麥?zhǔn)諘r(shí)節(jié),走進(jìn)中原地區(qū),金色的麥浪隨風(fēng)翻滾。這片曾經(jīng)滋養(yǎng)了農(nóng)耕文明的大地,正孕育著新的生機(jī)。
作為農(nóng)業(yè)大國,我國以世界9%的耕地養(yǎng)活著全球近20%的人口。同時(shí),耕地質(zhì)量總體不高、耕地后備資源不足、農(nóng)業(yè)資源過度開發(fā)利用等問題依然突出。
糧食生產(chǎn)根本在耕地,出路在科技。近年來,從中原糧倉到東北黑土地,全國各地積極補(bǔ)“營養(yǎng)”去“病灶”,深入實(shí)施藏糧于地、藏糧于技,讓糧田變“良田”。
給耕地裝上“智慧大腦”
隨著科技不斷進(jìn)步,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與土地的關(guān)系正發(fā)生著深刻的變革。河南新鄉(xiāng)的種糧大戶裴朝賓對此感觸頗深。“現(xiàn)在種200畝地,比以前種10畝地還省事!”
2022年,裴朝賓流轉(zhuǎn)了近100畝土地,打造成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田。農(nóng)田里基礎(chǔ)設(shè)施完備,病蟲害監(jiān)測、智能灌溉、智能物聯(lián)網(wǎng)等科技裝備一應(yīng)俱全。“人站在地頭就把活兒給干了”,裴朝賓擺弄著手機(jī)說:“你看,信息又來了,在提醒我墑情和蟲情,還有接下來田間管理的注意事項(xiàng)呢!”
裴朝賓口中的信息,來自大田里的“千里眼”和“順風(fēng)耳”。記者看到,這套設(shè)備看起來像“電線桿”,全稱是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳感集成桿。集成桿的屏幕上顯示著PM2.5、溫度、風(fēng)速、光照等實(shí)時(shí)涉農(nóng)數(shù)據(jù)?!爱?dāng)前,一套集成桿能監(jiān)測的范圍達(dá)2000畝,我們打算在新鄉(xiāng)全市進(jìn)行推廣?!敝性r(nóng)谷工作人員介紹。
2022年,河南省作出了建設(shè)中原農(nóng)谷的重大戰(zhàn)略部署。
中原農(nóng)谷規(guī)劃面積1612平方公里,目前已經(jīng)建成100萬畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田示范區(qū),并實(shí)現(xiàn)了路網(wǎng)、林網(wǎng)、水網(wǎng)、電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)“五網(wǎng)融合”。生產(chǎn)規(guī)?;脱b備智能化程度、耕地地力和防災(zāi)減災(zāi)能力均實(shí)現(xiàn)了明顯提升。
在河南省新鄉(xiāng)市的中國農(nóng)科院農(nóng)田灌溉研究所的灌溉試驗(yàn)田里,科研人員正在用地中滲透儀探究水、肥、藥在土壤中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所作物高效用水研究中心副研究員馬守田介紹,觀測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了地下水、土壤水、地表水、大氣水的轉(zhuǎn)化,水中溶質(zhì)的運(yùn)動(dòng)以及作物的需水情況,實(shí)現(xiàn)了可視化和精準(zhǔn)量化,就像在地下裝上了一雙時(shí)刻監(jiān)視水肥運(yùn)動(dòng)的“眼睛”。
這些“耳朵”聽見、“眼睛”看見的數(shù)據(jù),最終匯總到中原農(nóng)谷“數(shù)智大腦”中。其中,具有科研價(jià)值的數(shù)據(jù)還會(huì)及時(shí)傳送到神農(nóng)種業(yè)實(shí)驗(yàn)室、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院中原研究中心等機(jī)構(gòu),為農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新提供數(shù)據(jù)支撐。截至目前,“地眼”已在新鄉(xiāng)市覆蓋了萬畝示范田。
耕地高質(zhì)量發(fā)展,離不開智慧化、數(shù)字化的賦能。讓良田里聚集新要素、激發(fā)新動(dòng)能,才能生產(chǎn)向綠、效益向優(yōu),讓田野里生機(jī)涌動(dòng)。
