黑土地保护工作，事关国家粮食安全和生态安全。
2021年，中国科学院汇聚全国农业及多学科科研力量，联合黑吉辽蒙三省一区全面启动实施“黑土粮仓”科技会战，通过原始理论创新、关键技术突破与成果推广应用，为养好用好黑土地提供科技支撑。
两年来，以三江平原作为“会战”区域的三江示范区在北大荒集团友谊等农场的支持配合下，连续攻克多项农业关键核心技术并累计辐射推广3190万亩，取得“会战”“开门红”。
格田改造
联手合作 共建新“友谊”
北大荒集团友谊农场是国家最早的农业现代化示范窗口，2021年3月，中国科学院东北地理与农业生态研究所作为“黑土粮仓”科技会战的对接窗口单位与北大荒农垦集团红兴隆分公司、友谊农场签订三方战略合作协议，拉开三江示范区“会战”序幕。
“北大荒集团是粮食生产的‘国家队’，中科院是科研领域的‘国家队’，两队联合选定友谊农场作为核心示范区，将更好发挥北大荒集团土地规模大、耕作技术先进等体系化、建制化优势，取得更多用得上、留得下、推得开的黑土地保护利用技术成果。”“黑土粮仓”科技会战三江示范区负责人刘焕军介绍说，三江示范区将联合中科院、农科院、农垦科学院、高校、龙头企业等28家单位的140多名科研人员组成项目组，聚焦黑土地保护与利用开展科技攻关，努力构建提升黑土地基础地力、生产能力和生态支撑力的系统保护体系。
“友谊农场从建场开始就承担起了‘出粮食、出经验、出人才’的历史使命，目前我们正集中力量建设国家级农业现代化示范区。三江示范区的专家在友谊开展科技攻关，将为我们打造农业现代化发展的新样板提供强大的科技保证。”友谊农场总经理谭景光说。
收获作业
为支持配合项目组，友谊农场成立由农场领导牵头、多部门参与的协调工作专班，抽调农业和科技推广中心人员与项目组联署办公，建立从农场到管理区到种植户的三级转化实施流程；结合正在实施的国家农业现代化示范区建设，先后投入近7000万元建设了中科院北大荒友谊现代农业实验站、黑土地保护实验室、黑土地保护研究展览馆和智慧农业管控中心，并购置大批先进仪器设备，投资7150万元的黑土地保护与智慧农业融合样板工程已开工建设……把保卫“黑土粮仓”的科技论文写在了广袤的三江平原上，开创了科研院所与规模农业企业“双赢”的发展局面。
截至2022年末，三江示范区先后制定技术标准12项，申请国内外专利32项，研发新产品12个，实现成果转化5项，授权发明专利6项，牵头黑土地耕地质量天空地立体监测与预警系统、白浆土障碍消减与产能提升等2个国家重点研发计划项目；在友谊农场率先开展实验形成的“北大荒模式”和“三江模式”成为规模农业黑土地保护的示范样板；通过红兴隆分公司“农都讲堂”和田间现场会等方式，为北大荒集团和三江平原县市区培训人员超5000人次，帮助友谊农场建立了225人的梯队库和118人的优秀人才储备库……
等高种植玉米收获
开创黑土保护“北大荒模式”
2021年，友谊农场第一管理区第九作业站430亩坡耕地上，采用横向曲线垄种植的玉米长势均匀旺盛，呈现出丰收在望的喜人景象。这种与以往顺坡垄向截然不同的种植模式正是三江示范区在友谊农场开展的全国首例坡耕地等高种植技术。
“我们利用卫星、航空器对坡耕地进行高精度测量，用专业软件确定等高度垄线曲度，结合农机自动导航功能进行起垄作业，同时根据田间布设的土壤水分传感器和土壤流失监测设备实施精准施肥，可以实现地表径流量降低60%、土壤流失量降低80%、化肥施用量减少15%、提高作物产量5%以上。”三江示范区项目组成员李浩介绍说，受自然因素和长期开垦的影响，三江平原黑土层厚度已经从原来的一米多下降到现在的三四十厘米，旱田坡耕地由于长期采取直垄种植导致水土流失严重、养分缺失，影响了粮食生产的稳定性。
为实现均衡增产，示范区项目组以坡耕地治理为突破口展开黑土地旱田保护与利用科技攻关，对坡度大于3度小于7度的耕地采取等高环播技术，对坡度大于7度小于15度的耕地采取等高宽埂技术。
