中國網(wǎng)/中國發(fā)展門(mén)戶(hù)網(wǎng)訊 黑土地是地球上珍貴的土壤資源，是我國非常寶貴的重要資源稟賦。我國東北地區是世界主要黑土帶之一，典型黑土區耕地面積約?2.78?億畝，為國家糧食安全提供了可靠耕地保障。依靠科技創(chuàng )新保護利用好黑土地，促進(jìn)黑土耕地資源持續利用，是我國農業(yè)科技創(chuàng )新的一項重要任務(wù)。 

探索實(shí)踐依靠科技創(chuàng )新保護利用黑土地的發(fā)展路徑

黨的十八大以來(lái)，以習近平同志為核心的黨中央高度重視糧食安全，深入實(shí)施“藏糧于地、藏糧于技”戰略，對依靠科技創(chuàng )新保糧豐產(chǎn)、保護耕地及黑土地作出一系列重要部署。2021?年中央一號文件明確要求，加快推進(jìn)農業(yè)現代化，提升糧食和重要農產(chǎn)品供給保障能力。習近平總書(shū)記強調，“只要糧食不出大問(wèn)題，中國的事就穩得住”“糧食生產(chǎn)根本在耕地，命脈在水利，出路在科技，動(dòng)力在政策”“要加快綠色農業(yè)發(fā)展，堅持用養結合、綜合施策，確保黑土地不減少、不退化”。習近平總書(shū)記的重要指示為依靠科技創(chuàng )新促進(jìn)黑土地保護利用指明了前進(jìn)方向。要從根本上解決黑土地保護利用問(wèn)題，必須向科技創(chuàng )新要方法、要答案，這是黑土地保護利用的不二選擇。

科技創(chuàng )新是保障國家糧食安全的關(guān)鍵一招。科學(xué)技術(shù)部深刻學(xué)習領(lǐng)會(huì )習近平總書(shū)記關(guān)于“把飯碗牢牢端在自己手上”的重要指示精神，始終把保障國家糧食安全作為農業(yè)科技創(chuàng )新的一項重大任務(wù)，組織調動(dòng)全國優(yōu)勢科研力量開(kāi)展科技攻關(guān)，在土壤改良利用、糧食豐產(chǎn)增效、模式推廣應用方面打出一套“科技組合拳”。開(kāi)展“黃淮海平原綜合治理和合理開(kāi)發(fā)研究”，對旱澇堿低產(chǎn)田的改良和綜合利用形成了綜合治理技術(shù)方案，使黃淮海地區糧食年生產(chǎn)能力提高了?2?524?萬(wàn)噸。以豐收增效為核心，實(shí)施“國家糧食豐產(chǎn)科技工程”，開(kāi)展技術(shù)集成示范，“十三五”期間在?13?個(gè)糧食主產(chǎn)省份推廣?3.23?億畝，累計增產(chǎn)糧食?1?350?萬(wàn)噸。組織實(shí)施“渤海糧倉科技示范工程”，提高水土資源利用率，破解土壤瘠薄鹽堿制約糧食增產(chǎn)問(wèn)題，累計示范推廣?8?017?萬(wàn)畝，其中“棉改糧”?605.5?萬(wàn)畝，改良鹽堿地?324.8?萬(wàn)畝，累計增糧?1?050?萬(wàn)噸。實(shí)踐證明，科技創(chuàng )新在耕地保護利用、糧食增產(chǎn)豐收方面發(fā)揮了重要支撐作用，為我們保護好、利用好黑土地樹(shù)立了強大信心。

