黑土糧倉“守望者”:守護“耕地中的大熊貓”

金秋的東北三江平原上，正午的陽光正暖洋洋地照射著北大荒農(nóng)墾集團曙光農(nóng)場那一望無際的黑土地。一群穿著藍色沖鋒衣的人，徑直走進田里，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“中國科學院”字樣，僅從外表很難看出這群皮膚黝黑的人是知識分子，他們就是中國科學院“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)三江示范區(qū)項目團隊的科研人員。

這群不會講故事的科學家，埋頭黑土地保護相關(guān)科研工作，形成了完善、科學的黑土地治理技術(shù)體系，如他們腳下這片寬厚、肥沃的黑土地，養(yǎng)育了一群實干、木訥、不善言辭的科研人員，切實地守護著“耕地中的大熊貓”。

“黑土糧倉”

中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所（簡稱“東北地理所”）研究員、“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)三江示范區(qū)項目首席科學家劉煥軍面對來訪者，首先回應大家的疑惑——我們?yōu)楹卧@里？

提及東北黑土地，許多人的第一印象是風吹麥浪、沃野千里，是“北大荒”到“北大倉”的農(nóng)業(yè)傳奇。作為世界四大黑土區(qū)之一，中國東北黑土地約占全國耕地面積10%，是國家糧食安全重要保障的“黑土糧倉”。

劉煥軍依托自己“遙感與智慧農(nóng)業(yè)”的研究方向，帶領(lǐng)項目團隊綜合運用衛(wèi)星遙感、航空遙感、地面?zhèn)鞲械瓤萍际侄危兄瞥觥疤炜盏亓Ⅲw監(jiān)測”技術(shù)體系，能夠?qū)崿F(xiàn)對黑土地、農(nóng)作物生產(chǎn)等從上到下立體化、全時段地監(jiān)測。

劉煥軍的學生、東北地理所博士生李鈺婉介紹，“天”是指通過衛(wèi)星遙感對地觀測技術(shù)，還需要對不同時期的遙感影像、地理數(shù)據(jù)等進行多維度的時空分析;“空”是利用無人機或載人飛機進行航空遙感，獲取空間數(shù)據(jù);而“地”就是通過搭建起驗證網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)獲取網(wǎng)絡，對近地面遙感監(jiān)測以及各類地面儀器的監(jiān)測與調(diào)查，以支撐補足“天”與“空”的監(jiān)測內(nèi)容。

全方位獲取耕地質(zhì)量數(shù)據(jù)并形成“地塊畫像”，讓科研人員像了解掌紋一樣了解黑土地?！邦愃朴冢ㄎ覀冏觯〤T掃描，是給地塊做一個全身體檢?；凇貕K畫像’的數(shù)據(jù)，可以看見地塊的退化情況;然后，根據(jù)退化障礙的位置，及時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。

“老鐵們，點一波關(guān)注，主播帶大家看看熱鬧的農(nóng)場秋收現(xiàn)場……”這是一名新媒體博主現(xiàn)場直播的場景。當天恰逢秋收時節(jié)，友誼農(nóng)場“萬畝大地號”上滿目金黃，大型機械化農(nóng)機具正在進行玉米、水稻等農(nóng)作物收獲。

“通過在田間地頭布設(shè)一些傳感器，監(jiān)測土壤氣候情況及農(nóng)作物生長時期等，匯總到農(nóng)業(yè)模型算法中進行決策，下發(fā)執(zhí)行指令;隨后通過‘智慧農(nóng)業(yè)駕駛艙’選擇要使用的收割機、運糧車等農(nóng)機設(shè)備，點火發(fā)射相關(guān)網(wǎng)絡信號，就可以使一臺無人收割機和一臺無人運糧車在指定地塊進行同向同速的協(xié)同作業(yè)、勻速前進，實現(xiàn)一邊收割一邊轉(zhuǎn)運入倉。這套設(shè)備還配備了北斗導航系統(tǒng)?！?曲洺伯說。

黑土地治理的“三江模式”

