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中國科學院東北地理所黑土地保護團隊成員在查看土地改良情況。受訪者供圖
金秋時節,黑土地又迎來一個豐收季。
“一兩黑土二兩油,插根筷子能發芽。”這句膾炙人口的順口溜,道出了黑土地的珍貴與肥沃。作為地球上稀有的土壤資源,它被譽為“耕地中的大熊貓”。
不過,經過長年高強度利用,這片肥沃的土地日漸“疲憊”,出現變薄、變瘦、變硬等問題。
2021年,“黑土糧倉”科技會戰的號角吹響。為了解決上述問題,一支把實驗室建在田野間的科研團隊——中國科學院東北地理與農業生態研究所(以下簡稱“東北地理所”)黑土地保護科技攻關團隊(以下簡稱“黑土地保護團隊”)挺身而出,肩負起守護“耕地中的大熊貓”的重任。
改良鹽堿地
“堿地白花花,一年種一茬,小苗沒多少,秋后不收啥。”吉林大安的老輩人曾用這樣一句順口溜訴說對鹽堿地的無奈。
2021年春,東北地理所研究員、黑土地保護團隊負責人之一黃迎新帶著團隊成員踏上這片鹽堿地。凜冽的西北風裹著堿土顆粒撲面而來,顆粒打在臉上又疼又癢。黃迎新彎腰撿起一塊土疙瘩,手指一捻,簌簌掉下來的全是白色堿末。見到這一行人,經驗豐富的老農戶勸道:“這地種不出莊稼,你們別白費勁了。”
不過,這群“黑土地醫生”從不服輸。為了找到改良土地的方法,黃迎新和團隊成員嘗試了幾十種改良材料。一次重度鹽堿地改土試驗中,水稻剛出苗就遭遇倒春寒,黃迎新帶著團隊成員凌晨3點冒雪搭建保溫棚,跪在泥地里呵護一株株幼苗。
他們根據實踐總結創立的“良田+良種+良法”三良一體化方案被命名為“大安模式”。這套方案讓鹽堿地畝產有了質的飛躍。經過治理,重度鹽堿地年畝產超過400公斤,輕度鹽堿地年畝產超過600公斤。
如今的吉林大安示范區,昔日撂荒地已經變成萬畝稻田,田埂邊的蘆葦叢吸引白鷺棲息。
類似的改變,在“黑土糧倉”科技會戰的7個萬畝級示范區上演。
在長春示范區,黑土地保護團隊成員、東北地理所研究員梁愛珍帶領的以女性科研人員為主的“巾幗小分隊”要攻克黑土耕層退化難題。
“最冷的那回,室外氣溫接近零下30攝氏度,大家的睫毛都結了冰。我們雖然穿了兩件羽絨服,還貼了暖寶寶,卻依然感覺冰冷刺骨。”黑土地保護團隊成員黃丹丹回憶,當時梁愛珍帶著大家在田間布設傳感器,她手指凍得捏不住工具,就哈口熱氣搓一搓接著干。
現在,“巾幗小分隊”研發的保護性耕作技術已經被列入吉林省農業主推名錄,讓黑土地重煥生機。
破解耕作難
“地越來越軟乎,也越來越有勁了!”吉林長春九臺區種糧大戶潘丙國蹲在田邊,邊說邊抓起一把黑土,泥土里的秸稈碎屑清晰可見。此前,他的地塊曾出現肥力下降等問題。
變化源自黑土地保護團隊推出的“梨樹模式2.0”。它是在傳統“梨樹模式”基礎上迭代升級的保護性耕作綜合技術體系。
傳統模式雖能減少土壤侵蝕,但在推廣時受兩大難題困擾:一是春季地溫回升慢,導致玉米出苗推遲;二是低溫影響種子萌發,嚴重時還會出現缺苗斷壟。
為破解難題,“黑土糧倉”科技會戰總工程師、黑土地保護團隊負責人之一賈仲君和團隊其他科研人員關義新、鄒文秀等展開研究。那段時間,他們拿著不同地塊的土壤樣本在實驗室與田間來回奔波,筆記本上密密麻麻記滿了溫度、濕度等數據,有時連吃飯都盯著手機里的監測曲線。
