黑龙江省双鸭山市的黑土地上一派丰收景象。 图片来源：视觉中国

吉林省四平市梨树县四棵树乡的玉米地里，农民展示经过“梨树模式”改良后的松软黑土土壤。陈玥 摄

辽宁省沈阳市兴隆镇邱家村，农业机械在进行水稻留茬翻压还田作业和堆沤肥抛洒作业。孙强 摄

辽宁省沈阳市辽中区大黑镇稻田内的耕地质量监测点。于奎武 摄

黑土地是世界上最肥沃的土壤，有着“耕地中的大熊猫”之称，对保障农业生产安全意义非凡。习近平总书记近日在黑龙江省考察时指出，强化数字技术和生物技术赋能，优先把黑土地建成高标准农田，切实把黑土地保护好。

我国的黑土地主要分布于东北地区，过去，由于长期高强度的开发利用和不合理的耕作方式，这里的黑土地退化严重。今年是我国黑土地保护法正式实施一周年。近年来，我国通过保护性耕作、耕地综合治理、完善政策法规体系等举措加强黑土地保护利用，取得显著成效和重要进展。根据中国科学院发布的《东北黑土地保护与利用报告（2022）》，2020年至2022年，我国东北地区黑土地保护性耕作实施面积已由4600万亩增加至8300万亩。

多手段监测为土壤治理提供科学依据

辽宁省沈阳市辽中区大黑镇马家村，金灿灿的水稻田里，几个银白色的装置格外引人注目——这里是辽中区今年新建设的黑土地耕地质量监测点，主要目的是通过数据监测比对来了解当地所采用的土壤改良方式是否有效。

想要精准保护黑土地，就必须对黑土地的各项数据有一个全面的了解。近年来，辽中区大力推进黑土地保护项目，主要通过“秸秆还田+有机肥还田”的方式来进行黑土地改良。同时，在“秸秆还田+有机肥还田”项目区按照每10万亩设置1个的原则，布设黑土地耕地质量监测点，收集数据信息，形成监测评价报告。

辽中区黑土地项目耕地监测工作人员于奎武承包黑土地保护项目多年，他表示，辽中区开展黑土地监测也有些年头了，但今年建设的黑土地监测点是最先进的，可以称得上是真正的高科技。

“监测点的设计方案是将1亩左右的水稻田划分为6个片区：无肥区、当年不施肥区、培肥改良区、自动监测区，还有2个轮换施肥片区。每个监测区四周用水泥板围起来，避免肥水渗漏。”于奎武介绍，监测点内配备了许多专业设备，除了采样设备，还设置有农田小气候土壤多参数监测站。这个监测站可以实时监测试验田的气温、风速、风向、降雨量以及光照强度，还能监测到水稻每天的生长情况，这些数据会通过站内的无线通信模块传到工作人员的电脑里，工作人员无需去到地里，坐在家里就能看到。而过去，土壤监测需要工作人员经常去田里测量，不仅耗时耗力，还影响工作效率。

土壤监测的最终目标是找到合适的方法来增加土壤肥力。于奎武表示，就2021年他们设立在辽中区裴家乡村的监测点采集到的数据来看，相较于常规区，培肥改良区不仅果实产量每亩增加了22千克，而且每公斤土壤的有机质含量增加了2.5克，效果还是比较显著的。

除了这样的固定监测点，还有不少监测新技术在东北黑土地区域投入使用，比如卫星通信技术。在吉林省“吉林一号”卫星科研基地，通过大屏幕上显示的卫星遥感影像，吉林全省9800多万亩的黑土区耕地的土壤状况清晰可见。据基地工作人员介绍，目前，吉林省的黑土地耕种管收已经实现了全程监测，借助卫星精准的图像技术，工作人员可以随时了解地里农作物的长势以及病虫害的发生状况，让黑土地的保护和利用更加合理。

而在黑龙江省友谊农场，农业技术人员把卫星监测、大飞机观测以及地面采样结合起来，建立起“天、空、地”立体监测技术体系，相较于过去的监测方式，这种更加先进的监测模式可以定量监测亚米级、米级土壤理化性质、耕地质量与退化类型、程度等，为黑土地种肥水药智能管控精细处方图制作、水土流失防控与小流域综合治理提供科学数据与技术支撑。

保护性耕作让黑土地越种越肥沃

金秋时节，吉林省四平市梨树县梨树镇泉眼沟村的黑土地上，玉米个个挺拔饱满。泉眼沟村七社农民邱海说：“我家一垧六亩地，今年预计打粮28000斤左右，以前只能打26000斤，和现在比差了10%。”

梨树县的好收成与当地近年来应用的“玉米秸秆覆盖免耕保护性栽培技术体系”密不可分。2007年以来，针对当地出现的耕作层有机质含量下降，黑土层变薄等问题，梨树县农业技术推广部门与中国科学院、中国农业大学等科研单位开展联合攻关，研究总结出一套适宜当地的保护性耕作栽培技术，并逐步推广，取得了很好的效果。因为起始于梨树县，因此，这套技术被人们称为“梨树模式”。

