我國用占世界9%的耕地養活了世界近20%的人口，長期集約化經營下耕地退化嚴重。據“2019年全國耕地質量等級情況公報”，我國高產田占耕地面積的31.24%，中產田占46.81%，低產田占21.95%，障礙退化耕地占比高達40%。耕地是糧食生產的“命根子”。作為“農業科研國家隊”，中國農科院農業資源與農業區劃研究所(以下簡稱資源區劃所)在保護改良東北黑土、南方紅黃壤、北方旱地這“三塊地”上做了很多創新，取得了一系列成效。
讓“耕地中的大熊貓”更健康
東北是我國重要的商品糧基地，黑土區耕地面積2.78億畝，糧食產量占全國的1/4。自上世紀50年代開墾以來，黑土耕作層土壤有機質含量由8-10%下降到2.5-3.5%。
針對黑土區耕層厚度減少，有機質含量下降等問題，資源區劃所組織聯合攻關，明確了東北黑土地過去30年的有機質演變特征，探明了有機物料長期利用效率平均為16.3%，實現了土壤有機質培育目標的定量化。通過地力提升、水肥資源高效利用及種植制度優化等技術，使黑土土壤有機質提高12%-16%。
“東北地區種植結構的變化，如大量的旱改水、濕地變耕地，都對黑土質量有重要影響。除了在土壤微觀層面進行改良，我國正在研究種植模式等宏觀布局上的創新，從而降低黑土地的利用強度。我國已將‘黑土地保護與利用科技創新’列入‘十四五’國家重點研發計劃2021年農業領域重點專項之一。”資源區劃所副所長吳文斌說。
除了發力黑土地保護，資源區劃所在鹽堿地、低產水稻土和紅黃壤治理上也成果頗豐。
在湖南祁陽，有一座被稱為“中國洛桑”的農業試驗觀測站，這里已經積累了60余年的土壤長期觀測數據。在此基礎上，祁陽站創建了防控修復土壤酸化的關鍵技術，集成農田酸化綜合改良技術模式，經南方6省大面積示范，土壤pH提高0.2-1.0個單位，農作物增產12%-27%;在南方低產水稻土區，科學家們明確了低產水稻土資源狀況及養分特征，創建了黃泥田有機熟化、白土厚沃耕層、潛育化稻田排水氧化等一系列改良關鍵技術，解決了低產水稻土“瘦、板、爛、酸、冷”等問題，“鴨屎泥田”變成了高產田。
“下一步面向高標準農田建設，我們將全力推進農田監測、評價、管理的數字化改造，加快實現全國所有高標準農田建設成果‘一張圖’、新增農田建設項目統計‘一張表’、農田建設全過程監測評價‘一張網’。”資源區劃所所長楊鵬說。
多學科綜合發力“藏糧于地”
種子、化肥農藥、土地等都是農作物生產的重要環節，再好的種子碰到貧瘠的土地，也長不出豐碩的果實。在“一控兩減三基本”的戰略下，化肥農藥正在經歷由追求高產向環境友好平衡。經過十余年攻關，資源區劃所科研團隊創建了基于產量反應和農學效率的施肥新方法，集成了主要糧食作物化肥減施增效模式。在糧食主產區近三年共推廣應用7990萬畝，平均增產5%-10%，增收節支122億元。
“曾經農民施肥存在‘一炮轟’的現象，不僅增加了成本，而且破壞環境。”資源區劃所副所長周衛介紹，“我們發明‘4R施肥法’，就是按照土地狀況和農作物需求，對肥料種類、數量、施肥時間和施肥位置進行精準計算，這樣可以提高施肥效率，減輕土地負擔。”
此外，中國農科院歷經21年，首創覆蓋我國全域高精度“數字土壤”，這是我國迄今最完整和精細的土壤資源和土壤質量數據。該成果已得到國家和31個省級行政管理部門、60余家專業科研機構的廣泛應用，在土地整治、耕地地力調查、基本農田建設中發揮了重要作用。
“面向‘十四五’，中國農科院將圍繞東北黑土、南方紅黃壤、北方旱地‘三塊地’深入開展科技攻關，建設覆蓋我國全部土壤類型、服務全域耕地管理的國家級耕地科學研究與技術創新中心，強化耕地保護國家戰略科技力量，助力‘藏糧于地’目標早日實現。”中國農科院科技管理局局長任天志表示。
