秋日的吉林省辽源市东辽县辽河源镇，天蓝得发亮，成片的玉米已经熟透。辽宁省铁岭市昌图县的一片玉米地里，黑土研究领域资深科学家、中国科学院沈阳应用生态研究所研究员张旭东托起一根金黄的玉米棒向记者介绍：“保护性耕作示范地结出的玉米就是不一样。保护黑土地，不仅要维护，更要提升。用养结合，才能实现高产高效。”
张旭东所说的“不一样”，来自科技对黑土地的系统性赋能。2021年以来，中国科学院组织全国98家单位，会同东北三省一区协同攻坚，实施“黑土粮仓”科技会战，建成7个万亩级核心示范区，示范面积19.35万亩；典型黑土区土壤有机质含量提升0.25%—0.70%，土壤侵蚀率降低80%，耕地质量提升0.5个等级，粮食产量提升5.2%以上；相关技术模式累计辐射推广超5.4亿亩。
从给黑土地“体检”、为退化“开方”，到让农技装上“云脑”，这场科技会战探索出一条以科技创新支撑黑土地保护与利用的路径。
给黑土地做“CT”，治理精准到地块
黑土地有多珍贵，退化就有多刺眼。中国科学院东北地理与农业生态研究所所长姜明用三个词概括病灶：变薄、变瘦、变硬。
治病要先把脉。三江示范区科研团队构建“天空地一体化立体监测体系”，将卫星遥感、航空遥感与地面传感器连成一张网，对黑土农田开展高精度监测，相当于给耕地做“CT”。依托监测数据，科研团队为地块建立健康档案，再依据土壤肥力、水土流失等情况分类施策。
在黑土地智能化管控与决策支持系统大屏上，七大示范区的气象、土壤、作物等信息实时汇入。科研人员据此推演不同保护性耕作措施的成效与适配区域，为田块推荐精准管控措施。
在黑龙江省友谊农场，科技信息中心主任曲慧轻点平板电脑，远处田里的农机随即完成收获和秸秆切埋还田。“算法会根据不同地块的土壤情况调节施肥量，让黑土地‘按需吃饭’。”她说。以“地块画像—精准分区—诊断—施肥模型—处方图—变量施肥农机”为主线的智能施肥体系，使核心示范区减肥5%—15%、增产5.48%—14.2%，技术已推广至29个北大荒农场和7个市县合作社。
在辽河源生态农业研究站，科研人员依托等高种植、生物埂、生态缓冲带、粮豆轮作和有机肥还田等技术，搭建起立体水土防护体系。经过治理，跑水、跑土、跑肥的“三跑田”变成了保水、保土、保肥的“三保田”。
开出治理“处方”，种养循环修复地力
面对畜禽粪污处理周期长、种养脱节等瓶颈，中国科学院沈阳应用生态研究所构建以秸秆覆盖和有机肥还田为核心的“昌图模式”，形成“收集—处理—施用—推广”全链条技术体系。
在昌图县现代农业试验站，一个容量达7000立方米的密闭储存设施格外醒目。“它能把液体粪污腐熟周期从传统的180天缩短至120天，更好地适配东北春秋施肥窗口期短的特点。”张旭东介绍。
科研团队研发复合微生物菌剂和粪秆协同还田技术，加快粪肥腐熟，提升土壤有机质。五年田间定位试验表明，粪肥施用可显著增加土壤有机碳，增幅达53%—128%；有机肥替代30%磷肥处理的玉米亩产最高达895.24公斤，较常规化肥增产21.3%。
针对不同经营主体，团队形成散户堆肥、合作社和第三方发酵、规模养殖场密闭储存等模式，配套研制施肥装备，制定技术标准。目前，相关技术累计推广面积超过500万亩，化肥减量15%—50%，作物增产6%—21%。
“畜禽粪污弃置便是污染源，还田还土就是宝贵的有机肥料。”昌图县现代农业试验站站长解宏图说。种养循环链的贯通，让昔日的治理难题成为培肥地力、提升产能的资源。
装上农业“云脑”，成果加速走向田间
走进田间，“伏羲大脑”农业垂直大模型像一位“田间参谋”。这一汇聚6个攻关任务、7个示范区相关技术的大模型，农事决策准确率达95%以上。面向农户“不会用、不敢用”的痛点，普惠式“AI+农业”App“佳家农”让一部手机成为新农具：零成本服务佳木斯地区超4.9万农户，覆盖耕地超100万亩；经试点和专家测算，理想状态下可降低农资采购成本约10%、亩均增产约3%、减损约1%。
从单点突破到系统治理，“全域定制”模式在黑龙江省依安县把502个地块聚类为5种退化类型，逐类制定保护方案。其中，针对低氮低磷、轻度水蚀地块实施的“免耕秸秆覆盖还田+有机肥定向深施”方案，使地表径流减少79.1%、表土流失减少95%，玉米亩产由500公斤提升至560公斤。
在辽河平原，沈阳生态所通过建设农技推广小院实现技术推广网络化，形成“政—研—企—种—养”多方协作的可持续运行机制。张旭东表示，“秸秆覆盖+有机肥还田”双核驱动的黑土保护“昌图模式”，有望推动辽宁北部粮食单产显著提升。
中国科学院“黑土粮仓”科技会战总工程师贾仲君介绍，经过5年多科技攻坚，会战已形成从科学认知到产品装备、从关键技术到模式集成、从示范验证到全域推广的系统解决方案，打造了一支高水平、建制化科研队伍。
农业农村部原副部长张桃林评价，会战“构建了协同高效的科研攻坚体系……为全国耕地质量保护修复、农业绿色低碳发展树立了标杆样板”。联合国粮农组织土地与水资源司副司长诺拉·贝拉穆尼表示，会战“在黑土基础理论创新与实用农艺技术研发方面成果丰硕”，既支撑中国黑土地可持续利用，也为全球粮食安全贡献中国方案。（记者：文雯）
