù)廣大農(nóng)戶，讓農(nóng)戶足不出戶，在手機(jī)上就能看到自家田塊作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)情況、區(qū)域氣象情況等?！暗貕K畫(huà)像”是該軟件、小程序的一個(gè)主要功能。
“老鐵們，點(diǎn)一波關(guān)注，主播帶大家看看熱鬧的農(nóng)場(chǎng)秋收現(xiàn)場(chǎng)……”這是一名新媒體博主現(xiàn)場(chǎng)直播的場(chǎng)景。當(dāng)天恰逢秋收時(shí)節(jié)，友誼農(nóng)場(chǎng)“萬(wàn)畝大地號(hào)”上滿目金黃，大型機(jī)械化農(nóng)機(jī)具正在進(jìn)行玉米、水稻等農(nóng)作物收獲。
與此同時(shí)，友誼農(nóng)場(chǎng)科技信息中心主任曲慧點(diǎn)擊“智慧農(nóng)業(yè)駕駛艙”屏幕上不同的按鈕，切換不遠(yuǎn)處農(nóng)機(jī)收獲糧食、糧食入車(chē)、切割秸稈還田的實(shí)時(shí)視角，吸引了現(xiàn)場(chǎng)觀眾的關(guān)注、討論。
“通過(guò)在田間地頭布設(shè)一些傳感器，監(jiān)測(cè)土壤氣候情況及農(nóng)作物生長(zhǎng)時(shí)期等，匯總到農(nóng)業(yè)模型算法中進(jìn)行決策，下發(fā)執(zhí)行指令。隨后通過(guò)‘智慧農(nóng)業(yè)駕駛艙’選擇要使用的收割機(jī)、運(yùn)糧車(chē)等農(nóng)機(jī)設(shè)備，點(diǎn)火發(fā)射相關(guān)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，就可以使一臺(tái)無(wú)人收割機(jī)和一臺(tái)無(wú)人運(yùn)糧車(chē)在指定地塊進(jìn)行同向同速的協(xié)同作業(yè)、勻速前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)一邊收割一邊轉(zhuǎn)運(yùn)入倉(cāng)。這套設(shè)備還配備了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。”曲慧說(shuō)。
黑土地治理的“三江模式”
2021年3月，中國(guó)科學(xué)院主動(dòng)“揭榜掛帥”，先后與吉林、遼寧、黑龍江、內(nèi)蒙古簽訂框架協(xié)議，共同推進(jìn)實(shí)施“黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)。
針對(duì)黑土地保護(hù)存在的問(wèn)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)能提升的三江示范區(qū)項(xiàng)目。劉煥軍團(tuán)隊(duì)組織包括農(nóng)科院、水科院、高校和龍頭企業(yè)等在內(nèi)的28家單位144位科研人員，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)?；?、機(jī)械化優(yōu)勢(shì)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，建成適用于三江平原的黑土地智能化保護(hù)利用模式。
“三江模式”是指以天空地監(jiān)測(cè)與水肥智能管控為核心，輔以白漿土旱田深松減障、水田改造、坡耕地水蝕防控、智能變量施肥等技術(shù)集成的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)模式。
針對(duì)三江平原白漿土區(qū)易旱澇和坡耕地水蝕嚴(yán)重這兩大痼疾，劉煥軍團(tuán)隊(duì)及其科研人員給出了對(duì)應(yīng)解法。
面對(duì)白漿土區(qū)易旱易澇等傳統(tǒng)障礙問(wèn)題，加上近年來(lái)大馬力深翻農(nóng)機(jī)普及導(dǎo)致“耕層白漿化”的新障礙問(wèn)題，劉煥軍團(tuán)隊(duì)利用“地塊畫(huà)像”技術(shù)，建立耕層白漿化快速診斷方法。同時(shí)，制訂有關(guān)方案，實(shí)現(xiàn)白漿土耕層快速培肥，促使有效耕層擴(kuò)容到30厘米。最后，形成白漿土玉米和大豆高產(chǎn)栽培技術(shù)體系，促進(jìn)作物產(chǎn)能提升。
曙光農(nóng)場(chǎng)農(nóng)業(yè)發(fā)展部部長(zhǎng)張鋒指著面前一塊地說(shuō)：“這是最典型的坡耕地白漿土，往年一公頃玉米產(chǎn)量在八九噸左右，大豆產(chǎn)量在2.5噸左右。經(jīng)過(guò)4年的改良之后，玉米產(chǎn)量能達(dá)到每公頃13噸，大豆能達(dá)到3噸半，總體產(chǎn)量提升12%-24%；減少水土流失30%-50%，效果非常顯著?！?/p>
堅(jiān)守黑土地水土保持一線
對(duì)坡耕地水蝕嚴(yán)重、水土流失等問(wèn)題的解決，則是東北地理所農(nóng)業(yè)技術(shù)中心研究員宋春雨的主要研究方向。40年來(lái)，不論是春播夏種，還是秋收冬藏，宋春雨如無(wú)私春雨，始終潤(rùn)澤著這片黑土地、堅(jiān)守在水土保持第一線。自加入“黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)以來(lái)，他主要承擔(dān)著等高耕作、等高寬埂及草水道等技術(shù)的研發(fā)、示范與推廣工作。
