保护黑土地 科研人员拿出“中国方案”

“十四五”开新局

四季轮转，春回大地。吉林省四平市的一块肥沃黑土地上，6大类40台庞然大物般的农机具一字排开，蓄势待发。秸秆还田机、深松机、免耕播种机、自走式喷杆喷雾机……除此之外，它们还可以承担起一项重任：保护黑土地。

黑土地是大粮仓。黑土地插根筷子能发芽的美名代代流传，更被誉为“耕地中的大熊猫”。然而，多年来重用轻养、只用不养的高强度、掠夺式开发，已经让黑土地不堪重负：黑土层变薄、有机质含量降低，风蚀水蚀严重的黑土区，更是出现了“破皮黄”的现象。

保护黑土地迫在眉睫。但黑土区在全球仅有三块，国外的保护经验“水土不服”。怎么办？向科技创新要答案。

多年来，科研人员们围绕保护黑土地的核心问题不断攻关，提出保护性耕作模式，即以少耕免耕、秸秆覆盖还田为核心的梨树模式，为保护黑土地提供了“中国方案”。

攻坚克难：向核心技术进军

春季的四平，陌上花开。近日，中国黑土地保护农机产业发展推进大会暨第二届中国农业机械（北方）田间日活动、第一届中国北方（四平）农机展销会在四平开幕。

此次展会盛况空前，云集了全国120余家知名农机企业，展区面积达11.88万平方米，参展设备300多台，涵盖所有农机装备行业。

作为2007年就参与到黑土地保护工作的科研人员，中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员关义新、辽宁省农业科学院农机所研究员张旭东都表示感慨良多。

保护黑土地，做起来很艰难。东北黑土区属于寒温带气候，在世界三大黑土地中面积最小、气候条件最寒冷、农业开发条件最恶劣。“但黑土地又是我国粮食安全的压舱石，黑土地耕地面积占全国的27%，产出的商品粮占全国的三分之一。”张旭东说。

关义新认为，保护黑土地，最重要的是找到适合我国的方式。“结合我国国情，保护性耕作是行之有效的保护方式，而保护性耕作，就离不开先进的农业机械。”

想实现秸秆覆盖还田，免耕、少耕以保护黑土地的目的，免耕播种机是最大的制约因素之一。这项技术必须攻克。吉林省梨树县农业技术推广总站站长王贵满以及关义新、张旭东等一批科研工作者勠力同心，攻坚克难，终于在2008年研制出第一台样机，填补了空白。

随后的十余年里，宽窄行秸秆覆盖免耕技术、条带旋耕还田技术以及配套的耕作技术、农机具……一次次遇到问题，一次次在科研上突破瓶颈、攻克难关。

正是科研工作者们的点点心血，最终形成了如今成熟的保护性耕作模式：秸秆全量覆盖，免耕、少耕播种，达到保持土壤水分、防治土壤风蚀水蚀、培肥土壤肥力、减少土壤耕作、节约成本等多种功效为一体的、环境友好的农业种植技术模式。

面向未来：从机械化向智能化突破

2020年2月25日，农业农村部、财政部联合印发《东北黑土地保护性耕作行动计划（2020—2025年）》，在东北四省（区）适宜区域全面推行以秸秆覆盖还田、免（少）耕播种为主要内容的保护性耕作技术。

面向未来，科研人员也面临着新的挑战。

“近年来，东北黑土地从数量到质量都有所回升，遏制了量减质退现象。其中一个重要原因是在保护性耕作、农作物秸秆综合利用、农机深松整地、畜禽粪污资源化利用、高标准农田建设等方面加大了黑土地保护的科技投入。”中国农业机械化协会会长刘宪告诉科技日报记者。

刘宪表示，经过10余年的高速发展，中国农业机械化已经进入稳定发展期，粮、棉、油、糖等9大作物的全程机械化正全面推进，主要粮食作物机械化率达到80%以上。“中国未来农业的发展，将从机械化转向智能化。”刘宪说。

而从展会上看来，智能化农机具的发展方兴未艾。

“我们智能化农机目前已部分投入应用。”中国农业机械化科学研究院首席专家、机电技术应用研究所研究员赵博介绍，智能化的农机可以基于自动驾驶系统自动规划路径，通过传感器、智能系统监测秸秆覆盖率、茬高等关键指标。“未来，我们还可以实现施肥的智能化，通过判断土壤成分调节用量，达到保护黑土地的目的。”