麥收時(shí)節，走進(jìn)中原地區，金色的麥浪隨風(fēng)翻滾。這片曾經(jīng)滋養了農耕文明的大地，正孕育著(zhù)新的生機。

作為農業(yè)大國，我國以世界9%的耕地養活著(zhù)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、農業(yè)資源過(guò)度開(kāi)發(fā)利用等問(wèn)題依然突出。

糧食生產(chǎn)根本在耕地，出路在科技。近年來(lái)，從中原糧倉到東北黑土地，全國各地積極補“營(yíng)養”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(zhù)科技不斷進(jìn)步，農業(yè)生產(chǎn)與土地的關(guān)系正發(fā)生著(zhù)深刻的變革。河南新鄉的種糧大戶(hù)裴朝賓對此感觸頗深。“現在種200畝地，比以前種10畝地還省事！”

2022年，裴朝賓流轉了近100畝土地，打造成高標準農田。農田里基礎設施完備，病蟲(chóng)害監測、智能灌溉、智能物聯(lián)網(wǎng)等科技裝備一應俱全。“人站在地頭就把活兒給干了”，裴朝賓擺弄著(zhù)手機說(shuō)：“你看，信息又來(lái)了，在提醒我墑情和蟲(chóng)情，還有接下來(lái)田間管理的注意事項呢！”

裴朝賓口中的信息，來(lái)自大田里的“千里眼”和“順風(fēng)耳”。記者看到，這套設備看起來(lái)像“電線(xiàn)桿”，全稱(chēng)是農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數據傳感集成桿。集成桿的屏幕上顯示著(zhù)PM2.5、溫度、風(fēng)速、光照等實(shí)時(shí)涉農數據。“當前，一套集成桿能監測的范圍達2000畝，我們打算在新鄉全市進(jìn)行推廣。”中原農谷工作人員介紹。

2022年，河南省作出了建設中原農谷的重大戰略部署。

中原農谷規劃面積1612平方公里，目前已經(jīng)建成100萬(wàn)畝高標準農田示范區，并實(shí)現了路網(wǎng)、林網(wǎng)、水網(wǎng)、電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)“五網(wǎng)融合”。生產(chǎn)規模化和裝備智能化程度、耕地地力和防災減災能力均實(shí)現了明顯提升。

在河南省新鄉市的中國農科院農田灌溉研究所的灌溉試驗田里，科研人員正在用地中滲透儀探究水、肥、藥在土壤中的運動(dòng)規律。

中國農業(yè)科學(xué)院農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(guān)測系統實(shí)現了地下水、土壤水、地表水、大氣水的轉化，水中溶質(zhì)的運動(dòng)以及作物的需水情況，實(shí)現了可視化和精準量化，就像在地下裝上了一雙時(shí)刻監視水肥運動(dòng)的“眼睛”。

這些“耳朵”聽(tīng)見(jiàn)、“眼睛”看見(jiàn)的數據，最終匯總到中原農谷“數智大腦”中。其中，具有科研價(jià)值的數據還會(huì )及時(shí)傳送到神農種業(yè)實(shí)驗室、中國農業(yè)科學(xué)院中原研究中心等機構，為農業(yè)科技創(chuàng )新提供數據支撐。截至目前，“地眼”已在新鄉市覆蓋了萬(wàn)畝示范田。

耕地高質(zhì)量發(fā)展，離不開(kāi)智慧化、數字化的賦能。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)，讓田野里生機涌動(dòng)。

當前，全國各地結合實(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，山東在設施農業(yè)品種培育上聚力攻關(guān)，上海建設無(wú)人農場(chǎng)、甘肅發(fā)展戈壁荒漠等非耕地的設施農業(yè)。未來(lái)，在技術(shù)創(chuàng )新和政策推動(dòng)的雙重助力下，數字農業(yè)、智慧耕地將在全國范圍內加速落地，為農業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)能。

從“改地適種”到“改種適地”

幾乎每周，山東省農業(yè)科學(xué)院黃河三角洲現代農業(yè)研究院院長(cháng)賈曦，都要從濟南到東營(yíng)打個(gè)來(lái)回。賈曦和同事們最終在鹽堿地上建成了信息化、標準化的現代農業(yè)試驗基地。