當(dāng)前,全國各地結(jié)合實(shí)際情況,因地制宜探索出多樣化的智慧耕地管理模式。例如,山東在設(shè)施農(nóng)業(yè)品種培育上聚力攻關(guān),上海建設(shè)無人農(nóng)場、甘肅發(fā)展戈壁荒漠等非耕地的設(shè)施農(nóng)業(yè)。未來,在技術(shù)創(chuàng)新和政策推動(dòng)的雙重助力下,數(shù)字農(nóng)業(yè)、智慧耕地將在全國范圍內(nèi)加速落地,為農(nóng)業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)能。
從“改地適種”到“改種適地”
幾乎每周,山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院黃河三角洲現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院院長賈曦,都要從濟(jì)南到東營打個(gè)來回。賈曦和同事們最終在鹽堿地上建成了信息化、標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試驗(yàn)基地。
“春天白茫茫,夏天雨汪汪,十年九不收,糠菜半年糧”是鹽堿地的真實(shí)寫照。鹽堿地被稱為土地的“絕癥”。
以往,人們對鹽堿地改造,是通過“改地適種”方式,即采用挖深溝加大水漫灌等辦法降低鹽堿度?!巴ㄟ^挖溝排鹽、大水壓鹽等改良措施,不少地方的鹽堿地變成了良田。但這種方法用水量大、成本較高,在當(dāng)下淡水緊缺的情況下,大水漫灌也不現(xiàn)實(shí)?,F(xiàn)在,科技人員轉(zhuǎn)變了思路,從通過治理鹽堿地來適應(yīng)作物,向選育耐鹽堿作物來適應(yīng)鹽堿地轉(zhuǎn)變?!秉S河三角洲農(nóng)高區(qū)鹽堿地綜合利用技術(shù)創(chuàng)新中心負(fù)責(zé)人表示。
一場場科技硬仗,已經(jīng)在黃河口打響。
聚焦種子“芯片”,中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所曹曉風(fēng)院士團(tuán)隊(duì),篩選收集了400余份耐逆性強(qiáng)、生物量大、蛋白含量高的豆科綠肥植物田菁資源,構(gòu)建了多種耐鹽堿牧草優(yōu)化組合的混播模式,土壤改良、植被恢復(fù)效果明顯;中國科學(xué)院遺傳發(fā)育所研究員田志喜團(tuán)隊(duì),連續(xù)5年進(jìn)行高強(qiáng)度耐鹽堿篩選和小區(qū)試驗(yàn),在1.3萬多份大豆種質(zhì)材料中篩選出68份耐鹽堿新種質(zhì);山東省農(nóng)科院作物研究所趙振東院士團(tuán)隊(duì),育成的耐鹽堿節(jié)水小麥新品種“濟(jì)麥60”,在東營3.65‰含鹽量的鹽堿地上,測產(chǎn)畝產(chǎn)達(dá)497.1公斤,成為山東省鹽堿地小麥高產(chǎn)典型。
正是這種從“改地適種”到“改種適地”的轉(zhuǎn)變,讓鹽堿地治理有了新景象。從黃河三角洲到環(huán)渤海地區(qū),從河套平原到松嫩平原,科技工作者正在各種鹽堿地上設(shè)立實(shí)驗(yàn)室,探索出各具特色的鹽堿地治理路徑。
在吉林西部的蘇打鹽堿地里,科研人員采用多種土壤改良劑,取得了不錯(cuò)的效果;在新疆,“吃鹽植物”正在成為鹽堿地改造提升的新利器;在河北南皮,“小偃60”新品種每畝能產(chǎn)550公斤左右的小麥,彰顯出優(yōu)質(zhì)耐鹽堿作物品種的培育與推廣種植價(jià)值……
農(nóng)業(yè)農(nóng)村部有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,接下來,我國將進(jìn)一步發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的關(guān)鍵作用,根據(jù)鹽堿地普查結(jié)果,分區(qū)域分類型開展改造提升,加強(qiáng)適宜鹽堿地作物品種開發(fā)推廣,推進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配套和加工技術(shù)裝備研發(fā),以綜合性措施推動(dòng)這一戰(zhàn)略問題破題。
秸稈還田“滋養(yǎng)”黑土地
東北地區(qū)糧食產(chǎn)量占我國的四分之一,而黑土地是保障糧食安全的壓艙石。然而,長期小機(jī)具淺層耕作、有機(jī)物料添加不足、化肥農(nóng)藥高量施用等“重用輕養(yǎng)”的粗放管理方式,導(dǎo)致黑土地退化嚴(yán)重。
肥料越下越多,土壤卻越變越硬。黑土地變薄了、變瘦了,怎么辦?