“等高种植技术通过现代科技手段改变耕地水肥运移规律，减缓水肥运移速度，平衡不同坡位水肥状况，让原先‘跑水、跑肥、跑土’的‘三跑田’变成了‘保水、保肥、保土’的高产稳产田，实现了黑土地保护与粮食生产的双提升。”友谊农场农业发展部部长唐曹甲子说，2022年，友谊农场开展“等高种植”和“等高宽埂”技术种植玉米3000亩，通过随机取点实测，实验区亩产达到930公斤，比2021年又提高了60公斤。
等高种植技术仅仅是示范区攻关农业科技的一个缩影。2021年以来，三江示范区综合运用农田高效节水技术、农田退水净化与循环利用技术、地下水资源监测与预警技术、水土资源优化配置与调控技术，融合农业生产技术形成“节水、净水、量水、调水”高效水资源利用技术体系，实现综合节水提高27%；针对白浆土养分蓄含量低等问题，结合机械改土、应用化学及生物改良剂，配合耕层快速培肥的玉米和大豆高产栽培技术，实现有效耕层增加到30cm，玉米和大豆产量增产14%以上；优化寒地稻田保护性耕作技术，集成寒地水田地力和粳稻产能双提升模式，实现水稻产量提高12.6%……实现了用地和养地的有机结合，初步构建起了多学科、多技术集成的黑土地保护“北大荒模式”，走出了一条“前沿科技攻关—实用技术改造—成果就地转化”的创新之路。
友谊农场副总经理杨慧介绍说，2023年，北大荒集团红兴隆分公司将在十三个农场打造总长度1100多公里的38条农业科技示范带，示范推广黑土地保护“北大荒模式”100余万亩，其中仅等高种植技术推广面积就达到6万亩。
智能施肥作业促增产
示范推广科技成果惠“三江”
2022年10月，伴随着高亢的丰收进行曲，一项国内首创的天空地立体观测与航空平台多载荷协同飞行实验在金黄如画的三江平原上展开。
为推进国家重点研发计划“黑土地耕地质量多尺度天空地立体监测技术与预警系统”试验，三江示范区集合全国10余家科研单位的100多名科学家，协调高分、环境减灾、资源系列国产卫星和大飞机并在地面设置90个采样点，以航空飞行与地面结合的方式，对三江平原地形地貌、土壤质地、水资源利用、农作物种植结构和长势等农业时空大数据进行同步观测，一次性获取900平方公里米级地形和多光谱数据。
为扩大实验示范范围，建立覆盖三江平原的黑土地保护技术模式，2021年至今，三江示范区先后开展了5次星地同步观测实验和30余次地面观测实验，完成了三江平原23个县、市、区和北大荒集团四个分公司的自然资源数据集和农业生产数据集。
土壤养分测定
在此基础上，项目组构建完成三江平原黑土地时空变化档案，先后开展了农业水土资源优化配置与高效利用、白浆土旱田障碍消减与地力提升、寒地水田地力提升与抗逆丰产、黑土地保护与智慧农业融合发展、三江示范区多要素立体监测与模式应用评价5种模式的关键技术攻关，组织近140多位各领域专家开发出适用于不同农业生产环节的指导方案和技术措施，研发完成高时空分辨率气象数据的精准气象模块、智能灌溉设备集成与精准灌溉模块、精准喷药模块、基于天空地立体监测的精准施肥模块，全方位指导三江平原黑土地保护和农业生产工作。
“以前我们人工巡田需要好几天时间，现在用无人机飞一遍就成了。不仅效率高，按照专家的处方施肥还能减少不少浪费。”2022年夏季，友谊农场水稻种植户马国良通过精准施肥模块完成300亩水稻田的施肥工作，收到意想不到的效果。
2021年以来，三江示范区项目组集成黑土地保护与利用的先进科技在北大荒集团四个分公司16个农场建立核心示范区2.78万亩，基本覆盖三江平原各种地形地貌的黑土耕地，通过北大荒农垦集团与黑龙江省环耕站双线推广，累计辐射推广面积达到3190万亩。
四月的三江平原，新一年的春耕画卷正渐次展开。
4月15日，旨在加快推广三江示范区科研成果的全国“首届黑土地耕地质量监测评价论坛”即将在红兴隆分公司拉开帷幕，从友谊农场萌芽并在北大荒集团开花结果的“三江模式”和“北大荒模式”也将开启全面推广的新征程。
通讯员：尹怀建 徐宏宇 詹然；记者：姜斌 刘畅
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