科技重塑“黑土粮仓”:五年会战交出硬核“答卷”
中国网/中国发展门户网讯 (记者 王振红) 黑土地被誉为“耕地中的大熊猫”,是我国粮食安全的“压舱石”。然而,长期高强度利用导致黑土地面临“变薄、变瘦、变硬”的退化挑战。6月8日,记者从在南京举行的中国科学院“黑土粮仓”科技会战成果会上获悉,为落实“藏粮于地、藏粮于技”战略,2021年中国科学院集结全国98家单位打响“黑土粮仓”科技会战,部署战略性先导科技专项(A类)“黑土地保护与利用科技创新工程(黑土粮仓)”。这场继 “黄淮海”农业科技会战后发起的又一次农业科技大会战,以科技创新重塑黑土地生命力,不仅绘制出资源保护“一张图”,更以智能农机、分区治理等硬核成果,为国家粮食安全注入强劲动能。
摸清家底,绘制资源本底“一张图”
面对黑土地的退化危机,摸清家底是第一步。中国科学院“黑土粮仓”科技会战专项总指挥、中国科学院东北地理与农业生态研究所所长姜明表示,“科技会战绘就了黑土地资源本底与变化‘一张图’。”
他介绍说,依托天空地一体化监测体系,搭配自主研发的无损探测设备,包括伽玛能谱仪、探地雷达等仪器,再结合中国科学院及相关单位在东北黑土地搭建的数十年野外监测站点积累的数据,历年项目开展系统调研数据,掌握了黑土地近40年“变薄、变瘦、变硬”等退化问题,以及各类土壤属性的详细数据,为后续研发黑土退化治理技术、实现黑土地科学合理利用,提供了坚实的数据支撑。
此外,科技会战揭示了黑土肥力定向提升的双源协同调控机制;攻克了黑土定向阻控、侵蚀沟修复、生物赋能健康培育、智能农机等关键技术;构建了覆盖全域的黑土地分区分类保护与利用模式。
示范引领,数据见证保护成效
一组组沉甸甸的数据,交出了科技会战的成绩单。据姜明介绍,专项建成7个万亩级核心示范区,示范面积19.35万亩;实现典型黑土区土壤有机质含量提升0.25%-0.70%、土壤侵蚀率降低80%、耕地质量提升0.5个等级、粮食产量提升5.2%以上,技术模式累计辐射推广面积超5.4亿亩,为黑土地保护与可持续利用提供了坚实科技支撑。
因地制宜,创建区域治理新模式
黑土地幅员辽阔,分区分类治理成为必然选择。“专项立足区域土壤属性与气候特征,创建了三类特色鲜明的区域治理模式:典型黑土保育与粮食产能提升模式,如龙江模式、梨树模式2.0、辽河模式;障碍土壤障碍消减与高效利用模式,如三江模式、大安模式;黑土地智能化综合管控模式,如大河湾模式、齐齐哈尔模式。”姜明介绍说,“龙江模式”等为《国家黑土地保护工程实施方案(2021—2025年)》落地提供支撑,“梨树模式2.0”入选全国节粮减损典型案例,“辽河模式”助力国家畜禽粪污资源化利用整县推进工程与国家绿色种养循环农业试点工程实施,基于“大安模式”核心技术发布了行业标准,标志着苏打盐碱地改造利用进入标准化推广应用新阶段,为吉林省“千亿斤粮食”产能建设工程提供有力科技保障。
硬核赋能,智能农机破解“卡脖子”难题
如何将科研成果转化为田间地头的实际生产力?技术的落地离不开装备的支撑,针对东北黑土地大型农机规模化与智能化的需求,专项给出了答案:完成了“鸿鹄”系列第三代智能农业机械装备技术体系自主研发,关键部件国产化率超90%。
中国科学院计算技术研究所正高级工程师张玉成指出,第三代智能农机在核心技术上取得了三项突破:一是自主研发大马力高功率电机,400马力电机系统效率达98.7%,超出世界顶尖水平;二是建立高强度耐磨材料体系,开发的多款耐磨部件性能优于进口同类产品;三是攻克边缘智能计算平台技术,实现200TOPS算力下的复杂场景毫秒级响应。
据悉,“鸿鹄”拖拉机搭载的无人驾驶系统通过国家拖拉机质量检验检测中心CMA与CNAS双重认证。已生产各类智能农机设备375台;累计实现产值2.3亿元,销售收入1.6亿元。“整机已在东北黑土区推广应用超3万亩,有效解决了高端大马力农机‘无机可用’的问题,为黑土地保护注入了智慧力量。”张玉成表示。
树立标杆,贡献全球粮食安全“中国方案”
全国政协常委、农业农村部原副部长张桃林对科技会战成果给予高度评价,认为其探索形成的黑土地保护利用中国路径,为全国耕地质量保护修复、农业绿色低碳发展树立了标杆。
联合国粮食与农业组织(FAO)土地与水资源司副司长诺拉·贝拉穆尼表示,黑土地是全球稀缺的优质耕地资源,事关世界粮食安全。她认为,“中国科学院‘黑土粮仓’科技会战在黑土基础理论创新与应用技术研发方面成果丰硕,既为中国黑土地可持续利用提供了有力科技支撑,也为全球粮食安全贡献中国方案。”
这份“中国方案”正在跨越山海,惠及更多国家。姜明在接受记者采访时表示,“我们目前也在积极推动中国黑土地保护成果走向国际、落地应用。通过连续举办国际研讨会,与俄罗斯、乌克兰、加拿大、阿根廷等多个国家合作交流;通过论文及国际专利发表,让国际同行进一步了解我们的黑土地保护创新技术及成效,他们都十分惊叹于我国在黑土地保护上的巨大投入、大批科研工作者开展的相关创新工作和政府主导的工程化模式。”他指出,如今中国的多项技术和标准已被多国借鉴采纳并开展示范推广,真正实现了从“跟跑”到“领跑”的转变,树立了行业标杆。
打赢“持久战”,筑牢大国粮仓
保护黑土地,非一日之功,而是一场必须打赢的持久战。姜明表示,下一步,“黑土粮仓”科技会战将持续聚焦国家黑土地保护与利用核心需求,推动成果迭代升级,打造“有影响、推得开、留得下”的硬核技术,为守护好“耕地中的大熊猫”、夯实国家粮食安全“压舱石”提供源源不断的科技动能。