“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(xiě)照。鹽堿地被稱(chēng)為土地的“絕癥”。

以往，人們對鹽堿地改造，是通過(guò)“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。“通過(guò)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，在當下淡水緊缺的情況下，大水漫灌也不現實(shí)。現在，科技人員轉變了思路，從通過(guò)治理鹽堿地來(lái)適應作物，向選育耐鹽堿作物來(lái)適應鹽堿地轉變。”黃河三角洲農高區鹽堿地綜合利用技術(shù)創(chuàng )新中心負責人表示。

一場(chǎng)場(chǎng)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)院士團隊，篩選收集了400余份耐逆性強、生物量大、蛋白含量高的豆科綠肥植物田菁資源，構建了多種耐鹽堿牧草優(yōu)化組合的混播模式，土壤改良、植被恢復效果明顯；中國科學(xué)院遺傳發(fā)育所研究員田志喜團隊，連續5年進(jìn)行高強度耐鹽堿篩選和小區試驗，在1.3萬(wàn)多份大豆種質(zhì)材料中篩選出68份耐鹽堿新種質(zhì)；山東省農科院作物研究所趙振東院士團隊，育成的耐鹽堿節水小麥新品種“濟麥60”，在東營(yíng)3.65‰含鹽量的鹽堿地上，測產(chǎn)畝產(chǎn)達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，從河套平原到松嫩平原，科技工作者正在各種鹽堿地上設立實(shí)驗室，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……

農業(yè)農村部有關(guān)負責人表示，接下來(lái)，我國將進(jìn)一步發(fā)揮農業(yè)科技創(chuàng )新的關(guān)鍵作用，根據鹽堿地普查結果，分區域分類(lèi)型開(kāi)展改造提升，加強適宜鹽堿地作物品種開(kāi)發(fā)推廣，推進(jìn)農機農藝配套和加工技術(shù)裝備研發(fā)，以綜合性措施推動(dòng)這一戰略問(wèn)題破題。

秸稈還田“滋養”黑土地

東北地區糧食產(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(cháng)期小機具淺層耕作、有機物料添加不足、化肥農藥高量施用等“重用輕養”的粗放管理方式，導致黑土地退化嚴重。

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(yáng)坡鎮東興村，東興隆農機作業(yè)專(zhuān)業(yè)合作社社員詹紅軍問(wèn)記者。記者感覺(jué)踩著(zhù)頗為松軟，仔細一看，壟溝旁的土壤中夾雜著(zhù)秸稈。一旁的村民告訴記者，要是再仔細看，還能找到更多的秸稈。

這是當地采用的一種黑土地保護與利用技術(shù)。在朝陽(yáng)坡鎮，科研人員根據氣候、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(guò)大馬力機械深翻還田、重耙整地、春季機械平播、重鎮壓，接下來(lái)的田間管理環(huán)節與常規玉米種植方法完全相同。

經(jīng)過(guò)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。與當地未采用該技術(shù)的地塊相比，玉米根系增長(cháng)了30%。

“在2022年的那場(chǎng)臺風(fēng)中，在采用這種技術(shù)的地塊種植的玉米，基本沒(méi)受影響；而其他地塊的玉米，不同程度地出現了倒伏現象。”劉劍釗告訴記者。

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，在所有規模經(jīng)營(yíng)主體田塊應用均表現出增產(chǎn)趨勢，實(shí)現了培肥、增產(chǎn)、增收等多重效益。

“吉林省土壤類(lèi)型、地形特征、區域生態(tài)等復雜多樣。保護黑土地必須因區施策、因地制宜，采用更符合當地實(shí)際的技術(shù)模式。”劉劍釗介紹，近年來(lái)，當地黑土地保護研究工作取得顯著(zhù)進(jìn)展，一批創(chuàng )新性好、操作性強的黑土地保護新技術(shù)和新產(chǎn)品，已經(jīng)具備在適宜區域全面推廣應用的基礎。

近年來(lái)，為了更好地保護耕地中的“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)施保護性耕作任務(wù)面積1350萬(wàn)畝，并鼓勵各地在計劃任務(wù)面積基礎上增加實(shí)施面積。