對依靠科技創(chuàng )新保護利用黑土地進(jìn)行了成功探索和實(shí)踐。2020?年，我國東北黑土區糧食產(chǎn)量達?1.735?億噸，占全國糧食總產(chǎn)量的?25.9%，是國家糧食安全“壓艙石”。科學(xué)技術(shù)部始終把黑土地保護利用工作擺在重要位置，部署實(shí)施黑土地有機質(zhì)提升和作物豐產(chǎn)增效、黑土區障礙土壤改良等一批重大科技任務(wù)，在黑土區示范推廣秸稈還田、耕層構建、有機肥替代等技術(shù)，推動(dòng)土壤調理劑、新型肥料和保護性耕作裝備等產(chǎn)品的大范圍應用，支持中國科學(xué)院、中國農業(yè)科學(xué)院、東北地區相關(guān)高校和科研院所陸續在黑龍江海倫、吉林梨樹(shù)、遼寧阜新、內蒙古呼倫貝爾等主要生態(tài)類(lèi)型區建立了?128?個(gè)點(diǎn)位的耕地質(zhì)量定位監測網(wǎng)絡(luò )，積累了部分黑土質(zhì)量演變的監測數據，支持中國農業(yè)大學(xué)等單位創(chuàng )建了以玉米秸稈全覆蓋、免耕播種為核心的“梨樹(shù)模式”，支持中國科學(xué)院、黑龍江省農業(yè)科學(xué)院等單位研發(fā)了障礙土壤改良、大豆-玉米輪作、基于秸稈還田的肥沃層構建、多樣化生物籬種植等技術(shù)模式。2020?年?7?月，習近平總書(shū)記在吉林考察了“梨樹(shù)模式”，給予充分肯定，并強調“要采取有效措施切實(shí)把黑土地這個(gè)‘耕地中的大熊貓’保護好、利用好，使之永遠造福人民”。通過(guò)多年長(cháng)期穩定的科研支持，我國已初步形成黑土保護系列技術(shù)產(chǎn)品與裝備、可推廣的黑土地保護與利用模式，彰顯了科技支撐黑土地保護利用的巨大潛力，為加快形成黑土地在利用中保護、以保護促利用的可持續發(fā)展新格局奠定了堅實(shí)科技基礎。

科技創(chuàng )新是保護好、利用好黑土地的根本出路。中國東北黑土區是世界主要黑土區之一。土壤翻耕、耕層裸露、大肆開(kāi)墾等長(cháng)期不合理開(kāi)發(fā)利用，曾導致全球黑土地出現嚴重土壤侵蝕。歐洲和南美洲對土壤保護主要采取休耕、輪作等措施。美國大力開(kāi)展保護黑土地的耕作技術(shù)創(chuàng )新，強調少耕免耕、多樣化種植，有效降低了黑土地侵蝕，土壤有機質(zhì)進(jìn)入上升階段。由于人多地少這一基本國情，我國黑土區的耕作強度和集約化程度遠高于世界其他黑土區；有效提升黑土地耕地潛力、提高糧食綜合生產(chǎn)能力的同時(shí)還要保護好黑土地這一“耕地中的大熊貓”，這就必須大力研發(fā)新品種、新技術(shù)、新裝備、新產(chǎn)品，不斷提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、土地產(chǎn)出率和資源利用率，實(shí)現黑土地的土壤改良、產(chǎn)能提高、持續利用。 

強化問(wèn)題導向和需求導向，全面提升科技創(chuàng )新支撐黑土地保護利用的體系化能力

當前，我國黑土地出現嚴峻退化趨勢，黑土地土壤侵蝕嚴重、有機質(zhì)衰減、耕層板結硬化、生態(tài)功能退化等問(wèn)題日益凸顯，導致黑土地“變薄、變瘦、變硬”，對我國糧食安全和農業(yè)可持續發(fā)展造成直接威脅。找準黑土地保護利用亟待解決的科學(xué)問(wèn)題和技術(shù)難題，進(jìn)一步健全完善黑土地保護利用的科技支撐服務(wù)體系，是當前農業(yè)農村領(lǐng)域科技創(chuàng )新的一項重要任務(wù)。科學(xué)技術(shù)部多次組織土壤、水資源、生態(tài)環(huán)境等多領(lǐng)域專(zhuān)家赴東北地區考察調研，主動(dòng)與農業(yè)農村部、中國科學(xué)院等部門(mén)、單位及有關(guān)省份進(jìn)行會(huì )商，充分了解黑土地保護利用的科技需求。黑土地保護利用必須破解兩大科學(xué)問(wèn)題，建立四大技術(shù)體系。

破解黑土耕層“變薄”、有機質(zhì)退化的科學(xué)機理問(wèn)題。目前，60%?的東北黑土旱地發(fā)生了水土流失，水力、風(fēng)力、凍融等多營(yíng)力作用的復合侵蝕，治理難度較之黃土高原、南方紅壤丘陵等其他單一營(yíng)力水蝕區更大。近數十年來(lái)，東北黑土區是我國旱地農田土壤有機碳表現為下降趨勢的唯一地區，因此，亟待加強黑土地退化過(guò)程與驅動(dòng)機制科學(xué)研究，為黑土地保護利用提供科學(xué)理論支撐。