“看看你腳下的這塊地有啥不一樣?”在吉林省公主嶺市朝陽坡鎮(zhèn)東興村,東興隆農(nóng)機(jī)作業(yè)專業(yè)合作社社員詹紅軍問記者。記者感覺踩著頗為松軟,仔細(xì)一看,壟溝旁的土壤中夾雜著秸稈。一旁的村民告訴記者,要是再仔細(xì)看,還能找到更多的秸稈。
這是當(dāng)?shù)夭捎玫囊环N黑土地保護(hù)與利用技術(shù)。在朝陽坡鎮(zhèn),科研人員根據(jù)氣候、土壤、墑情等條件,研發(fā)出了秸稈全量深翻還田地力提升技術(shù)。
吉林省農(nóng)科院副研究員劉劍釗介紹,該技術(shù)是在秋季玉米進(jìn)入完熟期后,人們采用大型玉米收獲機(jī)收割,并將玉米秸稈粉碎至20公分以下,均勻拋撒于田間,然后通過大馬力機(jī)械深翻還田、重耙整地、春季機(jī)械平播、重鎮(zhèn)壓,接下來的田間管理環(huán)節(jié)與常規(guī)玉米種植方法完全相同。
經(jīng)過7年的實(shí)踐,采用該技術(shù)的黑土地,其耕層深度由15—20厘米增至30—35厘米,犁底層基本消除。與當(dāng)?shù)匚床捎迷摷夹g(shù)的地塊相比,玉米根系增長了30%。
“在2022年的那場臺(tái)風(fēng)中,在采用這種技術(shù)的地塊種植的玉米,基本沒受影響;而其他地塊的玉米,不同程度地出現(xiàn)了倒伏現(xiàn)象?!眲︶摳嬖V記者。
劉劍釗還給記者算了一筆賬,基于整個(gè)玉米種植鏈條的秸稈全量深翻還田地力提升技術(shù)模式,在所有規(guī)模經(jīng)營主體田塊應(yīng)用均表現(xiàn)出增產(chǎn)趨勢,實(shí)現(xiàn)了培肥、增產(chǎn)、增收等多重效益。
“吉林省土壤類型、地形特征、區(qū)域生態(tài)等復(fù)雜多樣。保護(hù)黑土地必須因區(qū)施策、因地制宜,采用更符合當(dāng)?shù)貙?shí)際的技術(shù)模式。”劉劍釗介紹,近年來,當(dāng)?shù)睾谕恋乇Wo(hù)研究工作取得顯著進(jìn)展,一批創(chuàng)新性好、操作性強(qiáng)的黑土地保護(hù)新技術(shù)和新產(chǎn)品,已經(jīng)具備在適宜區(qū)域全面推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。
近年來,為了更好地保護(hù)耕地中的“大熊貓”,東北各地積極作為:黑龍江研發(fā)了以秸稈粉碎、有機(jī)肥深混還田等技術(shù)為核心的“龍江模式”和以水稻秸稈翻埋、旋耕為主的“三江模式”;遼寧省提出2024年實(shí)施保護(hù)性耕作任務(wù)面積1350萬畝,并鼓勵(lì)各地在計(jì)劃任務(wù)面積基礎(chǔ)上增加實(shí)施面積。
同時(shí),越來越多的保護(hù)性耕作農(nóng)機(jī)具,正在黑土地上馳騁,保護(hù)性耕作的版圖正在東北平原不斷擴(kuò)大。
種養(yǎng)循環(huán)模式提升地力
在河南省南陽市內(nèi)鄉(xiāng)縣數(shù)字化種養(yǎng)循環(huán)示范區(qū),“種養(yǎng)循環(huán)科技興農(nóng)”的8個(gè)紅色大字提示著這片農(nóng)田的與眾不同。
2021年,當(dāng)?shù)卣?lián)手牧原集團(tuán),合力打造了數(shù)字化種養(yǎng)循環(huán)示范區(qū),規(guī)劃面積6.7萬畝,涉及3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、24個(gè)村、1000戶農(nóng)民和14個(gè)養(yǎng)殖場。
站在生豬養(yǎng)殖場樓頂,牧原集團(tuán)環(huán)保工程師高天翔指著不遠(yuǎn)處的環(huán)保處理裝置,向記者介紹:“豬舍產(chǎn)生的糞污會(huì)通過管道運(yùn)送到這里,進(jìn)行固液分離。固體糞污在經(jīng)過耗氧、曝氣、堆肥、發(fā)酵等工序后,可以制成有機(jī)肥;液體則產(chǎn)生沼氣,供飼料廠的鍋爐使用,可降低對天然氣的使用量,節(jié)約成本。液體制成水肥后,再通過特定的管道輸往大田,經(jīng)智能配比,由自動(dòng)噴灌頭進(jìn)行施肥灌溉。”
