用智慧守护“耕地中的大熊猫”
肥沃的黑土地，是地球上稀有的土壤资源，被誉为“耕地中的大熊猫”。
“一两黑土二两油，插根筷子能发芽。”这句顺口溜形象地说出了黑土地的肥沃，但在长年的深度开发和重点利用中，黑土地也免不了变薄、变瘦、变硬。
为更好地保护“耕地中的大熊猫”，2021年3月，中国科学院主动“揭榜挂帅”，集结院内27家研究所和院外71家单位，筹划“黑土粮仓”先导专项重大科技任务，与吉林、辽宁、黑龙江、内蒙古三省一区打造了7个万亩级示范区，构建了区域适宜性黑土地保护与利用技术模式。
在这场“黑土粮仓”科技会战中，由中国科学院东北地理与农业生态研究所（以下简称“东北地理所”）担任先锋军。作为专项负责人和前线总指挥，东北地理所所长姜明带领一支支科研攻关团队将热爱与信念“种”在东北广袤的黑土地上。
1.在盐碱地上奋勇拼搏
“大风卷起层层黄沙，沙粒击打着脸颊，又随着呼吸进入鼻喉，一不小心就会钻入眼睛。”东北地理所研究员、“黑土粮仓”科技会战大安（吉林西部）示范区负责人黄迎新，回想起多年前筹建大安（吉林西部）示范区长岭站时感叹，“吉林西部是世界三大苏打盐碱地集中分布区之一，盐分重、碱化度高，农作物很难生长。”
“长岭可不仅仅是刮大风！因为草木难生，夏天，蚊虫围着人转；因为地广人稀，冬天，挡不住的寒风吹得人骨头都发凉。”团队成员李强说，面对这么艰苦的条件，队员们却越战越勇，平均每年在长岭站工作约80天，最多的一年达130天。他们不仅令长岭站焕然一新，还不断优化着与良田、良种、良法相配套的农业种植大安模式，在盐碱地治理方面取得了突破。
“风雨兼程是野外工作的家常便饭。”李强说，“土壤呼吸监测实验是收集数据的重要途径，监测期为每两小时1次、连续监测24小时。有一次，团队在野外顶着烈日检测了一整天，结果晚上突然下起暴雨，为了保证数据的完整性，大家坚持在暴雨中完成了最后两小时的监测。”
2021年，“黑土粮仓”科技会战启动当年，团队探索出“埋秸秆造旱田”盐碱地治理新模式。黄迎新介绍：“通过实施秸秆改良盐碱地技术，原来没办法种植玉米的重度盐碱地可实现亩产玉米约300公斤，是当地平均产量的74%～94%。”
2023年春天，团队又对该技术进行了调整升级。秋天，丰收的喜讯传来。经过测产，位于吉林省长岭县的45亩试验田，借助“埋秸秆造旱田”盐碱地治理新模式，在改良成本从两万元每公顷降低到7200元每公顷的前提下，亩产达到了341.77公斤。
令黄迎新和团队成员欣慰的是，随着试验田喜获丰收，当地群众渐渐明白了科学种田的重要性，不仅主动询问试验田的相关研究，还帮忙看守试验田。“现在越来越多的企业主动提出合作意愿，大家感觉一切付出都是值得的。”黄迎新说。
2.精心为黑土地做“体检”
在东北地理所研究员刘焕军心里，2023年4月26日到5月5日是一段难忘的日子。在这段时间里，依托于中国科学院“黑土粮仓”科技会战三江示范区项目，东北地理所联合中国科学院空天信息创新研究院等16家单位以及“黑土粮仓”科技会战的其他团队，在三江示范区友谊农场开展了一场黑土地航空飞行综合观测实验。
