——中國科學(xué)院“黑土糧倉”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項的總體思路與實施方案
中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 我國東北黑土分布區(qū)是全球四大黑土集中分布區(qū)之一,包括黑龍江省、吉林省、遼寧省和內(nèi)蒙古自治區(qū)東部三市一盟(赤峰市、通遼市、呼倫貝爾市、興安盟)。東北黑土分布區(qū)面積?16.35?億畝,耕地面積?5.37?億畝,其中典型黑土區(qū)耕地面積約?2.78?億畝,是我國最重要的糧食生產(chǎn)基地和商品糧輸出基地。東北黑土區(qū)過去?5?年的年糧食平均產(chǎn)量占全國的?1/4,優(yōu)勢作物玉米、水稻、大豆產(chǎn)量分別占全國的?41%、19%、56%,商品糧占全國的?1/4,糧食調(diào)出量占全國的?1/3,全國排名前?10?位產(chǎn)糧縣均在該區(qū)內(nèi)。因此,東北黑土區(qū)被譽(yù)為我國糧食安全“穩(wěn)壓器”和“壓艙石”。然而,長期的不合理耕作和高強(qiáng)度利用導(dǎo)致黑土面臨著“量減質(zhì)退”的窘境,東北黑土區(qū)正由“生態(tài)功能區(qū)”逐漸向“生態(tài)脆弱區(qū)”演變,這嚴(yán)重威脅國家糧食安全和區(qū)域生態(tài)安全。
2020?年?7?月?22日,習(xí)近平總書記在吉林考察時指出:一定要采取有效措施切實把黑土地這個“耕地中的大熊貓”保護(hù)好、利用好,使之永遠(yuǎn)造福人民。之后,習(xí)近平總書記在多次重要會議中指出“實施國家黑土地保護(hù)工程”“要把黑土地保護(hù)作為一件大事來抓,把黑土地用好養(yǎng)好”。黑土地保護(hù)成為保障國家糧食安全的重要國家戰(zhàn)略。
中國科學(xué)院積極落實習(xí)近平總書記有關(guān)黑土地保護(hù)的指示,勇于承擔(dān)歷史重任,心系“國家事”、肩扛“國家責(zé)”,于?2020?年?12?月即擬定了實施“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)和保護(hù)黑土地的重要戰(zhàn)略決策。中國科學(xué)院院長、黨組書記侯建國,副院長、黨組成員張濤等領(lǐng)導(dǎo)先后多次調(diào)研指導(dǎo)“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)相關(guān)工作;中國科學(xué)院與吉林省、黑龍江省、遼寧省分別簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,共同落實推進(jìn)“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)工作。
中國科學(xué)院“黑土地保護(hù)與利用科技創(chuàng)新工程(黑土糧倉)”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(A?類)(以下簡稱“‘黑土糧倉’先導(dǎo)專項”)的謀劃與啟動實施,是“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)與核心抓手。2021?年上半年,在中國科學(xué)院科技促進(jìn)發(fā)展局的組織下,中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所作為依托單位,聯(lián)合中國科學(xué)院南京土壤研究所、地理科學(xué)與資源研究所、沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所、計算技術(shù)研究所、遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所等院內(nèi)外?50?余家單位,肩負(fù)起“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)的重要歷史使命;通過多輪次的研討、調(diào)研和咨詢,形成了“黑土糧倉”先導(dǎo)專項的實施方案。
