加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點(diǎn),為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康,率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地,率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù),率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

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【中國(guó)科學(xué)報(bào)】一心護(hù)黑土?攜手筑糧倉(cāng)

——記“黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)“龍江模式”研究團(tuán)隊(duì)

2024-06-24 中國(guó)科學(xué)報(bào) 袁一雪
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語(yǔ)音播報(bào)

鄒文秀(右一)為黑龍江省基層農(nóng)技推廣人員介紹“龍江模式”技術(shù)效果。受訪者供圖

“我們正在推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化,希望‘龍江模式’實(shí)現(xiàn)更廣范圍的應(yīng)用?!敝袊?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)研究員鄒文秀告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。在這次中國(guó)科學(xué)院“科苑名匠”的評(píng)選中,她所帶領(lǐng)的“黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)“龍江模式”研究團(tuán)隊(duì)(以下簡(jiǎn)稱龍江團(tuán)隊(duì))入選。

面對(duì)榮譽(yù),鄒文秀有欣喜也有壓力。她說(shuō)要帶著這份榮譽(yù)繼續(xù)耕耘在東北黑土地上,實(shí)現(xiàn)黑土地保護(hù)與糧食增產(chǎn)、農(nóng)民創(chuàng)收雙贏。

黑土地里初心不改

位于黑龍江省海倫市的海倫農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站(以下簡(jiǎn)稱海倫站)始建于1978年,是中國(guó)科學(xué)院在東北黑土區(qū)設(shè)置的長(zhǎng)期的綜合性農(nóng)業(yè)資源、環(huán)境、生態(tài)等多學(xué)科研究基地。東北地理所也在黑龍江省內(nèi)建立了覆蓋主要黑土地類型的研究基地。

“建立這些研究站和研究基地,是為了通過(guò)長(zhǎng)期、連續(xù)、規(guī)范的定位監(jiān)測(cè),采集土壤質(zhì)量演變與生態(tài)環(huán)境變化的一手?jǐn)?shù)據(jù),為耕地質(zhì)量提高、生態(tài)環(huán)境改善和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論支撐?!编u文秀解釋說(shuō)。

鄒文秀還記得第一次前往海倫站是在2005年的“五一”國(guó)際勞動(dòng)節(jié)。“勞動(dòng)節(jié)對(duì)我們來(lái)說(shuō)是個(gè)很重要的節(jié)日,因?yàn)檎娴囊趧?dòng)、去種地?!编u文秀說(shuō),“當(dāng)時(shí)我們從哈爾濱出發(fā),自駕需要4個(gè)小時(shí)。但在上世紀(jì)七八十年代,團(tuán)隊(duì)里的老師每次都需要花費(fèi)近兩天?!?/p>

龍江團(tuán)隊(duì)的研究人員都是這條路上的???。通過(guò)多年連續(xù)觀測(cè)研究,他們發(fā)現(xiàn)原始黑土層有機(jī)質(zhì)含量高,但經(jīng)過(guò)多年開墾以及人畜低強(qiáng)度利用、機(jī)械化高強(qiáng)度利用,黑土地表層土壤自然肥力逐年下降,黑土地發(fā)生了退化。

退化的本質(zhì)是黑土層中腐殖化物質(zhì)減少。所以,要讓黑土地變肥、變厚、變軟,需要給它添加更多有機(jī)物獲得腐殖化物質(zhì)?!坝衩资崭詈蟮慕斩捑褪亲詈玫难a(bǔ)充物質(zhì)?!编u文秀說(shuō)。

實(shí)現(xiàn)保護(hù)與創(chuàng)收雙贏

由于玉米早熟品種的出現(xiàn),黑龍江省特別是北部地區(qū)玉米種植面積明顯增加,產(chǎn)生了大量秸稈。秸稈不允許焚燒,那有什么適合的處理辦法?龍江團(tuán)隊(duì)的研究人員為秸稈找到了更好的出路。

“長(zhǎng)期不合理的機(jī)械化耕作方式使黑土地形成了10至15厘米的犁底層。這就像人的皮膚會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期勞作而形成繭子?!编u文秀解釋說(shuō),“犁底層像一道墻限制了作物根系下扎和土壤中水、熱、氣的交換。例如,如果出現(xiàn)降雨,水分會(huì)被犁底層阻隔,不再向下方的土壤中滲透,養(yǎng)分也是如此?!?/p>

龍江團(tuán)隊(duì)通過(guò)大量秸稈和有機(jī)肥還田試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)秸稈被粉碎還田后,在腐解前可充當(dāng)增強(qiáng)土壤透水透氣性的管道,在腐解后可以直接培肥土壤、補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)。經(jīng)過(guò)20余年的玉米秸稈還田試驗(yàn)后,團(tuán)隊(duì)得到相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)論——35厘米。

“35厘米是龍江團(tuán)隊(duì)從黑土地保護(hù)、耕地質(zhì)量提高和農(nóng)民節(jié)本增效等多角度綜合考慮后,得出的肥沃耕層構(gòu)建最佳深度。”鄒文秀說(shuō)。考慮到機(jī)械成本投入,他們的建議是,如果土壤改良狀況良好,可以每隔兩三年采用秸稈還田的方法培肥土壤,其他年份則可以采用傳統(tǒng)的耕作方式,不影響農(nóng)民收入。

