黑土保护的北大荒答卷|北大荒|地力|坡耕地|小流域|黑土地

“友谊农场一分场九队漫坡梯田应侧重规划……”40多年前，视中国为第二故乡的美国农业专家威廉·韩丁告别大洋彼岸的妻子和孩子们，为加速实现中国“四个现代化”远赴北大荒。离开北大荒前他留下的嘱托，直击每一个北大荒人灵魂的最深处。

40多年后，在北大荒集团友谊农场一分场九队，这里已经成为全国农业现代化示范区，一批批主流媒体接踵而至，聚焦采访“友谊经验”，一批批农业者纷至沓来取经，威廉？韩丁当年关注的漫坡梯田，其科学规划与高效的水土保持成果已成为众人学习借鉴的典范。

历经数十年，友谊农场这片土地上，农业发展硕果累累。

走黑土保护探索路

9月27日，在友谊农场的广袤田野上，一堂别样的经验分享会正在这里展开——中国科学院数十名科研人员聚集在坡耕地治理成果展示牌前，跟随资深研究员刘焕军的讲解，回顾坡耕地治理这条充满挑战的道路……

东北黑土区坡耕地水土流失严重，水蚀是导致黑土地耕地损毁、退化的主要原因，严重威胁国家粮食安全与区域生态安全。

2019年，中国科学院“黑土粮仓”科技会战三江示范区团队率先将友谊农场青年庄小流域作为典型案例展开研究，一道道坡耕地就像一道道难题横亘在科研人员和农场职工面前。自此，一场关于黑土地保护的“持久战”“攻坚战”正在黑龙江这片沃土上进行着。

治理初期，科研人员面临着重重困难。他们需要对坡耕地的土壤成分、地形地貌、水文情况等进行全面而细致的勘测。在烈日下，他们背着沉重的仪器，穿梭在高低起伏的坡地上，每一个数据的获取都来之不易。

在制定治理方案时，也遭遇了许多挫折。不同的作物种植模式、不同的水土保持措施在小范围试验时效果参差不齐。有的方案在理论上看似完美，但在实际操作中却因为当地气候条件或者土壤微生物环境影响而难以实施。

治理第一年，科研人员决心探索全国首例玉米坡耕地“等高环播技术”，尝试改变旱地坡耕长期直垄种植的方法。在理论上，改变垄向能够有效减少坡面径流，从而减轻水土流失的程度。然而，效果并不理想，由于改变垄向之后，原有的机械作业模式与新垄向无法适配。以往那些用于耕种、收割的机械，在新的垄向布局下完全失去了原有的高效性。特别是到了收获的季节，由于机械对不上垄向导致部分玉米掉棒，只能依靠人工进行捡拾收获。

在梯田改造方面，由于坡耕地的地形复杂，施工难度极大。大型机械难以施展，小型机械效率又很低。而且在改造过程中，还要兼顾排水系统的设计，稍有不慎就会导致雨水积蓄，反而加重土壤侵蚀。

资金方面也一直是个难题。坡耕地治理需要大量的资金投入，从科研设备的购置、治理材料的购买到人力成本的支出，每一项都考验着整个项目的推进。

尽管面临着这么多的困难，中国科学院的科研团队始终没有放弃。他们不断调整治理方案，借鉴国内外其他地区的成功经验，结合友谊农场的实际情况进行创新。经过多年的努力，终于在坡耕地治理上取得了一系列的成果。曾经水土流失严重的坡耕地如今已经逐渐变得肥沃，农作物产量稳步提升，生态环境得到极大改善。

黑土保护收满满

今年，友谊农场对一分场九队的等高环播技术核心区种植玉米进行了收获前的随机取点实测，亩产提高了5%。从曾经“久病初愈”的黑土区坡耕地，到如今重新焕发生机，水土保持绘就出黑龙江省最鲜明的生态底色。

近年来，黑龙江省认真保护耕地中的“大熊猫”。固水保土、恢复植被，大力开展水土流失综合治理，发展产业、振兴乡村，为经济社会发展挖掘出更大潜力，让绿水青山释放更多生态红利。