“黑土糧倉”先導(dǎo)專項的總體思路
“黑土糧倉”先導(dǎo)專項深入貫徹落實習(xí)近平總書記關(guān)于黑土地保護(hù)與利用的系列重要指示精神,以“把黑土地用好養(yǎng)好”為目標(biāo),對接糧食安全、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、鄉(xiāng)村振興、東北振興等國家戰(zhàn)略,發(fā)揮中國科學(xué)院學(xué)科體系完備、具備組織農(nóng)業(yè)攻關(guān)會戰(zhàn)經(jīng)驗、在黑土監(jiān)測利用保護(hù)領(lǐng)域有長期積累等方面的優(yōu)勢。瞄準(zhǔn)“把黑土地用好養(yǎng)好”的重大理論需求和技術(shù)短板,開展“監(jiān)測評估、機(jī)理揭示、技術(shù)研發(fā)、模式構(gòu)建”四大領(lǐng)域的科學(xué)攻關(guān)。系統(tǒng)調(diào)查黑土地土壤資源現(xiàn)狀,建立土壤資源清單;揭示黑土退化與阻控機(jī)理,突破黑土地健康保育與產(chǎn)能提升技術(shù),建成黑土地資源環(huán)境監(jiān)測與感知體系;研發(fā)智能農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)和裝備,構(gòu)建智能化管控系統(tǒng)與決策支持平臺;建立黑土地保護(hù)性利用長效機(jī)制,并開展適用不同區(qū)域類型的黑土地現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展綜合示范。
在實現(xiàn)黑土地保護(hù)的前提下保證糧食穩(wěn)產(chǎn)與增產(chǎn),“黑土糧倉”先導(dǎo)專項為科技支撐我國“黑土糧倉”建設(shè)提供長遠(yuǎn)戰(zhàn)略服務(wù),為國家提供支撐東北黑土地農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的“中國科學(xué)院系統(tǒng)解決方案”;實現(xiàn)“打造建制化黑土地保護(hù)國家戰(zhàn)略科技力量、形成不同黑土地類型全覆蓋現(xiàn)代農(nóng)業(yè)系統(tǒng)解決方案、實現(xiàn)黑土地保護(hù)與利用平衡”的重大創(chuàng)新目標(biāo)。
結(jié)合我國黑土地保護(hù)利用面臨的任務(wù),“黑土糧倉”先導(dǎo)專項按照“項目+示范區(qū)”相互支撐的組織模式,開展六大科技攻關(guān)任務(wù)(圖?1)和七大示范區(qū)(圖?2)建設(shè)。
“黑土糧倉”先導(dǎo)專項的六大攻關(guān)任務(wù)
任務(wù)一:黑土地土壤退化過程與阻控關(guān)鍵技術(shù)。實現(xiàn)黑土地保護(hù)與利用首先應(yīng)阻止黑土地的持續(xù)退化,“黑土糧倉”先導(dǎo)專項以此為切入點,從黑土退化的阻控問題入手設(shè)置攻關(guān)任務(wù)一,即黑土地土壤退化過程與阻控關(guān)鍵技術(shù)。該任務(wù)聚焦回答黑土地土壤“變薄、變瘦、變硬、變污”等退化速率與分布格局,闡明黑土地土壤退化過程與驅(qū)動機(jī)制,研發(fā)退化阻控關(guān)鍵技術(shù)與模式,為黑土地土壤退化阻控提供科學(xué)理論與系統(tǒng)解決方案。重點開展黑土地土壤退化診斷與評價體系、土壤復(fù)合侵蝕過程與阻控關(guān)鍵技術(shù)、土壤有機(jī)質(zhì)衰減過程與提升關(guān)鍵技術(shù)、土壤壓實和結(jié)構(gòu)障礙形成過程與消減關(guān)鍵技術(shù),以及土壤典型有機(jī)污染過程與削減關(guān)鍵技術(shù)等方面的研究。