“龍江模式”辨證施治

秸稈還田對(duì)黑土地保護(hù)有效,但是否對(duì)所有種類的黑土地、對(duì)東北地區(qū)各種氣候下的黑土地都有效果?最終,團(tuán)隊(duì)成員根據(jù)多年持續(xù)觀測(cè)研究數(shù)據(jù),凝練出6種適合黑龍江省黑土地保護(hù)利用的模式。這些模式來(lái)自黑龍江省的觀測(cè)數(shù)據(jù),因此將其命名為“龍江模式”。

“龍江模式”分別是以秸稈翻埋還田和玉米大豆輪作為核心技術(shù)的“中厚黑土層保育模式”、以秸稈碎混還田和增施有機(jī)肥為核心技術(shù)的“淺薄黑土層培育模式”、以免耕和少耕為核心技術(shù)的“保護(hù)性耕作模式”、以排水和肥沃耕層構(gòu)建為核心技術(shù)的“控蝕培肥模式”,以及“障礙土壤消減快速培肥模式”“水稻田秸稈還田增碳培肥模式”。

“龍江模式”解決了黑土區(qū)不同土壤條件和氣候條件的問(wèn)題,但又有新問(wèn)題冒出來(lái)——東北耕地面積大、機(jī)械化程度高,“龍江模式”卻沒(méi)有成熟配套的農(nóng)用機(jī)械。為此,龍江團(tuán)隊(duì)將目光放到農(nóng)用機(jī)械市場(chǎng)上?!拔颐看谓拥睫r(nóng)用機(jī)械公司的電話都很高興,以為能找到符合我們需求的機(jī)械,但看到實(shí)物后很失望?!编u文秀回憶道。

最終,有一家公司按照他們的要求對(duì)機(jī)械進(jìn)行了改良。拿到產(chǎn)品后,鄒文秀等人迫不及待地想看看它在農(nóng)田中工作的實(shí)際效果。當(dāng)時(shí)處于農(nóng)忙季,為了不錯(cuò)過(guò)整地作業(yè)的最佳時(shí)間,他們放下手中的研究工作前往地頭,眼巴巴地等著農(nóng)機(jī)手忙完手頭的活兒,再來(lái)操作機(jī)械。

農(nóng)用機(jī)械田間操作成功后,為了讓更多農(nóng)民接受“龍江模式”,加入保護(hù)黑土地的行列,龍江團(tuán)隊(duì)又開始新的一輪忙碌。他們走村串戶,坐到農(nóng)民炕頭上,挨家挨戶講解“龍江模式”的優(yōu)勢(shì),甚至給出如果產(chǎn)量下降影響收成就進(jìn)行賠償?shù)臈l件。

“有時(shí)我開車前往村子的途中,還在想如何和農(nóng)民們更好地溝通?!编u文秀說(shuō)。事實(shí)上,從機(jī)械推廣開始到現(xiàn)在,沒(méi)有一家農(nóng)戶申請(qǐng)過(guò)賠償。

推廣標(biāo)準(zhǔn)化,精準(zhǔn)保護(hù)黑土地

2023年,《黑龍江省開展國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)新發(fā)展試點(diǎn)工作方案》印發(fā),制定了2023年度行動(dòng)計(jì)劃和中長(zhǎng)期的實(shí)施方案。該方案提出了實(shí)施黑土地保護(hù)利用標(biāo)準(zhǔn)攻堅(jiān)工程。

作為“龍江模式”的研究團(tuán)隊(duì),龍江團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)制定黑土耕地肥沃耕層構(gòu)建技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。“這套標(biāo)準(zhǔn)體系將持續(xù)推進(jìn)實(shí)施‘藏糧于地、藏糧于技’國(guó)家戰(zhàn)略,為國(guó)家黑土地保護(hù)工程提供技術(shù)支撐,提升黑龍江省糧食產(chǎn)能?!编u文秀說(shuō)。在制定這套體系前,他們已經(jīng)發(fā)布實(shí)施了1個(gè)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和10個(gè)地方標(biāo)準(zhǔn)。

“‘龍江模式’標(biāo)準(zhǔn)化,是希望更多人可以‘按圖索驥’,根據(jù)土壤狀況判斷使用哪種模式進(jìn)行黑土地保護(hù)。而且,我們編制的標(biāo)準(zhǔn)化手冊(cè)可操作性很強(qiáng)?!编u文秀說(shuō)。

“下一步,我們將持續(xù)立足自己的研究方向,根據(jù)國(guó)家需求與國(guó)際前沿,搶占科技制高點(diǎn)?!编u文秀說(shuō)。龍江團(tuán)隊(duì)已經(jīng)不滿足于黑土地本身,而是打算將環(huán)境要素尺度放大,綜合考慮各種因素對(duì)黑土地的影響,比如水利設(shè)施、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)等。

“同時(shí),我們還在綜合考慮將最新的生物技術(shù)引入黑土地保護(hù)中,加速黑土地保護(hù)進(jìn)程,為即將到來(lái)的‘十五五’規(guī)劃乃至未來(lái)‘十六五’規(guī)劃貢獻(xiàn)科技力量?!编u文秀堅(jiān)定地說(shuō)。

(原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》?2024-06-24?第3版?綜合)
打印 責(zé)任編輯:梁春雨

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