科技日报记者 陆成宽
“变薄、变瘦、变硬”,是近40年来东北黑土地退化显现的严峻态势。为保护好这片“耕地中的大熊猫”,2021年,中国科学院联合全国98家单位,打响了“黑土粮仓”科技会战。
6月8日,中国科学院在江苏南京召开“黑土粮仓”科技会战(以下简称“会战”)新闻发布会宣布,会战取得了一系列标志性成果,形成了从科学认知到产品装备、从关键技术到模式集成、从示范验证到全域推广的系统解决方案,打造了一支高水平、建制化科研队伍,为黑土地保护事业注入了持久动力。
查清“病因”分区开方
守护黑土地,先要摸清“家底”。会战构建起黑土地资源本底与变化“一张图”,首次系统描绘出黑土地近40年的退化全貌,明确了“变薄、变瘦、变硬”的具体特征和分布现状,相当于给黑土地建立了一套详尽的“健康档案”。在此基础上,科研团队揭示了黑土肥力定向提升的双源协同调控机制,为精准“对症”奠定了理论基础。
查清“病因”,更要开出“药方”。中国科学院东北地理与农业生态研究所所长姜明介绍,针对不同区域的土壤属性和气候特征,会战创建了三类特色鲜明的区域治理模式。
具体而言,在典型黑土区,“龙江模式”“梨树模式2.0”“辽河模式”主打黑土保育与粮食产能提升。其中,“龙江模式”连续5年被遴选纳入农业农村部主推技术,“梨树模式2.0”入选全国节粮减损典型案例,“辽河模式”有力支撑了国家畜禽粪污资源化利用整县推进工程。在障碍土壤区,“大安模式”和“三江模式”聚焦障碍消减与高效利用,尤其是“大安模式”的核心技术已发布为行业标准,标志着苏打盐碱地改造利用进入标准化推广新阶段,为吉林省“千亿斤粮食”产能建设工程提供了坚实科技支撑。此外,“大河湾模式”“齐齐哈尔模式”等智能化综合管控模式,推动了黑土地管理向数字化、精准化迈进。
五年来,会战建成7个万亩级核心示范区,示范面积19.35万亩;技术模式累计辐射推广超5.4亿亩。在示范区内,土壤有机质含量提升0.25%至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。
“鸿鹄”下田硬核赋能
给黑土地开好“药方”,还要有趁手的“农具”。针对东北黑土地大型农机规模化作业、智能化升级的迫切需求,会战在第三代智能农机装备领域取得硬核突破。
中国科学院计算技术研究所团队自主研发的“鸿鹄”系列农机,关键部件国产化率超过90%,在核心技术上实现三项突破: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%,达到世界顶尖水平;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,在每秒200万亿次运算的算力下实现复杂场景毫秒级响应。
这些“钢铁巨人”不是实验室里的样品,而是真正驰骋在黑土地上的生产力。目前,团队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”的困境,为黑土地保护注入了强劲的智慧力量。
这场会战的意义不止于技术突破。全国政协常委、农业农村部原副部长张桃林评价,会战为全国耕地质量保护修复、农业绿色低碳发展树立了标杆。联合国粮农组织土地与水资源司副司长诺拉·贝拉穆尼表示,中国通过立法保障、工程实施、科技攻关等举措实现黑土地可持续利用,为全球粮食安全贡献了独特的“中国方案”。
黑土地保护利用是长期性系统工程,从“保卫战”到“持久战”,需要持续深化科技攻关、扩大成果推广应用。姜明表示,下一步,会战将持续推动成果迭代升级,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”提供持久科技动能。

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