任務(wù)二:黑土地健康和保育技術(shù)。在黑土地土壤退化得到遏制之后,更為關(guān)鍵是如何提升黑土地產(chǎn)能,并在產(chǎn)能提升的同時保持黑土地健康。由此,“黑土糧倉”先導(dǎo)專項設(shè)置了攻關(guān)任務(wù)二,即黑土地健康和保育技術(shù)。該任務(wù)針對黑土資源健康狀況不清、土壤保育與產(chǎn)能協(xié)同技術(shù)需要提升、黑土區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源保障體系不夠完善等問題,為黑土地土壤產(chǎn)能提升與健康保育提供理論和技術(shù)支撐。重點開展黑土地健康評價、生物健康的定向培育、水分和養(yǎng)分高效利用技術(shù)體系、黑土保育型栽培耕作和循環(huán)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系、水-濕地-糧食關(guān)聯(lián)機(jī)制和協(xié)同安全保障等方面的研究。
任務(wù)三:黑土地產(chǎn)能和質(zhì)量提升的現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)。黑土地保護(hù)除了土壤的問題,還有一些長期制約黑土地農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的問題,如秸稈還田障礙、肥藥過程施用等。由此,“黑土糧倉”先導(dǎo)專項針對性地設(shè)置了攻關(guān)任務(wù)三,即黑土地產(chǎn)能和質(zhì)量提升的現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)。該任務(wù)針對黑土-植物-微生物互作的土壤有機(jī)質(zhì)平衡、木質(zhì)素纖維素生物合成與降解、土壤病害生物調(diào)控機(jī)制等重要科學(xué)問題,從生物自身出發(fā),通過基因編輯、微生物組學(xué)、合成生物學(xué)等先進(jìn)生物技術(shù)手段,研發(fā)黑土地產(chǎn)能和土壤質(zhì)量提升的變革性、顛覆性生物技術(shù),為黑土地“提質(zhì)減肥、有機(jī)增效、防污減藥、高產(chǎn)高效”提供科技支撐和可借鑒的示范樣板。重點開展植物驅(qū)動的黑土地提質(zhì)增效技術(shù),微生物驅(qū)動的黑土地作物產(chǎn)能提升技術(shù),多源農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用和靶向堆肥技術(shù),秸稈原位高效腐解還田技術(shù),以及黑土地防污與病害高效防控生物技術(shù)等方面的研究。
任務(wù)四:黑土地智能化農(nóng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究和裝備。東北地區(qū)是我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平最高的區(qū)域,未來農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化趨勢是規(guī)?;?、無人化、智能化,但目前我國自主研發(fā)的高端智能農(nóng)機(jī)裝備缺乏,影響了東北農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。由此,“黑土糧倉”先導(dǎo)專項設(shè)立了攻關(guān)任務(wù)四,即黑土地智能化農(nóng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究和裝備。該任務(wù)結(jié)合我國東北黑土地區(qū)域土地集約化程度高,對高端智能農(nóng)機(jī)裝備需求迫切的現(xiàn)狀,開展?jié)M足黑土地保護(hù)性耕作的高端智能農(nóng)機(jī)具關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),并研制成套農(nóng)機(jī)具裝備產(chǎn)品,以打破國外農(nóng)機(jī)企業(yè)壟斷高端農(nóng)機(jī)裝備市場的局面。重點圍繞基于清潔能源的超大馬力動力總成技術(shù)、保護(hù)性作業(yè)機(jī)具核心耐磨部件的研制、黑土地廣域天基定位技術(shù)、智能農(nóng)機(jī)具精準(zhǔn)控制系統(tǒng)設(shè)計、面向黑土地保護(hù)的智能農(nóng)機(jī)成套裝備創(chuàng)制等方面進(jìn)行技術(shù)突破。