研究黑土肥力產(chǎn)能協(xié)同提升的科學(xué)機理問(wèn)題。土壤結構是土壤肥力的物質(zhì)基礎，決定水、肥、氣、熱的供應與蓄存。良好的土壤結構能夠提高土壤抗蝕性。如何培育良好的土壤結構是黑土肥力產(chǎn)能協(xié)同提升的關(guān)鍵。需要從保護性耕作、深耕、增施有機肥、糧飼輪作等多個(gè)維度協(xié)同提升黑土肥力產(chǎn)能，研究黑土區主要耕作/輪作模式下土壤結構演變規律和有機質(zhì)累積的機理、典型土壤主要農作物水分養分轉化運移和典型土壤營(yíng)養元素高效利用原理。

研發(fā)黑土地侵蝕治理技術(shù)體系。針對黑土地侵蝕退化及其影響農業(yè)生產(chǎn)等問(wèn)題，要厘清風(fēng)蝕、水蝕和溶蝕空間格局與驅動(dòng)因子，明確復合侵蝕對土壤有機碳和養分流失的影響機制，攻克坡耕地侵蝕阻控的新型保護性耕作技術(shù)、坡面研發(fā)溝毀耕地再造關(guān)鍵技術(shù)，構建復合侵蝕阻控的耕作、生物、工程相融合的綜合技術(shù)體系，以及農田集水區蓄導排一體化徑流調控技術(shù)體系。

研發(fā)黑土地土壤障礙消減技術(shù)體系。我國東北黑土區?50%?的農田存在壓實(shí)、白漿化與堿化等障礙，導致土壤緊實(shí)致密、通氣透水性差，嚴重限制了作物生長(cháng)和產(chǎn)能發(fā)揮。針對蘇打鹽堿土和白漿土均存在土壤結構不良、水分養分有效性低、生產(chǎn)力低等共性問(wèn)題，迫切需要研發(fā)堿化層和白漿層障礙消減耕作技術(shù)、蘇打鹽堿土和白漿土地力提升的綠肥作物種植與有機培肥技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，有效推動(dòng)黑土地障礙因子消減和產(chǎn)能提升。針對長(cháng)期機械化耕作導致的黑土地壓實(shí)板結，應研究農機具作業(yè)對黑土地土壤結構、力學(xué)性質(zhì)、作物生長(cháng)等影響，研發(fā)土壤壓實(shí)板結消減的厚沃耕層構建技術(shù)、保護性耕作技術(shù)等。

建立黑土地保護利用分類(lèi)評價(jià)技術(shù)體系。我國東北黑土區幅員遼闊，土壤退化類(lèi)型多、退化程度不一、退化成因復雜，且受氣候變化影響較為敏感。綜合利用黑土區多源、多維、多尺度的土壤資源及環(huán)境信息，構建定量化的土壤退化評價(jià)技術(shù)體系、黑土地保護利用分類(lèi)分級評價(jià)體系，建成黑土區高精度、高分辨率的土壤退化類(lèi)型、退化程度空間分布數據產(chǎn)品，將為系統解決用好養好黑土地問(wèn)題提供關(guān)鍵科學(xué)數據支撐。

完善黑土地智慧監測與信息服務(wù)技術(shù)體系。利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、天-空-地一體化監測技術(shù)體系獲取高時(shí)空分辨率黑土地農業(yè)資源環(huán)境、農機農藝、技術(shù)模式等農業(yè)大數據，實(shí)現多源異構農業(yè)大數據的融合分析，掌握作物生長(cháng)、自然災害、土壤質(zhì)量等農業(yè)生產(chǎn)全過(guò)程的時(shí)空變化規律；通過(guò)農業(yè)災害與作物脅迫的智能診斷與預警，實(shí)現種、肥、藥、水和農業(yè)自然資源與社會(huì )資源的智能管控，以及多尺度農業(yè)生產(chǎn)管理的智能決策，將為黑土地智慧農業(yè)和用好養好黑土地提供信息服務(wù)，促進(jìn)黑土地農業(yè)現代化的進(jìn)程。