“在这次实验中，我们共组织卫星15颗，过境达120次，使用航空遥感飞机搭载多种高精尖设备在天空进行观测，还组织地面近百人的大部队一同实施黑土地天空地立体监测。”刘焕军说，多频次的全面“体检”提高了黑土地耕地产能与质量监测能力，构建出黑土地耕地档案，建立了黑土地资源大数据平台，实现“数字黑土地”和农场黑土地资源“一张图”。
“队员们每天早上5点就要前往试验田，赶上洪涝就得穿着靴子蹚过及膝的水，水灌进靴筒，就像腿上绑了沙袋走在沼泽地里一样。每个人还要提着两个设备采样，腾不出手扒开玉米叶子，大家就用头顶出了一条路，脸上免不了被叶子划伤。晚上回寝室，刷掉靴子里的泥，就得晚上12点多了。第二天早上5点，又要开始新一天的采样。”团队成员王轶昂说。
如今，团队已经完成了友谊农场近200个样方的地面调查工作，为摸清测区黑土地土壤与耕地质量家底，诊断黑土地土壤与耕地质量及退化状况获取了科学数据。
依托于“黑土粮仓”科技会战三江示范区项目打下的良好基础，2021年11月，刘焕军负责的国家重大研发计划项目“黑土地耕地质量多尺度天空地立体监测技术与预警系统”正式立项，项目将首次得出黑土地耕地质量的天空地完整监测数据，为东北地区的黑土地耕地“保驾护航”。
3.坚守一线发挥巾帼力量
眼镜后面是一双带笑的眼睛，说起话来温和而亲切。谁能想到，这位知性而温婉的女士，不仅自己做科研，还带着一群女性科技工作者顶着严寒和酷暑，在黑土地上奉献着青春。
“我们团队从2001年开始，就从事保护性耕作的研究与推广工作，建立了东北黑土区第一个保护性耕作长期定位试验基地。”东北地理所研究员梁爱珍介绍，2021年“黑土粮仓”科技会战打响，她又作为“薄层退化黑土保育与粮食产能提升长春示范区”负责人，带领巾帼队伍继续把论文书写在广袤的黑土地上。
团队成员黄丹丹说：“我常常在早上醒来时，看到梁爱珍老师凌晨三四点发来的消息。这么多年，我对梁老师的印象就没有变过，她仿佛就是为科研而生的，脑子里每时每刻都在想科研的事情。”
因为设备需要人工输入参数、完成设置，所以每一次野外测量，团队成员都全程坚守。“夏天，蚊虫一层层地围在身边。更令人害怕的是夜里有野生动物的影子闪过，看不清是什么，也不敢看。”黄丹丹说，“这都还好，最难的还是冬天。”
冬日里的吉林，黑土地已然结冻。拎着设备和大量的备用电池，梁爱珍带着团队成员，在空旷的雪地里穿行。“最冷的一次，接近零下30摄氏度。我们虽然穿着两件羽绒服和厚厚的雪地靴，贴着暖宝宝，但还是感觉寒风钻进毛孔里，冰冷刺骨。”黄丹丹回忆。
“尽管我们团队有75%的成员是女生，但每一次实地测量，她们都和男生一样坚持到底，只为了拿到更准确、更完整的实验数据。”梁爱珍骄傲地说。
而团队的成绩也值得骄傲：“黑土粮仓”科技会战万亩示范区逐渐落地，为吉林省黑土地保护事业起到了重要的引领带动作用。在团队多年的努力下，东北黑土区土壤有机质含量增加0.1%～0.5%、土壤入渗速率提升44%～69%，粮食平均增产10%，成本节约10%～20%；团队关键技术入选2023年吉林省农业主推技术。
“接下来，东北地理所将继续开展集中攻关，为保护好、利用好黑土地提供更全面的系统解决方案，借助‘黑土粮仓’科技会战项目大幅推进吉林2035年实现‘千亿斤粮食’产能的进程，推动我国粮食产能和农业强国建设再上新台阶。”姜明说。
（本报记者 任爽 本报见习记者 许天舒）