到了秋季,大田里收獲的玉米會(huì)進(jìn)入智能飼料加工廠。在那里,飼料經(jīng)機(jī)器加工后,通過智能管理系統(tǒng)供應(yīng)給豬舍。從豬到田,從田到豬,資源在內(nèi)鄉(xiāng)的土地上“轉(zhuǎn)圈跑”,既跑出了節(jié)能環(huán)保,又跑出了生態(tài)價(jià)值。
在這里,一個(gè)“90”后新農(nóng)人團(tuán)隊(duì)迎來了好收成?!拔覀冊谑痉秴^(qū)種下玉米,開始探索利用豬場沼液肥循環(huán)科學(xué)種田。”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人吳祖坤說。
“一個(gè)養(yǎng)殖場就是一個(gè)肥料廠。建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田,不僅能實(shí)現(xiàn)畜禽糞污資源化利用,還能提升農(nóng)田質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)農(nóng)戶減投增收。”團(tuán)隊(duì)成員張小紅告訴記者,他們最初種植了6200畝地,其中一半是崗坡丘陵,土質(zhì)薄、灌溉難、產(chǎn)量低。通過應(yīng)用種養(yǎng)循環(huán)模式,實(shí)現(xiàn)玉米和小麥連作,畝均增產(chǎn)20%。
記者在示范區(qū)還看到了沼肥和水肥一體化節(jié)水灌溉系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以通過自動(dòng)化電控閥門和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),按照沼液的養(yǎng)分情況,自動(dòng)計(jì)算配比方案,進(jìn)行流量調(diào)節(jié)控制。
張小紅告訴記者:“這是水肥控制系統(tǒng)的大腦,可以保障作物所需營養(yǎng)元素在每次灌溉過程中足量、適量施入。通過它,我們可以實(shí)現(xiàn)肥料的高效利用,在保障產(chǎn)量的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)畝均化肥減量50%,有效提升了耕地地力?!?/span>
黑龍江黑土地保護(hù)及水肥高效利用、元素循環(huán)路徑探索和碳氮雙減項(xiàng)目;江蘇濱海鹽漬土稻麥種植模式水肥利用元素循環(huán)路徑探索及安全施肥技術(shù);河南酸性土麥玉輪作模式水肥安全利用及高效種植模式探索……近年來,河南、河北、黑龍江、江蘇、廣西等地探索不同地區(qū)、作物和氣候條件下,糞肥還田的利用方式,致力于探索糞肥的安全和推動(dòng)可持續(xù)利用,提高種養(yǎng)循環(huán)的生態(tài)水平,提升農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性,提高經(jīng)濟(jì)效益,推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。
黨的二十大報(bào)告提出,牢牢守住十八億畝耕地紅線,逐步把永久基本農(nóng)田全部建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田。
多位受訪專家建議,要因地制宜,堅(jiān)持統(tǒng)一規(guī)劃布局,確保全國不同區(qū)域、不同類型高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的協(xié)調(diào)性與一致性。逐步完善細(xì)化建設(shè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),引入多元化建設(shè)主體,創(chuàng)新高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的建設(shè)路徑。在技術(shù)加持提升耕地質(zhì)量的同時(shí),還要讓耕地休養(yǎng)生息,并定期開展耕地質(zhì)量調(diào)查評價(jià)與監(jiān)測。
“提升耕地的質(zhì)量和生產(chǎn)能力仍然任重道遠(yuǎn)。我們要借助科技的力量,讓糧田變良田。”河南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳廳長孫巍峰說。(來源:央廣網(wǎng))