【科學網】保護黑土地 科研人員拿出“中國方案”
四季輪轉，春回大地。吉林省四平市的一塊肥沃黑土地上，6大類40臺龐然大物般的農機具一字排開，蓄勢待發。秸稈還田機、深松機、免耕播種機、自走式噴桿噴霧機……除此之外，它們還可以承擔起一項重任：保護黑土地。
黑土地是大糧倉。黑土地插根筷子能發芽的美名代代流傳，更被譽為“耕地中的大熊貓”。然而，多年來重用輕養、只用不養的高強度、掠奪式開發，已經讓黑土地不堪重負：黑土層變薄、有機質含量降低，風蝕水蝕嚴重的黑土區，更是出現了“破皮黃”的現象。
保護黑土地迫在眉睫。但黑土區在全球僅有三塊，國外的保護經驗“水土不服”。怎么辦？向科技創新要答案。
多年來，科研人員們圍繞保護黑土地的核心問題不斷攻關，提出保護性耕作模式，即以少耕免耕、秸稈覆蓋還田為核心的梨樹模式，為保護黑土地提供了“中國方案”。
攻堅克難：向核心技術進軍
春季的四平，陌上花開。近日，中國黑土地保護農機產業發展推進大會暨第二屆中國農業機械（北方）田間日活動、第一屆中國北方（四平）農機展銷會在四平開幕。
此次展會盛況空前，云集了全國120余家知名農機企業，展區面積達11.88萬平方米，參展設備300多臺，涵蓋所有農機裝備行業。
作為2007年就參與到黑土地保護工作的科研人員，中國科學院東北地理與農業生態研究所研究員關義新、遼寧省農業科學院農機所研究員張旭東都表示感慨良多。
保護黑土地，做起來很艱難。東北黑土區屬于寒溫帶氣候，在世界三大黑土地中面積最小、氣候條件最寒冷、農業開發條件最惡劣。“但黑土地又是我國糧食安全的壓艙石，黑土地耕地面積占全國的27%，產出的商品糧占全國的三分之一。”張旭東說。
關義新認為，保護黑土地，最重要的是找到適合我國的方式。“結合我國國情，保護性耕作是行之有效的保護方式，而保護性耕作，就離不開先進的農業機械。”
想實現秸稈覆蓋還田，免耕、少耕以保護黑土地的目的，免耕播種機是最大的制約因素之一。這項技術必須攻克。吉林省梨樹縣農業技術推廣總站站長王貴滿以及關義新、張旭東等一批科研工作者勠力同心，攻堅克難，終于在2008年研制出第一臺樣機，填補了空白。
隨后的十余年里，寬窄行秸稈覆蓋免耕技術、條帶旋耕還田技術以及配套的耕作技術、農機具……一次次遇到問題，一次次在科研上突破瓶頸、攻克難關。
正是科研工作者們的點點心血，最終形成了如今成熟的保護性耕作模式：秸稈全量覆蓋，免耕、少耕播種，達到保持土壤水分、防治土壤風蝕水蝕、培肥土壤肥力、減少土壤耕作、節約成本等多種功效為一體的、環境友好的農業種植技術模式。
面向未來：從機械化向智能化突破
2020年2月25日，農業農村部、財政部聯合印發《東北黑土地保護性耕作行動計劃（2020—2025年）》，在東北四省（區）適宜區域全面推行以秸稈覆蓋還田、免（少）耕播種為主要內容的保護性耕作技術。
面向未來，科研人員也面臨著新的挑戰。
“近年來，東北黑土地從數量到質量都有所回升，遏制了量減質退現象。其中一個重要原因是在保護性耕作、農作物秸稈綜合利用、農機深松整地、畜禽糞污資源化利用、高標準農田建設等方面加大了黑土地保護的科技投入。”中國農業機械化協會會長劉憲告訴科技日報記者。
劉憲表示，經過10余年的高速發展，中國農業機械化已經進入穩定發展期，糧、棉、油、糖等9大作物的全程機械化正全面推進，主要糧食作物機械化率達到80%以上。“中國未來農業的發展，將從機械化轉向智能化。”劉憲說。
而從展會上看來，智能化農機具的發展方興未艾。
“我們智能化農機目前已部分投入應用。”中國農業機械化科學研究院首席專家、機電技術應用研究所研究員趙博介紹，智能化的農機可以基于自動駕駛系統自動規劃路徑，通過傳感器、智能系統監測秸稈覆蓋率、茬高等關鍵指標。“未來，我們還可以實現施肥的智能化，通過判斷土壤成分調節用量，達到保護黑土地的目的。”
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