宋春雨已年過(guò)六旬，心臟不好，但只要黑土地保護(hù)需要他，不論是實(shí)地采樣測(cè)產(chǎn)、收集徑流數(shù)據(jù)，還是檢修設(shè)備儀器、宣傳推廣技術(shù)，他總是沖在第一線。
“不親眼看到，我不放心?！彼未河暾f(shuō)。
團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出的“天空地立體監(jiān)測(cè)”技術(shù)，能夠?qū)η治g溝、“破皮黃”、“魚(yú)眼泡”等不同類型耕地障礙進(jìn)行智能精準(zhǔn)識(shí)別。但在此之前，只要下完雨，宋春雨都會(huì)仔細(xì)查看每一條“水線”及侵蝕溝，現(xiàn)場(chǎng)記錄數(shù)據(jù)。東北的農(nóng)場(chǎng)多是超過(guò)300畝的大地塊，雨后的泥土泥濘不堪，他經(jīng)常一走就是個(gè)把小時(shí)。
被問(wèn)到東北坡耕地的綜合治理技術(shù)，針對(duì)不同坡度的緩坡地塊，處理方法不盡相同，興致十足的宋春雨會(huì)一一道來(lái)。通過(guò)這些因地制宜、體系化的治理手段，讓跑水、跑土、跑肥的“三跑”坡耕地，變成保水、保土、保肥的“三?！碧铮@便是“澇能排、旱能蓄”的“海綿農(nóng)田”。
目前，“海綿農(nóng)田”這一系統(tǒng)解決方案已推廣至北大荒農(nóng)墾集團(tuán)友誼農(nóng)場(chǎng)、曙光農(nóng)場(chǎng)、北興農(nóng)場(chǎng)等9個(gè)農(nóng)場(chǎng)，為其帶來(lái)水分利用效率提高30%、糧食增產(chǎn)5%至22%、水土流失減少70%的綜合效益。
2023年從吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生畢業(yè)后，孫金宇來(lái)到東北地理所任科研助理一職，劉煥軍安排他跟著宋春雨學(xué)習(xí)。東北地理所的同事們戲稱他是宋春雨老師的“關(guān)門(mén)弟子”。
孫金宇介紹，退休后，本可以享受退休生活的宋春雨全身心投入三江示范區(qū)的黑土地保護(hù)工作：“東北的冬天從11月到次年的三四月是封禁期。剩下的200多天里，宋老師可能有一百三四十天都在一線。”
目前，宋春雨放心不下的是草水道技術(shù)的宣傳、推廣。
2005年宋春雨在國(guó)外考察時(shí)，觀察到當(dāng)?shù)貢?huì)在農(nóng)田的排水渠中種植牧草，一方面可以攔蓄水土，另一方面可以增加農(nóng)民收入。于是，他在心中埋下了研發(fā)出適合中國(guó)草水道技術(shù)的種子。
但看似簡(jiǎn)單的技術(shù)，第一關(guān)“選擇草種”就卡住了宋春雨及其團(tuán)隊(duì)。宋春雨說(shuō)：“草水道的根系必須發(fā)達(dá)，能牢牢固定水道的土壤，防止暴雨沖蝕；這種草還不能影響農(nóng)田中作物生長(zhǎng)；最好能充當(dāng)牧草，給農(nóng)戶增加收入。”經(jīng)過(guò)3年試驗(yàn)，苜蓿、牛毛草、燕麥等各種牧草都嘗試過(guò)，宋春雨最終選定了無(wú)芒雀麥作為草水道的草種。
而第二關(guān)便是技術(shù)試驗(yàn)及推廣應(yīng)用。楊慧深切體會(huì)到了宋春雨的堅(jiān)持與執(zhí)著，這對(duì)他來(lái)說(shuō)是甜蜜的“負(fù)擔(dān)”。
為了讓草水道技術(shù)能在友誼農(nóng)場(chǎng)做實(shí)驗(yàn)，宋春雨每次見(jiàn)到楊慧就會(huì)勸說(shuō)他。在青年莊的行程中，他再次拉著楊慧聊了半個(gè)多小時(shí)，詢問(wèn)6月降雨后相關(guān)試驗(yàn)田積澇的情況。
孫金宇認(rèn)為，改變別人的認(rèn)知是很困難的：“但只要看到一點(diǎn)點(diǎn)技術(shù)推廣的苗頭，宋老師就可高興了?！?/p>
宋春雨笑著說(shuō)：“一開(kāi)始他們都不搭理我，但耐不住我的堅(jiān)持。慢慢地，他們也從實(shí)驗(yàn)中看到了技術(shù)的優(yōu)越性和效果，甚至他們還會(huì)幫我搜集數(shù)據(jù)?！?/p>
除了對(duì)自己的徒弟毫無(wú)保留，對(duì)任何從事黑土地保護(hù)的同行、同事，宋春雨都毫無(wú)保留、無(wú)私交流分享，他曾說(shuō)，“黑土地保護(hù)是大家的事兒，不是一個(gè)人就能把這件事干好的，需要千千萬(wàn)萬(wàn)人的共同努力”。
下一步，他們希望將草水道及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行大面積推廣應(yīng)用。孫金宇說(shuō)：“只有推廣開(kāi)來(lái)，我們的工作才不是停留在做實(shí)驗(yàn)，才能真正有利于黑土地保護(hù)?！彼未河暌苍鴮?duì)他說(shuō)：“(我)還能繼續(xù)干就繼續(xù)，干到干不動(dòng)為止，哪天我干不動(dòng)了，你們年輕人就接著干！”
中青報(bào)·中青網(wǎng)見(jiàn)習(xí)記者 李思 記者 樊未晨 來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)
附件下載：
吉公網(wǎng)安備22017302000214號(hào)
