中国已将实施黑土地保护工程、加强东北黑土地保护和地力恢复纳入国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要。2021年3月,中国科学院主动“揭榜挂帅”,并与吉林省、辽宁省、黑龙江省、内蒙古自治区签订框架协议,共同推进实施“黑土粮仓”科技会战,针对“变薄”“变瘦”“变硬”等各类黑土地退化“疑难杂症”开展科研攻关,“对症下药”保障“耕地中的大熊猫”健康,守护“黑土粮仓”。
其中,“黑土粮仓”科技会战水稻土和白浆土质量与产能提升三江示范区项目,由中国科学院东北地理与农业生态研究所(东北地理所)科研团队领衔28家单位140多位科研人员,与北大荒农垦集团友谊农场、曙光农场等强强联合kok官方体育登录入口,通过类似CT扫描对黑土地进行“体检”,为目标地块精细“画像”开出“处方”,并开展试验示范与应用推广,现已打造出适合于三江平原且可复制、可推广的黑土地智能化保护利用模式即“三江模式”。
黑土地智能化保护范式主要包括八方面内容:一是黑土地保护问题系统认知理论创新;二是黑土地耕地质量立体监测认知新理论,建立监测指标体系;三是研发天空地立体监测技术,服务黑土“地块画像”需求;四是明确耕地退化的核心指标、辅助指标、阈值,定量诊断障碍与退化程度;五是基于天—空—地一体化监测技术体系获取的区域农业时空大数据,建立三江平原多尺度分区体系,实现田块内部的精准管理分区;六是生成不同技术的智能决策与“处方”,时空精准障碍消减与地力提升;七是结合分区体系与定量诊断,智能化配置黑土地保护利用技术;八是建设集成样板,实现“监测诊断、技术处方、精准手术”的工程农艺生物措施集成保护。
在“海绵农田”示范样板建设过程中,项目团队利用天空地立体监测技术,智能化配置等高种植、可耕作宽埂、窄埂、暗管排水、小流域尺度蓄排等工程措施kok官方体育登录入口,白浆土改土、智能施肥、条耕等农艺措施,以及草水道等生物措施,实现“涝能排”“旱能蓄”和“固土保肥”,以此为基础并融合多措施、多尺度、多环节黑土地坡耕地智能化保护利用技术体系,将曾经跑水、跑土、跑肥的“三跑田”变成保水、保土、保肥的“三保田”。
据项目团队成员、中国科学院东北地理所科研助理曲洺伯介绍,团队自主开发的“中科司农”手机APP同步微信小程序,旨在服务于广大农户,让农户足不出户,在炕头上就能看到自家田地作物长势监测情况、区域气象情况等。该手机软件主打的“地块画像”则类似于CT扫描,给地块做一个全身“体检”,从而为农户提供相关地块的全方位数据服务,辅助他们根据退化障碍信息,及时进行土壤改良。
“通过努力,我们已构建黑土地保护‘三江模式’,并实现可复制、可推广,为国家的粮食安全和生态安全作出重要贡献。”刘焕军总结说,短期看,它最直接的好处是增产带来的经济效益;长期看,这是给子孙后代留好地kok官方体育登录入口,是经济效益和包括生态效益在内的社会效益综合体现。他希望通过“海绵农田”技术把黑土层保护好kok官方体育登录入口,助力黑土地可持续甚至永续利用。(完)
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作者: 莫朗菁 2024年10月11日 16:23918.16MB
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