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中國科學院東北地理與農業生態研究所團隊探索因地制宜施肥

給黑土地做體檢,施肥更精細(經濟聚焦·農田裡的新鮮事)

本報記者 孟海鷹 鄭智文
2026年06月12日06:06 | 來源:人民網-人民日報222
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  午后,齊北鬆和李克東行走在吉林省長春市農安縣田間,察看玉米新苗長勢。

  “今年咱也按著新方法來施肥。根據變量施肥技術體系,施肥量因地制宜,苗情還不錯。”李克東是隆源農業服務有限公司農機部門負責人,眼前這片試驗田,是隆源農業流轉后管理的田塊,主要用於同中國科學院、吉林省農科院、吉林農業大學等多家單位聯合開展科研攻關。

  “這地總體地力不錯,但地塊內部還是有差異。像這兩個位置,之所以建議每畝分別施肥59.4公斤和66公斤,是因為土壤和地形不同,有的區域化肥適當減量,反而促增產。”齊北鬆看了看手機上的“處方圖”,又指著遠處比畫起來。作為中國科學院東北地理與農業生態研究所特別研究助理,齊北鬆近期忙著為吉林、黑龍江等地開展變量施肥技術體系的應用試驗奔走。

  站在田埂上遠望,集中連片的黑土地除了部分地塊略有起伏,難以看出明顯差異。而在手機上,地塊被標注上黃、綠等不同顏色,放大看,還有土壤類型、坡度等信息,以及推薦施肥用量。“光靠肉眼看可不行,得從空中乃至太空俯瞰,利用衛星遙感,結合無人機實地監測,這就像是給黑土地做體檢,精准畫像。”齊北鬆笑著解答疑惑,“目前已完成整個東北地區10米空間分辨率土壤碳氮遙感制圖,大約能看清100平方米內的精細土壤情況,進而給出‘處方圖’,精准調控施肥。”

  黑土地是“耕地中的大熊貓”,護好、用好黑土地,守護“大國糧倉”,是不少農業科研工作者不懈努力的目標。2021年起,中國科學院聯合東北三省一區實施“黑土糧倉”科技會戰,中國科學院東北地理與農業生態研究所擔任先鋒,研究方向直指黑土地保護與利用,衛星看、飛機拍、地面查的“天空地一體化監測技術體系”便是成果之一。

  “往大了說,從東北范圍來看,雖多稱作黑土地,但由於地形地貌等不同,不同區域的土壤類型不同,面臨不同問題。往細了看,同一區域不同田塊間也有差異。”作為項目的主要負責人,中國科學院東北地理與農業生態研究所研究員劉煥軍介紹技術體系的來由,“要想在保護的前提下進一步增產,離不開‘精准’二字。而要因地制宜、對症下藥,摸清土壤情況是第一步。”

  傳統的耕地質量監測方法主要依賴地面調查和土壤樣品分析,存在監測范圍有限、時空分辨率低、數據獲取不連續、監測指標單一等限制,難以滿足耕地質量動態監測和精准管理的需求。“現在,融合了遙感技術、地理信息系統、全球定位系統、大數據、人工智能等多學科先進技術,通過衛星遙感、航空遙感、地面傳感器等多種監測手段的協同,可實現對黑土地耕地質量的多尺度、動態監測。”劉煥軍說。

  作為“天空地一體化監測技術體系”的具體應用,在給黑土地做體檢的基礎上,中國科學院東北地理與農業生態研究所打造出變量施肥技術體系,通過精准調控施肥,著力解決旱田受地形、土壤質地、人為耕作措施等影響,導致長勢與產量差異顯著的問題。劉煥軍介紹:“田塊內哪個位置缺氮該補肥,哪個位置有機質下降需養護,數據清晰,一目了然。”

  一張張“處方圖”,如何應用到實際耕作中?記者來到隆源農業的農機庫,在大農機上找到了答案。

  搭上扶手,右腳蹬地,齊北鬆快步登上農機。駕駛艙內右側,一個顯示屏接著不少線束。他打開手機和顯示屏,稍作調試,原本在手機上的“處方圖”,隨即同步在顯示屏上呈現。“通過專屬軟件實時傳輸,‘處方圖’可一鍵發送至農機上。”離開駕駛艙,他走向農機尾部,指著新設備介紹,“這是變量施肥裝置,結合北斗導航系統,施肥時根據‘處方圖’,自動調節肥料用量,幾乎不用人操心。”

  系統畫像、給出處方、精准施肥,錨定節肥增效目標,通過全鏈條一體化的技術體系,不同地塊得到精細照料。

  前些日子,農機手們正是駕著搭載變量施肥裝置的大農機,馳騁在田野間。而在前兩年,剛接觸變量施肥技術體系時,李克東還抱有些許疑慮,“過去,咱們施肥都是‘一炮轟’,底肥定量,一次給足管飽,其間最多再施點葉面肥,產量也不錯。”

  用上新技術后,李克東也沒多費精力,動動手指,調好參數,農機智能應用,“省事省心省肥,每畝地能比應用前增產5%以上。而且,還有利於我們試驗調配新的化肥產品。”

  目前,變量施肥技術體系在吉林、黑龍江等地累計核心示范面積34萬畝,輻射推廣超300萬畝。“根據吉林、黑龍江等地不同土壤實際情況,減肥5%以上的地塊產量增幅略有差異,增幅為5.48%—14.2%。同時可降低土壤酸化、板結的風險,緩解農業面源污染,有助於推進農業生態安全建設。”劉煥軍說。

  隆源農業東北黑土地保護研究院內,大屏幕上呈現出作物分類、地塊信息、土壤情況、作物長勢等信息。“企業既是受益者,也是推廣者。我們和周邊農戶依托變量施肥技術體系,逐步實現節肥增效、改良土壤的目標。”隆源農業董事長李曉春說。

  不只是施肥上帶來新變化,根據不同土壤特點,劉煥軍團隊還因地制宜探索變量施肥系統性技術方案。結合鬆嫩平原農業生產特點,研發秋季起壟變量施肥﹔在三江平原,針對格田改造后表土時空錯配的問題,實行水田插秧機側深變量施肥﹔針對部分地區的白漿土,研發了適合白漿土旱田播種期間變量基肥、培肥的方式。

  眼下,劉煥軍團隊正為夏管時無人機變量噴施葉面肥做准備。“葉面肥的使用,精准適配是關鍵。結合‘處方圖’,我們開展無人機變量噴施葉面肥的應用與推廣,通過精細化管護,在節肥增效上尋求新突破。”劉煥軍說。

  《 人民日報 》( 2026年06月12日 06 版)

(責編:白宇、衛嘉)
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