任務(wù)五:黑土資源環(huán)境天-空-地一體監(jiān)測與感知體系。在土壤、作物和機(jī)械方面問題研究的基礎(chǔ)上,用好養(yǎng)好黑土地需要對黑土資源現(xiàn)狀及其變化情況有深入了解,方能為黑土保護(hù)與利用提供有針對性的技術(shù)方案。由此,專項設(shè)置了攻關(guān)任務(wù)五,即黑土資源環(huán)境天-空-地一體監(jiān)測與感知體系。該任務(wù)旨在構(gòu)建天-空-地一體的黑土資源環(huán)境實時監(jiān)測與感知體系,提供持續(xù)、穩(wěn)定的黑土地土壤、水、植被覆蓋及生長信息,為中國黑土地資源清查、合理開發(fā)、保護(hù)實現(xiàn)黑土地土壤理化參數(shù)、農(nóng)作物生理參數(shù)、農(nóng)作物蒸散發(fā)與水分利用效率反演技術(shù)創(chuàng)新,提供多個維度的中國黑土地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。重點通過高光譜遙感和近地表主被動無損土壤監(jiān)測系統(tǒng),定量揭示黑土地區(qū)域土壤健康狀態(tài)、能量分布和生物光譜等信息,掌握黑土地利用現(xiàn)狀及其空間的變異狀況,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
任務(wù)六:用好養(yǎng)好黑土地的智能化管控系統(tǒng)與長效機(jī)制。黑土保護(hù)與利用是長期戰(zhàn)略,需要將“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)的成果留在東北黑土地上,持續(xù)推動黑土地農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。由此,專項設(shè)置了攻關(guān)任務(wù)六,即用好養(yǎng)好黑土地的智能化管控系統(tǒng)與長效機(jī)制。該任務(wù)瞄準(zhǔn)黑土退化與利用時空信息不全、因地制宜的黑土保護(hù)與利用全域定制方案缺失、區(qū)域性智能管控水平亟待提升等關(guān)鍵科學(xué)問題,建立用好養(yǎng)好黑土地智能化管控系統(tǒng),從而提升黑土地保護(hù)與利用數(shù)字化管理水平,為黑土區(qū)提供全域定制系統(tǒng)性解決方案。重點開展黑土地監(jiān)測與全要素信息一張圖,黑土地糧食安全模擬與預(yù)警,黑土地保護(hù)長效機(jī)制,黑土地智能化管控與決策支持系統(tǒng)等方面的研究。
“黑土糧倉”先導(dǎo)專項的七大示范區(qū)
技術(shù)研發(fā)成果需要落地,需要深入黑土地農(nóng)田一線開展示范應(yīng)用,進(jìn)而推廣開來才能真正起到黑土地保護(hù)與利用的實效。由此,“黑土糧倉”先導(dǎo)專項針對不同黑土區(qū)的典型問題設(shè)置的七大示范區(qū)(圖?2),瞄準(zhǔn)不同示范區(qū)的黑土問題,引導(dǎo)各攻關(guān)任務(wù)開展針對性的技術(shù)研發(fā),并承接現(xiàn)有的黑土農(nóng)業(yè)技術(shù),在技術(shù)集成和優(yōu)化的基礎(chǔ)上,形成適合各示范區(qū)的技術(shù)模式并開展示范推廣。同時,“黑土糧倉”先導(dǎo)專項以各示范區(qū)為依托,與各地方部門和企業(yè)等單位深度合作,真正將中國科學(xué)院的技術(shù)推廣開來。
海倫示范區(qū):厚層黑土保育與產(chǎn)能提效。針對東北黑土區(qū)松嫩平原中北部黑土層“變薄、變瘦、變硬”等制約糧食生產(chǎn)能力提升的瓶頸問題,重點集成示范厚層黑土肥沃耕層構(gòu)建與保育模式、黑土侵蝕阻控與高效生產(chǎn)模式、黑土快速培肥與肥藥減量增效模式、優(yōu)質(zhì)大豆高產(chǎn)高效栽培模式,并開展海倫示范區(qū)多要素立體監(jiān)測與模式應(yīng)用評價。