同時(shí)，越來(lái)越多的保護性耕作農機具，正在黑土地上馳騁，保護性耕作的版圖正在東北平原不斷擴大。

種養循環(huán)模式提升地力

在河南省南陽(yáng)市內鄉縣數字化種養循環(huán)示范區，“種養循環(huán) 科技興農”的8個(gè)紅色大字提示著(zhù)這片農田的與眾不同。

2021年，當地政府聯(lián)手牧原集團，合力打造了數字化種養循環(huán)示范區，規劃面積6.7萬(wàn)畝，涉及3個(gè)鄉鎮、24個(gè)村、1000戶(hù)農民和14個(gè)養殖場(chǎng)。

站在生豬養殖場(chǎng)樓頂，牧原集團環(huán)保工程師高天翔指著(zhù)不遠處的環(huán)保處理裝置，向記者介紹：“豬舍產(chǎn)生的糞污會(huì )通過(guò)管道運送到這里，進(jìn)行固液分離。固體糞污在經(jīng)過(guò)耗氧、曝氣、堆肥、發(fā)酵等工序后，可以制成有機肥；液體則產(chǎn)生沼氣，供飼料廠(chǎng)的鍋爐使用，可降低對天然氣的使用量，節約成本。液體制成水肥后，再通過(guò)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(chǎng)。在那里，飼料經(jīng)機器加工后，通過(guò)智能管理系統供應給豬舍。從豬到田，從田到豬，資源在內鄉的土地上“轉圈跑”，既跑出了節能環(huán)保，又跑出了生態(tài)價(jià)值。

在這里，一個(gè)“90”后新農人團隊迎來(lái)了好收成。“我們在示范區種下玉米，開(kāi)始探索利用豬場(chǎng)沼液肥循環(huán)科學(xué)種田。”團隊負責人吳祖坤說(shuō)。

“一個(gè)養殖場(chǎng)就是一個(gè)肥料廠(chǎng)。建設高標準農田，不僅能實(shí)現畜禽糞污資源化利用，還能提升農田質(zhì)量，實(shí)現農戶(hù)減投增收。”團隊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(guò)應用種養循環(huán)模式，實(shí)現玉米和小麥連作，畝均增產(chǎn)20%。

記者在示范區還看到了沼肥和水肥一體化節水灌溉系統。該系統可以通過(guò)自動(dòng)化電控閥門(mén)和遠程控制系統，按照沼液的養分情況，自動(dòng)計算配比方案，進(jìn)行流量調節控制。

張小紅告訴記者：“這是水肥控制系統的大腦，可以保障作物所需營(yíng)養元素在每次灌溉過(guò)程中足量、適量施入。通過(guò)它，我們可以實(shí)現肥料的高效利用，在保障產(chǎn)量的基礎上，實(shí)現畝均化肥減量50%，有效提升了耕地地力。”

黑龍江黑土地保護及水肥高效利用、元素循環(huán)路徑探索和碳氮雙減項目；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(lái)，河南、河北、黑龍江、江蘇、廣西等地探索不同地區、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)可持續利用，提高種養循環(huán)的生態(tài)水平，提升農業(yè)的可持續性，提高經(jīng)濟效益，推進(jìn)農業(yè)綠色發(fā)展。

黨的二十大報告提出，牢牢守住十八億畝耕地紅線(xiàn)，逐步把永久基本農田全部建成高標準農田。

多位受訪(fǎng)專(zhuān)家建議，要因地制宜，堅持統一規劃布局，確保全國不同區域、不同類(lèi)型高標準農田建設的協(xié)調性與一致性。逐步完善細化建設規范標準，引入多元化建設主體，創(chuàng )新高標準農田的建設路徑。在技術(shù)加持提升耕地質(zhì)量的同時(shí)，還要讓耕地休養生息，并定期開(kāi)展耕地質(zhì)量調查評價(jià)與監測。

“提升耕地的質(zhì)量和生產(chǎn)能力仍然任重道遠。我們要借助科技的力量，讓糧田變良田。”河南省農業(yè)農村廳廳長(cháng)孫巍峰說(shuō)。