“吉林南部、遼寧等地光熱充足,微生物活性強,秸稈容易降解;但松嫩平原冷涼區年均氣溫低,微生物活性不足,未腐熟的秸稈覆蓋在地表,像‘棉被’一樣阻礙地溫回升,還會與幼苗爭奪養分。”賈仲君說。
找到問題癥結后,黑土地保護團隊在光熱條件好、微生物活躍的吉林南部,沿用“秸稈覆蓋全量還田+條帶精準耕作”模式;針對松嫩平原冷涼區,則創新推出“秸稈全量深混還田+米豆高效輪作”模式。這套模式被稱為“梨樹模式2.0”。
該模式很快在田間顯成效:玉米出苗率提高3%至5%,產量平均提高10%。
在三江平原,黑土地保護團隊負責人之一、東北地理所研究員劉煥軍帶領團隊成員解決水土流失問題。“這里的坡耕地最怕澇,一場大雨就能沖掉半寸黑土。”劉煥軍說。
他帶領團隊成員構建起天、空、地立體監測體系:衛星遙感從高空掃描全域,快速標記水土流失嚴重區域;無人機貼著地面巡查,捕捉田塊內的微地形起伏和作物長勢差異;地面上布設的百余個土壤傳感器,實時采集墑情、肥力、溫度數據。那時,團隊成員每天都盯著屏幕上跳動的數據,一旦發現異常,就立刻去現場核查,常常忙到深夜。
這套監測體系僅用3天就能完成萬畝耕地的“健康畫像”,清晰標出哪塊地水土流失嚴重、哪塊地肥力不足,為后續改良提供支持。
北大荒友誼農場的農戶于殿東,是這套體系的受益者。他的160畝坡耕地曾因水土流失,黑土層薄得只剩15厘米,玉米畝產始終上不去。2021年,他的地被納入試驗田,黑土地保護團隊成員根據監測數據,為其量身設計改良方案。他們先沿著壟向起彎壟,再結合“中科司農”App實時監測數據,按需補水施肥,避免大水漫灌加劇水土流失。
堅守第一線
“每次出差最舍不得孩子,但是黑土地更需要我。”黑土地保護團隊成員、“80后”高級工程師敖曼說。她的行李箱里,總裝著記錄田間數據的筆記本。這位入職前從未種過地的博士,如今每年出差超200天,常年與南繁基地的烈日、東北寒冬的風雪為伴。
在東北地理所,這樣的青年科研人員越來越多。截至2025年6月,全所423名科研人員中,35歲以下的科研人員占比達53.19%。“‘黑土糧倉’科技會戰是系統工程,更是人才工程。”東北地理所所長姜明說,黑土地保護團隊已經全職引進10余名國家級高層次人才,形成老中青銜接的科研梯隊。
年過六旬的黑土地保護團隊成員、東北地理所研究員宋春雨,是青年科研人員的領路人。這位在水土保持領域深耕40年的老專家,雖心臟不好,卻總沖在一線。哪怕下雨后的田埂泥濘難行,他拄著木棍也要去查看侵蝕溝。“不親眼看看,我心里不踏實。”宋春雨說。在他的帶領下,團隊成員研發的坡耕地治理技術已在黑土地上得到廣泛應用。
當秋風掠過稻田,沉甸甸的稻穗彎下腰,那片浸潤著老科研人員的堅守、青年學者的熱忱的黑土地,正在默默講述著這支團隊的故事——他們重塑了“中國糧倉”的模樣,為守護“耕地中的大熊貓”交出一份中國答卷。
(原載于《科技日報》?2025-10-21?08版)
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