2021年3月，中國科學院主動“揭榜掛帥”，先后與吉林、遼寧、黑龍江、內(nèi)蒙古四地簽訂框架協(xié)議，共同推進實施“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)。

針對黑土地保護存在的問題，中國科學院“黑土糧倉”科技會戰(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)項目。劉煥軍團隊組織包括農(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，與北大荒農(nóng)墾集團規(guī)?；C械化優(yōu)勢強強聯(lián)合，建成適用于三江平原的黑土地智能化保護利用模式。

“三江模式”是指以天空地監(jiān)測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。

針對三江平原白漿土區(qū)易旱澇和坡耕地水蝕嚴重這兩大痼疾，劉煥軍團隊及其科研人員給出了對應解法。

面對白漿土區(qū)易旱易澇等傳統(tǒng)障礙問題，加上近年來大馬力深翻農(nóng)機普及導致“耕層白漿化”的新障礙問題，劉煥軍團隊利用“地塊畫像”技術(shù)，建立耕層白漿化快速診斷方法;同時制訂有關(guān)方案，實現(xiàn)白漿土耕層快速培肥，促使有效耕層擴容到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，促進作物產(chǎn)能提升。

曙光農(nóng)場農(nóng)業(yè)發(fā)展部部長張鋒指著面前一塊地說：“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4年的改良之后，玉米產(chǎn)量能達到每公頃13噸，大豆能達到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>

堅守黑土地水土保持一線

對坡耕地水蝕嚴重、水土流失等問題的解決，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，不論是春播夏種，還是秋收冬藏，宋春雨如無私春雨，始終潤澤著這片黑土地，堅守在水土保持第一線。自加入“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)以來，他主要承擔著等高耕作、等高寬埂及草水道等技術(shù)的研發(fā)、示范與推廣工作。

宋春雨已年過六旬，心臟不好，但只要黑土地保護需要他，不論是實地采樣測產(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。”宋春雨說。團隊開發(fā)出的“天空地立體監(jiān)測”技術(shù)，能夠?qū)η治g溝、“破皮黃”“魚眼泡”等不同類型耕地障礙進行智能精準識別。但在此之前，只要下完雨，宋春雨都會仔細查看每一條“水線”及侵蝕溝，現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)。東北的農(nóng)場多是超過300畝的大地塊，雨后的泥土泥濘不堪，他經(jīng)常一走就是個把小時。

被問到東北坡耕地的綜合治理技術(shù)，針對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一一道來。通過這些因地制宜、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“三保”田，這便是“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)墾集團友誼農(nóng)場、曙光農(nóng)場、北興農(nóng)場等9個農(nóng)場，為其帶來水分利用效率提高30%、糧食增產(chǎn)5%-22%、水土流失減少70%的綜合效益。

目前，宋春雨放心不下的是草水道技術(shù)的宣傳、推廣。2005年，宋春雨在國外考察時，觀察到當?shù)貢谵r(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)出適合中國草水道技術(shù)的種子。

但看似簡單的技術(shù)，第一關(guān)“選擇草種”就卡住了宋春雨及其團隊。宋春雨說：“草水道的根系必須發(fā)達，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;最好能充當牧草，給農(nóng)戶增加收入?！苯?jīng)過3年試驗，苜蓿、牛毛草、燕麥等各種牧草都嘗試過，宋春雨最終選定了無芒雀麥作為草水道的草種。而第二關(guān)便是技術(shù)試驗及推廣應用。宋春雨笑著說：“一開始，他們都不搭理我，但耐不住我的堅持。慢慢地，他們也從實驗中看到了技術(shù)的優(yōu)越性和效果，甚至他們還會幫我搜集數(shù)據(jù)?！?/p>

除了對自己的徒弟毫無保留外，對任何從事黑土地保護的同行、同事，宋春雨都毫無保留，無私交流分享，他曾說，“黑土地保護是大家的事兒，不是一個人就能把這件事干好的，需要千千萬萬人的共同努力”。

（摘自《中國青年報》）□