相较于传统的耕种模式，“梨树模式”有哪些不一样的地方？梨树县农业技术推广总站站长王贵满表示，主要区别体现在3个方面，首先是改传统的垄作为现在的平作，其次是用少耕或免耕替代传统的精耕细作，最后是变过去的掠夺式种地为如今的秸秆还田，让养分能够重新回归土壤。

“我们在具体的实施过程中，因地制宜地总结出了秸秆覆盖免耕播种、秸秆覆盖条带旋耕、秸秆覆盖垄作种植、高留茬垄侧栽培等几种不同的技术模式。”王贵满说，“这些技术模式有的适合分散的地块、有的适宜地势低洼的地块和坡耕地，还有的适宜盐碱土区，可以说是各有所长。以前，农民种地喜欢地里干干净净，种一季玉米，地要平整好几次，导致土壤里的有机质等物质的含量逐步下降。如今，我们秋收时，不会把玉米秸秆全部割完，而是留下30至40公分以上的‘高留茬’，还会将割下来的秸秆覆盖在地表，不仅能发挥蓄水的作用，而且还能增加土壤中的有机质含量，提高土壤肥力。到了第二年春播时，我们也不翻地，直接用免耕机在秸秆地里播种。最终达到保肥、保水、保土，节本、增产、增收、增效的作用。”

数据显示，今年以来，在耕地总面积达393.9万亩的梨树县，保护性耕作模式的推广面积已经达到300万亩以上，基本实现了适宜推广地块全覆盖。种养结合，让当地的黑土地越种越肥沃。梨树县大部分地区是平原，过去，光秃秃的土地上风一吹，地表的黑土就被吹跑了，导致土层越来越薄。还有不少地方土壤板结。邱海说：“原来地硬，一遇到干旱地都裂缝。应用‘梨树模式’一两年看不出啥效果，但现在不一样了，秸秆覆盖让地变得更暄，保水性更好，更抗旱，解决了土地‘瘦’的问题、‘硬’的问题和‘薄’的问题。”

不过，梨树县的农业技术人员并没有满足于此。近年来，“梨树模式”还在不断升级。“我们从2020年开始进行升级版创建，具体包括标准化、机制化、契约化和信息化建设。比如用大型机具替代小型机具，发明了深松整地机和多功能一体机等相关配套机具。运用现代化管理手段，推进标准化管理，实现最大意义上的节本增效等。”王贵满表示。

高标准农田建设方便大型农机耕作，促进土地增肥增产

这几天，黑龙江省虎林市阿北乡新路村建恒家庭农场的负责人郭建恒正在忙着检修农机具。郭建恒今年种植了4200亩水稻，眼看着就要进入收割期，他要提前做好充足准备。

郭建恒很小就开始帮家里种田。他说自己种了大半辈子地，如今赶上了好时候。前几年，他家的水田被列入了市里高标准农田的改造范围，沟渠、桥涵、农田路进行了重新修建，方便大型农业机械进行耕作，耕种收的效率大大提高，同时田间作物的喷药、施肥等也都有了科学方法。这些年，农场种田不仅成本降低了，产量也提升了，去年农场的效益比前年增加了40多万元。最重要的是，农场的黑土地也变肥了，肉眼可见的蓬松暄软，不像以前那么板结。

“过去我们施肥，都是二胺这些‘老三样’，需要人到田里去扬肥，现在都是机械施有机肥。”郭建恒说，“这两年，市里的专家每年秋天都会来地里取样，化验完了之后地里缺啥都知道，还给我们制作了配肥卡，按照配方进行施肥，每亩地能减少化肥使用量30斤左右。秋天翻完地，市里还给我们抛洒有机粪肥。过去打药都是人背着一个喷壶去地里面喷洒，根本控制不好药量，现在都是无人机作业，药量特别精准，而且配比也是技术人员根据田里情况进行的药、肥科学配比，用量相较于以前节省了不少，对土地的污染也大大降低。”

虎林市农业农村局局长杜维良告诉记者，虎林市位于黑龙江省东部，全市耕地总面积有714万亩，典型黑土占域内耕地总面积71.8%以上。围绕黑土地“变薄、变瘦、变硬”问题，自2018年开始，虎林市将黑土耕地质量保护和提升列为全市重点工作，结合高标准农田建设、黑土地保护工程，综合运用工程、农艺、农机、生物等措施推进黑土地保护利用各项工作，目前已实施黑土地保护利用面积82万亩。

“在工程措施上，我们累计实施高标准农田103万亩。在农艺措施上，实施耕地质量提升工程，累计完成深松整地60万亩次，完成秸秆翻埋还田1000万亩次，增施有机肥105万亩次，撒施商品有机肥560吨，耕地轮作休耕试点面积20万亩，提高了全市黑土耕地抗旱防涝、蓄水保墒能力。在生物措施上，建立农业三减示范基地33个，示范面积150万亩，推广节药喷头1.5套，回收农药包装废弃物和农膜669吨，统防统治作业面积750万亩次，降低了对黑土耕地的污染。”杜维良表示，经过黑土地保护利用项目的实施，虎林市项目区土壤有机质含量提升4.1%，项目区耕层厚度提高3.6厘米。通过实施秸秆翻压还田、堆沤还田，以及增施有机肥料等措施，粮食增产效果明显，耕地质量提升，大家参加该项目的积极性也更加高涨了。