午后，齊北松和李克東行走在吉林省長春市農(nóng)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(jù)變量施肥技術(shù)體系，施肥量因地制宜，苗情還不錯?！崩羁藮|是隆源農(nóng)業(yè)服務(wù)有限公司農(nóng)機部門負(fù)責(zé)人，眼前這片試驗田，是隆源農(nóng)業(yè)流轉(zhuǎn)后管理的田塊，主要用于同中國科學(xué)院、吉林省農(nóng)科院、吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)等多家單位聯(lián)合開展科研攻關(guān)。

“這地總體地力不錯，但地塊內(nèi)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(qū)域化肥適當(dāng)減量，反而促增產(chǎn)?！饼R北松看了看手機上的“處方圖”，又指著遠(yuǎn)處比畫起來。作為中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所特別研究助理，齊北松近期忙著為吉林、黑龍江等地開展變量施肥技術(shù)體系的應(yīng)用試驗奔走。

站在田埂上遠(yuǎn)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(biāo)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?！肮饪咳庋劭纯刹恍校脧目罩心酥撂崭╊?，利用衛(wèi)星遙感，結(jié)合無人機實地監(jiān)測，這就像是給黑土地做體檢，精準(zhǔn)畫像?！饼R北松笑著解答疑惑，“目前已完成整個東北地區(qū)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(nèi)的精細(xì)土壤情況，進(jìn)而給出‘處方圖’，精準(zhǔn)調(diào)控施肥?！?/p>

黑土地是“耕地中的大熊貓”，護(hù)好、用好黑土地，守護(hù)“大國糧倉”，是不少農(nóng)業(yè)科研工作者不懈努力的目標(biāo)。2021年起，中國科學(xué)院聯(lián)合東北三省一區(qū)實施“黑土糧倉”科技會戰(zhàn)，中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所擔(dān)任先鋒，研究方向直指黑土地保護(hù)與利用，衛(wèi)星看、飛機拍、地面查的“天空地一體化監(jiān)測技術(shù)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，但由于地形地貌等不同，不同區(qū)域的土壤類型不同，面臨不同問題。往細(xì)了看，同一區(qū)域不同田塊間也有差異?！弊鳛轫椖康闹饕?fù)責(zé)人，中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員劉煥軍介紹技術(shù)體系的來由，“要想在保護(hù)的前提下進(jìn)一步增產(chǎn)，離不開‘精準(zhǔn)’二字。而要因地制宜、對癥下藥，摸清土壤情況是第一步?！?/p>

傳統(tǒng)的耕地質(zhì)量監(jiān)測方法主要依賴地面調(diào)查和土壤樣品分析，存在監(jiān)測范圍有限、時空分辨率低、數(shù)據(jù)獲取不連續(xù)、監(jiān)測指標(biāo)單一等限制，難以滿足耕地質(zhì)量動態(tài)監(jiān)測和精準(zhǔn)管理的需求。“現(xiàn)在，融合了遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)，通過衛(wèi)星遙感、航空遙感、地面?zhèn)鞲衅鞯榷喾N監(jiān)測手段的協(xié)同，可實現(xiàn)對黑土地耕地質(zhì)量的多尺度、動態(tài)監(jiān)測。”劉煥軍說。

作為“天空地一體化監(jiān)測技術(shù)體系”的具體應(yīng)用，在給黑土地做體檢的基礎(chǔ)上，中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所打造出變量施肥技術(shù)體系，通過精準(zhǔn)調(diào)控施肥，著力解決旱田受地形、土壤質(zhì)地、人為耕作措施等影響，導(dǎo)致長勢與產(chǎn)量差異顯著的問題。劉煥軍介紹：“田塊內(nèi)哪個位置缺氮該補肥，哪個位置有機質(zhì)下降需養(yǎng)護(hù)，數(shù)據(jù)清晰，一目了然。”

一張張“處方圖”，如何應(yīng)用到實際耕作中？記者來到隆源農(nóng)業(yè)的農(nóng)機庫，在大農(nóng)機上找到了答案。

搭上扶手，右腳蹬地，齊北松快步登上農(nóng)機。駕駛艙內(nèi)右側(cè)，一個顯示屏接著不少線束。他打開手機和顯示屏，稍作調(diào)試，原本在手機上的“處方圖”，隨即同步在顯示屏上呈現(xiàn)。“通過專屬軟件實時傳輸，‘處方圖’可一鍵發(fā)送至農(nóng)機上?！彪x開駕駛艙，他走向農(nóng)機尾部，指著新設(shè)備介紹，“這是變量施肥裝置，結(jié)合北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，施肥時根據(jù)‘處方圖’，自動調(diào)節(jié)肥料用量，幾乎不用人操心。”

系統(tǒng)畫像、給出處方、精準(zhǔn)施肥，錨定節(jié)肥增效目標(biāo)，通過全鏈條一體化的技術(shù)體系，不同地塊得到精細(xì)照料。

前些日子，農(nóng)機手們正是駕著搭載變量施肥裝置的大農(nóng)機，馳騁在田野間。而在前兩年，剛接觸變量施肥技術(shù)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(chǎn)量也不錯?！?/p>

用上新技術(shù)后，李克東也沒多費精力，動動手指，調(diào)好參數(shù)，農(nóng)機智能應(yīng)用，“省事省心省肥，每畝地能比應(yīng)用前增產(chǎn)5%以上。而且，還有利于我們試驗調(diào)配新的化肥產(chǎn)品?！?/p>

目前，變量施肥技術(shù)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?！案鶕?jù)吉林、黑龍江等地不同土壤實際情況，減肥5%以上的地塊產(chǎn)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(jié)的風(fēng)險，緩解農(nóng)業(yè)面源污染，有助于推進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)安全建設(shè)?！眲ㄜ娬f。

隆源農(nóng)業(yè)東北黑土地保護(hù)研究院內(nèi)，大屏幕上呈現(xiàn)出作物分類、地塊信息、土壤情況、作物長勢等信息。“企業(yè)既是受益者，也是推廣者。我們和周邊農(nóng)戶依托變量施肥技術(shù)體系，逐步實現(xiàn)節(jié)肥增效、改良土壤的目標(biāo)?！甭≡崔r(nóng)業(yè)董事長李曉春說。

不只是施肥上帶來新變化，根據(jù)不同土壤特點，劉煥軍團隊還因地制宜探索變量施肥系統(tǒng)性技術(shù)方案。結(jié)合松嫩平原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點，研發(fā)秋季起壟變量施肥；在三江平原，針對格田改造后表土?xí)r空錯配的問題，實行水田插秧機側(cè)深變量施肥；針對部分地區(qū)的白漿土，研發(fā)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準(zhǔn)備?！叭~面肥的使用，精準(zhǔn)適配是關(guān)鍵。結(jié)合‘處方圖’，我們開展無人機變量噴施葉面肥的應(yīng)用與推廣，通過精細(xì)化管護(hù)，在節(jié)肥增效上尋求新突破?！眲ㄜ娬f。