中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊  中國科學院“黑土糧倉”先導專項以“把黑土地用好養(yǎng)好”為目標，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)揮中國科學院學科體系完備、具備組織農(nóng)業(yè)攻關(guān)會戰(zhàn)經(jīng)驗、在黑土監(jiān)測利用保護領(lǐng)域有長期積累等方面的優(yōu)勢。瞄準“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、機理揭示、技術(shù)研發(fā)、模式構(gòu)建”四大領(lǐng)域的科學攻關(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；建立黑土地保護性利用長效機制，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)黑土地保護的前提下保證糧食穩(wěn)產(chǎn)與增產(chǎn)，“黑土糧倉”先導專項為科技支撐我國“黑土糧倉”建設(shè)提供長遠戰(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“中國科學院系統(tǒng)解決方案”；實現(xiàn)“打造建制化黑土地保護國家戰(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)黑土地保護與利用平衡”的重大創(chuàng)新目標。

結(jié)合我國黑土地保護利用面臨的任務(wù)，“黑土糧倉”先導專項按照“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)和七大示范區(qū)建設(shè)。 

 “黑土糧倉”先導專項的六大攻關(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)黑土地保護與利用首先應(yīng)阻止黑土地的持續(xù)退化，“黑土糧倉”先導專項以此為切入點，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、土壤復合侵蝕過程與阻控關(guān)鍵技術(shù)、土壤有機質(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)代生物學技術(shù)。黑土地保護除了土壤的問題，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)代生物學技術(shù)。該任務(wù)針對黑土-植物-微生物互作的土壤有機質(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)控機制等重要科學問題，從生物自身出發(fā)，通過基因編輯、微生物組學、合成生物學等先進生物技術(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)機裝備缺乏，影響了東北農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化進程。由此，“黑土糧倉”先導專項設(shè)立了攻關(guān)任務(wù)四，即黑土地智能化農(nóng)機關(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)機裝備需求迫切的現(xiàn)狀，開展?jié)M足黑土地保護性耕作的高端智能農(nóng)機具關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，并研制成套農(nóng)機具裝備產(chǎn)品，以打破國外農(nóng)機企業(yè)壟斷高端農(nóng)機裝備市場的局面。重點圍繞基于清潔能源的超大馬力動力總成技術(shù)、保護性作業(yè)機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)機具精準控制系統(tǒng)設(shè)計、面向黑土地保護的智能農(nóng)機成套裝備創(chuàng)制等方面進行技術(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)與長效機制。黑土保護與利用是長期戰(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)與長效機制。該任務(wù)瞄準黑土退化與利用時空信息不全、因地制宜的黑土保護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，黑土地保護長效機制，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，進而推廣開來才能真正起到黑土地保護與利用的實效。由此，“黑土糧倉”先導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)，瞄準不同示范區(qū)的黑土問題，引導各攻關(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)?；潭鹊汀⒎N養(yǎng)分離、農(nóng)業(yè)產(chǎn)能低、廢棄物（如秸稈、畜禽糞便）處理難導致的環(huán)境污染等問題，重點集成示范保護性耕作“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、土壤障礙嚴重、規(guī)?；c機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)域地形復雜，水蝕嚴重。示范區(qū)依托國營農(nóng)墾集團的規(guī)?；N植，具備開展先進技術(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、生態(tài)環(huán)境保護、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、黑土地丘陵坡崗地無人化保護性耕作模式，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、黑土地保護利用與鄉(xiāng)村振興有機融合模式，并開展黑土糧倉全域定制模式創(chuàng)建與示范應(yīng)用。 

黑土地保護與利用的建議

如何破解保護好和利用好之間的矛盾，或找到保護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，是當前亟待解決的問題。但更加應(yīng)該意識到，黑土地保護與利用的長期性。雖然“黑土糧倉”先導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)化保障機制?？茖W技術(shù)是解決黑土地保護與利用的主要出路，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、可復制、能推廣、留得下”的黑土地保護綜合技術(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、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)田防護林網(wǎng)配置格局。

建立黑土地保護的長效機制。黑土地的退化經(jīng)歷了漫長的過程，其保護與恢復也必然是一個長期工程，需要建立黑土地保護的長效機制。要從國家層面加快推進黑土地保護立法工作，建立完善的保護政策和行之有效的體制機制以助力黑土地保護。建立黑土地保護效果的評價指標體系，包括黑土地耕作層厚度、黑土地有機質(zhì)含量、糧食單產(chǎn)、耕地質(zhì)量等級等指標，推動建立黑土地保護考評制度。探索試點將耕地地力等補貼發(fā)放與黑土耕地保護措施落實掛鉤機制，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)低碳為導向的補貼制度，為我國的碳中和、碳達峰目標實現(xiàn)開展體制機制的探討。

（作者：姜明、李秀軍、武海濤、李祿軍、徐尚起，中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所；文亞、孫命、王竑晟、曾艷、韓永濱，中國科學院 科技促進發(fā)展局；《中國科學院院刊》供稿）