集成優(yōu)勢科研力量和各方創(chuàng )新資源，加快推進(jìn)黑土地保護利用科技創(chuàng )新

全面落實(shí)習近平總書(shū)記關(guān)于黑土地保護利用的重要指示精神，按照黨中央部署，進(jìn)一步強化面向黑土地保護利用的科技攻關(guān)和創(chuàng )新體系建設。堅持黑土地保護利用的公益性、基礎性、長(cháng)期性，按照“強監測、攻技術(shù)、推模式、走新路”的工作思路，強化部門(mén)協(xié)同、部省聯(lián)動(dòng)、區域協(xié)同，統籌推動(dòng)政策、項目、基地、人才、資金一體化配置，加快實(shí)現黑土地土壤改良、產(chǎn)能提高、持續利用的戰略目標，有效支撐國家糧食安全。

強化科技支撐黑土地保護利用的組織實(shí)施體系。科學(xué)技術(shù)部牽頭與東北四省（區）聯(lián)合實(shí)施黑土地保護利用科技行動(dòng)，在黑土地保護工程中充分發(fā)揮科技支撐作用；大力支持中國科學(xué)院開(kāi)展“黑土糧倉”科技會(huì )戰，加強力量統籌、資源優(yōu)化配置、任務(wù)行動(dòng)協(xié)調，形成工作合力。

攻克一批黑土地保護利用關(guān)鍵核心技術(shù)。以保障黑土地質(zhì)量提升和保證糧食穩產(chǎn)增產(chǎn)為核心，加強原創(chuàng )性、引領(lǐng)性科技攻關(guān)。積極探索“揭榜掛帥”、部省聯(lián)動(dòng)、企業(yè)創(chuàng )新聯(lián)合體等科技攻關(guān)任務(wù)組織實(shí)施的新模式，著(zhù)力攻克黑土區水蝕風(fēng)蝕治理、地力培育與提升、土壤結構性障礙消減、黑土保育與作物豐產(chǎn)增效協(xié)同等關(guān)鍵技術(shù)，建立黑土地保護利用集成技術(shù)體系。

建設一批黑土地保護利用科技支撐平臺。支持建設黑土地保護利用相關(guān)國家重點(diǎn)實(shí)驗室、國家野外觀(guān)測臺站、國家技術(shù)創(chuàng )新中心和國家農業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區，推動(dòng)部門(mén)和省市的高校、科研機構、企業(yè)開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng )新，突出多學(xué)科交叉融合，強化科技成果轉化示范。支持科技領(lǐng)軍企業(yè)發(fā)揮市場(chǎng)需求、集成創(chuàng )新、組織平臺的優(yōu)勢，開(kāi)展黑土地保護利用共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、科技資源共享服務(wù)，提升產(chǎn)業(yè)鏈現代化水平。

示范推廣科技支撐黑土地保護利用的有效模式。在東北黑土區五大生態(tài)區開(kāi)展黑土地耕地保育和糧食產(chǎn)能提升協(xié)同的“梨樹(shù)模式”推廣示范，加快形成黑土地質(zhì)量、產(chǎn)能、生態(tài)三位一體協(xié)同的“保、育、用”模式。

培育壯大黑土地保護利用科技人才隊伍。培養黑土地保護利用領(lǐng)域的創(chuàng )新型人才、青年人才和各類(lèi)技能人才，穩定支持一批高水平科研和創(chuàng )新團隊，形成關(guān)鍵核心技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)優(yōu)勢。完善扶持激勵政策，鼓勵引導更多科技特派員開(kāi)展黑土地保護利用技術(shù)推廣示范。

奮進(jìn)新時(shí)代、走好新征程，我們要更加緊密地團結在以習近平同志為核心的黨中央周?chē)瑘猿忠粤暯叫聲r(shí)代中國特色社會(huì )主義思想為指導，自覺(jué)肩負起實(shí)現高水平科技自立自強的使命擔當，努力為用好養好黑土地提供強有力科技支撐，為實(shí)現第二個(gè)百年奮斗目標和中華民族偉大復興的中國夢(mèng)作出新的更大貢獻！

（作者：王志剛  科學(xué)技術(shù)部部長(cháng)、黨組書(shū)記；《中國科學(xué)院院刊》供稿）