長春示范區(qū):薄層退化黑土保育與糧食產(chǎn)能提升。圍繞薄層退化黑土區(qū)農(nóng)田土壤耕層變薄、有機(jī)質(zhì)含量下降、區(qū)域生態(tài)功能退化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理粗放且規(guī)模化程度低、種養(yǎng)分離、農(nóng)業(yè)產(chǎn)能低、廢棄物(如秸稈、畜禽糞便)處理難導(dǎo)致的環(huán)境污染等問題,重點集成示范保護(hù)性耕作“梨樹模式”、秸稈覆/混還田節(jié)肥增效模式、丘陵區(qū)水土生態(tài)修復(fù)與高效生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式、種養(yǎng)一體化地力提升高效循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式,并開展長春示范區(qū)多要素立體監(jiān)測與模式應(yīng)用評價。
沈陽示范區(qū):退化黑土地地力恢復(fù)與產(chǎn)能提升。東北黑土區(qū)南部光溫資源較好,但因土壤退化和貧瘠,使得良好的光溫資源無法有效發(fā)揮。另外,針對用養(yǎng)失調(diào)、水肥矛盾突出、季節(jié)性干旱頻發(fā)等區(qū)域問題,重點集成示范旱地土壤保育與產(chǎn)能提升模式、風(fēng)蝕阻控與節(jié)水高效農(nóng)業(yè)模式、稻作農(nóng)田土壤地力保持與提質(zhì)增效模式,并開展沈陽示范區(qū)多要素立體監(jiān)測與模式應(yīng)用評價。
三江示范區(qū):水稻土和白漿土質(zhì)量與產(chǎn)能提升。針對三江平原地下水季節(jié)性下降、農(nóng)業(yè)水資源利用效率低、春季土壤溫度低、土壤障礙嚴(yán)重、規(guī)?;c機(jī)械化水平高但種肥藥投入粗放、智能化水平低、高時空分辨率農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)匱乏等問題,集成示范農(nóng)業(yè)水土資源優(yōu)化配置與高效利用模式、白漿土旱田障礙消減與地力提升模式、寒地水田地力提升與抗逆豐產(chǎn)模式、規(guī)模農(nóng)業(yè)黑土地保護(hù)與智慧農(nóng)業(yè)融合發(fā)展模式,并開展三江示范區(qū)多要素立體監(jiān)測與模式應(yīng)用評價。
大安示范區(qū):鹽堿地生態(tài)治理與高效利用。圍繞東北西部黑土區(qū)邊際土地生產(chǎn)力低下和生態(tài)保障能力退化問題,以鹽堿化土壤改良技術(shù)為核心,針對鹽堿障礙水田、旱田、草地和濕地,聚焦關(guān)鍵問題與重大需求導(dǎo)向,重點集成示范鹽堿地以稻治堿改土增糧模式、鹽堿旱田改良及其高效利用模式、鹽堿草地生產(chǎn)力提升與生態(tài)屏障構(gòu)建模式,以及“稻-葦-蟹/魚-菇”立體高效復(fù)合生態(tài)模式;并開展大安示范區(qū)多要素立體監(jiān)測與模式應(yīng)用評價。
大河灣示范區(qū):黑土地智能化農(nóng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)集成與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。大河灣示范區(qū)處于大興安嶺余脈的坡崗地,區(qū)域地形復(fù)雜,水蝕嚴(yán)重。示范區(qū)依托國營農(nóng)墾集團(tuán)的規(guī)模化種植,具備開展先進(jìn)技術(shù)模式驗證示范的基礎(chǔ)。通過大河灣區(qū)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,將黑土地保護(hù)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等融合,重點集成示范大河灣漫坡漫崗黑土侵蝕阻控模式、基于綠色能源的黑土種養(yǎng)循環(huán)模式、黑土地丘陵坡崗地?zé)o人化保護(hù)性耕作模式,并開展大河灣黑土地多要素立體監(jiān)測與模式應(yīng)用評價。