在中国科学院与友谊农场多年的共同努力下，联合创建了黑土地坡耕地水蚀智能防控与地力提升协同发展技术体系，建立起黑土地坡耕地水蚀系统防治与保护利用示范样板。这一体系包含诸多理论突破，如小流域尺度坡耕地地力系统认知、大数据支撑下的水肥运移规律、多目标多技术智能化配置等理论突破，还在水土肥空间错配定量监测、技术措施精准匹配、集成样板建设等诸多方面突破难题。

在治理黑土区坡耕地过程中，地块画像与定量诊断为首要环节。借助天空地立体监测技术并结合三次百人规模的航空遥感实验，获取包含土壤、土地利用、土地产能、土地退化、生态等多维度且精度达到米级的“地块画像”数据，同时针对白浆土与低洼内涝土壤的障碍程度进行定量诊断，精确查明侵蚀沟、破皮黄、鱼眼泡等的退化范围与程度，为科学设计坡耕地水蚀治理方案奠定坚实的数据基础。

智能化配置工程、农艺、生物综合措施为关键步骤。基于地块画像与定量诊断的成果，对黑土地坡耕地保护利用技术体系进行智能精准的配置，涉及多措施（工程、农艺、生物）、多尺度（小流域、田块、田块内部精准管理分区）、多环节（白浆土改土、水蚀阻控措施、地力与产量提升农艺措施）的智能化配置。

最后将多措施、多尺度、多环节的黑土地坡耕地智能化保护利用技术体系与北大荒集团规模化、机械化的优势相结合。通过等高种植把直垄改为弯垄且实现两侧排水，再结合暗管排水解决低洼内涝问题，达到“涝能排”的效果；综合运用可耕作宽埂分段阻水以及等高种植降低垄向坡度的方法，实现“旱能蓄”；借助草水道降低流速、沉积泥沙，利用缓冲带减少养分流失，达成“固土保肥”的目的，从而实现小流域尺度水蚀退化阻控、低洼内涝消减、综合地力与产能提升，为三江平原坡耕地治理提供了可借鉴的成功范例。

黑土保护的北大荒模式

走进友谊农场占地面积300平方米的黑土保护北大荒模式研究中心，小流域综合治理微观实景沙盘中，侵蚀沟生态治理、等高宽埂、等高窄埂、水田无人农机、生态养殖、农业生产数字化监管等黑土保护模式微缩景观呈现眼前。这些微缩景观背后，是一套完整的坡耕地保护体系。

在小流域尺度方面，依据小流域内不同地形、退化类型与程度的地块情况，对工程、农艺、生物等不同措施，以及水的蓄、导、排进行智能化配置。例如，针对坡度在0.6 - 2.5度的缓坡地块采用等高耕作方式；坡度在2.5-8.5度的缓坡地块运用可耕作宽埂；对于过水但未形成侵蚀沟的水线设置草水道；在破皮黄、黑土层薄的区域实行条带保护性耕作；侵蚀沟采用柔性治沟方法；低洼内涝、积水区域安排暗管排水、设置集水井。

在田块尺度方面，针对水蚀阻控工程措施中的垄、埂、暗管等走向、密度、深度等给出智能化处方。

在精准管理分区尺度方面，为改土、农机深松深翻、改良剂、施肥量、有机肥等农艺措施提供智能化处方。

目前，中国科学院黑土地坡耕地水蚀智能防控与综合地力提升技术体系为黑土地保护提供“系统认知、监测诊断、技术处方、精准手术”的系统解决方案已推广至北大荒农垦集团友谊农场、曙光农场、北兴农场、鹤山农场及尖山农场等9个农场，实现了水分利用效率提高30%，粮食增产5%～22%，水土流失减少70%的综合效益，减少土壤养分流失60%以上，降低地块内作物长势异质性30%。

坡耕地水蚀系统防治样板将为东北黑土区坡耕地水蚀防治、低洼内涝耕地地力与产能提升、高标准农田建设方案提供“可复制，可推广”的技术范例，为保障粮食安全，保护“耕地中的大熊猫”作出重要贡献。（颜子晴徐宏宇）