齊齊哈爾示范區(qū):黑土糧倉全域定制。針對齊齊哈爾市及嫩江中上游黑土區(qū)土壤退化和碳損失嚴(yán)重、種養(yǎng)資源不匹配、農(nóng)業(yè)效益不高、區(qū)域發(fā)展缺乏系統(tǒng)解決方案等瓶頸問題,重點集成示范黑土健康調(diào)控與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)創(chuàng)優(yōu)模式、黑土地保育增效技術(shù)模式、黑土多源增碳增效技術(shù)模式、黑土地保護(hù)利用與鄉(xiāng)村振興有機(jī)融合模式,并開展黑土糧倉全域定制模式創(chuàng)建與示范應(yīng)用。
“黑土糧倉”先導(dǎo)專項的創(chuàng)新
多學(xué)科集成創(chuàng)新。發(fā)揮中國科學(xué)院學(xué)科完整齊全的特點,集中優(yōu)勢科研力量重點突破黑土保護(hù)與利用長期面臨的、亟待攻克的關(guān)鍵科學(xué)問題,包括揭示黑土地退化機(jī)制、闡明地力提升與健康保育機(jī)理、突破水熱限制、研發(fā)微生物組學(xué)秸稈高效原位腐解技術(shù)等。
技術(shù)模式創(chuàng)新。依據(jù)黑土地不同土壤類型、氣候特點、障礙因子等區(qū)域特征,研發(fā)土壤退化阻控、土壤健康保育、耕作栽培、種養(yǎng)循環(huán)及水土資源調(diào)控等創(chuàng)新技術(shù),完善構(gòu)建“梨樹模式”升級版、“龍江模式”、“三江模式”等不同區(qū)域的黑土地保護(hù)性利用系統(tǒng)集成方案;通過攻關(guān)任務(wù)和示范區(qū)相結(jié)合的立體交叉組織架構(gòu),形成研、保、育、用、推一體化的黑土保育技術(shù)體系,成果可真正實現(xiàn)“推得開、留得下”,從總體上解決黑土層“變薄”、土壤有機(jī)質(zhì)含量下降“變瘦”、土壤板結(jié)和犁底層增厚“變硬”等問題。
智能手段創(chuàng)新。依托東北地區(qū)現(xiàn)有的17個野外臺站組成網(wǎng)絡(luò)及?7?個示范區(qū),建立天地空一體化監(jiān)測及感知體系;加快智能農(nóng)機(jī)的國產(chǎn)化進(jìn)程,打造智能農(nóng)業(yè)體系,實現(xiàn)黑土地實時監(jiān)測及智能農(nóng)機(jī)技術(shù)體系知識產(chǎn)權(quán)的自主化、國產(chǎn)化;建立黑土地大數(shù)據(jù)和人工智能設(shè)計管控決策系統(tǒng),實現(xiàn)黑土地可持續(xù)利用。
管理模式創(chuàng)新。采用院省聯(lián)動、院部協(xié)作的組織創(chuàng)新模式,通過與東北四?。▍^(qū))、相關(guān)部委簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議、組建院省(部)“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)領(lǐng)導(dǎo)小組和工作辦公室、設(shè)立前線指揮部、派駐科技副職等多種方式,切實將中國科學(xué)院的科技成果應(yīng)用到黑土地上。定期發(fā)布《“東北黑土地”白皮書》,為用好養(yǎng)好黑土地提供理論、技術(shù)、政策建議等科技支撐,引導(dǎo)保護(hù)利用發(fā)展方向。
黑土地保護(hù)與利用的建議
如何破解保護(hù)好和利用好之間的矛盾,或找到保護(hù)好和利用好之間的平衡點,確保黑土地可持續(xù)的生產(chǎn)糧食且土壤不再退化甚至得到改善,為國家糧食安全提供有力保障,是當(dāng)前亟待解決的問題。但更加應(yīng)該意識到,黑土地保護(hù)與利用的長期性。雖然“黑土糧倉”先導(dǎo)專項在實施過程中能夠有效阻止黑土退化并提升糧食產(chǎn)量,但如何真正實現(xiàn)黑土地的長期可持續(xù)利用,仍需要從以下?4?個方面給予更多的關(guān)注。
完善用好養(yǎng)好黑土地的技術(shù)成果轉(zhuǎn)化保障機(jī)制??茖W(xué)技術(shù)是解決黑土地保護(hù)與利用的主要出路,但目前各種農(nóng)業(yè)技術(shù)種類繁多,保護(hù)方式政出多門,但黑土地的問題并沒有真正解決。所以,必須要思考,如何建立切實有效的技術(shù)應(yīng)用途徑,打通技術(shù)從實驗室到農(nóng)田中的障礙;如何開展現(xiàn)有黑土地保護(hù)技術(shù)的效果評估,以識別有效的技術(shù)并將其迅速推廣開來;如何通過激勵性政策與強(qiáng)制性措施相結(jié)合,廣泛調(diào)動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈主體和社會各界的黑土地保護(hù)技術(shù)應(yīng)用積極性;如何推動土地流轉(zhuǎn),建立新型經(jīng)營主體,發(fā)揮規(guī)模經(jīng)營的技術(shù)示范引領(lǐng)作用。這些不僅是解決黑土地面臨的科學(xué)問題,也是今后的科技和農(nóng)業(yè)共同融合發(fā)展的路徑選擇。
創(chuàng)新綜合不同區(qū)域的黑土地保護(hù)系統(tǒng)集成方案。針對黑土地種植制度、土壤類型特點及環(huán)境障礙因子,集成一批農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配套、用地養(yǎng)地結(jié)合的綜合技術(shù)模式,研發(fā)推廣一批新技術(shù)、新產(chǎn)品、新裝備,集成組裝一批“用得上、可復(fù)制、能推廣、留得下”的黑土地保護(hù)綜合技術(shù)模式。繼續(xù)完善推廣“梨樹模式”“龍江模式”,針對侵蝕溝修復(fù)、鹽堿地治理、白漿土障礙層消減及水土資源優(yōu)化調(diào)控等問題研發(fā)集成技術(shù)新模式。融合循環(huán)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、鄉(xiāng)村振興等產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提出用好養(yǎng)好黑土地的系統(tǒng)解決方案。
從流域尺度開展土壤侵蝕防控研究與治理。東北黑土區(qū)水土侵蝕問題突出,水土流失面積仍有?3.24?億畝,其中坡耕地水土流失面積?3?975?萬畝;此外,尚有?22.22?萬條侵蝕溝亟待治理。建議從流域尺度加大黑土區(qū)水土侵蝕治理技術(shù)及發(fā)生機(jī)理研究;以流域為單元,系統(tǒng)開展水土流失動態(tài)監(jiān)測和侵蝕溝治理,加快黑土區(qū)小流域治理和灌區(qū)建設(shè),配套完善小型農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施,優(yōu)化農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng)配置格局。
建立黑土地保護(hù)的長效機(jī)制。黑土地的退化經(jīng)歷了漫長的過程,其保護(hù)與恢復(fù)也必然是一個長期工程,需要建立黑土地保護(hù)的長效機(jī)制。要從國家層面加快推進(jìn)黑土地保護(hù)立法工作,建立完善的保護(hù)政策和行之有效的體制機(jī)制以助力黑土地保護(hù)。建立黑土地保護(hù)效果的評價指標(biāo)體系,包括黑土地耕作層厚度、黑土地有機(jī)質(zhì)含量、糧食單產(chǎn)、耕地質(zhì)量等級等指標(biāo),推動建立黑土地保護(hù)考評制度。探索試點將耕地地力等補(bǔ)貼發(fā)放與黑土耕地保護(hù)措施落實掛鉤機(jī)制,實現(xiàn)從“包產(chǎn)到戶”到“包質(zhì)到戶”的轉(zhuǎn)變。黑土地保護(hù)的核心技術(shù)之一就是黑土的少免耕及秸稈還田,增加土壤有機(jī)碳含量;建議針對黑土區(qū)實施的綠色低碳技術(shù)與模式,建立以綠色生態(tài)低碳為導(dǎo)向的補(bǔ)貼制度,為我國的碳中和、碳達(dá)峰目標(biāo)實現(xiàn)開展體制機(jī)制的探討。
(作者:姜明、李秀軍、武海濤、李祿軍、徐尚起,中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所;文亞、孫命、王竑晟、曾艷、韓永濱,中國科學(xué)院 科技促進(jìn)發(fā)展局;《中國科學(xué)院院刊》供稿)