黑土地上的农业绿色科技发展

马晶 杜勇 陈鹏飞 魏政 刘荣志

摘要：东北地区拥有广阔的黑土地，是中国重要的粮食基地。为贯彻落实习近平总书记在黑龙江考察时做出的重要指示精神，助推东北黑土区农业现代化发展和东北乡村振兴，2019年6月28日，中国农学会在哈尔滨成功举办新时代农业绿色科技发展论坛，汇聚院士专家智慧，研讨农业绿色科技发展的前沿热点和东北未来农业绿色发展的路径方向，并提出专家建议。本次论坛呼吁要把黑土地保护放到与粮食生产同样重要的位置，并为农业绿色科技发展和东北全面振兴指明了方向。

关键词：黑土地，农业绿色科技，东北振兴，可持续发展

中图分类号：S-O1

文献标志码：A

论文编号：cjas20190900183

0引言

东北地处世界三大黑土带之一，是中国重要的农业基地，也是维护国家粮食安全的“压舱石”[1]。习近平总书记2018年在东北三省考察时指出，要更好支持生态建设和粮食生产，巩固提升绿色发展优势;要把发展农业科技放在更加突出的位置;要加快农业绿色发展，坚持用养结合、综合施策，确保黑土地不减少、不退化;绿色发展要有可持续性，农业生产不能竭泽而渔[2]。当前，东北振兴进入了全面振兴、全方位振兴的新阶段[3]，农业绿色发展和农业科技创新是振兴东北新的时代课题，也是实施乡村振兴战略的基础和关键[4]。为贯彻落实习近平总书记重要指示精神，2019年6月第二十一届中国科协年会期间，中国农学会举办了以“黑土区现代农业发展”为主题的新时代农业绿色科技发展论坛，立足黑土地，汇聚国内外农业领域的顶级院士专家，探讨农业绿色科技的前沿热点，探索东北未来农业绿色发展路径和重点，助力东北乡村振兴战略实施和农业农村现代化发展。

1呼吁：加强黑土地保护

提到黑龙江，便离不开粮食安全、绕不开黑土地。东北地区黑土约占全球黑土面积的1/5，其中，黑龙江省黑土耕地面积达到1590万hm2，占全国黑土耕地面积的50%以上。然而，经过近70年大规模、高强度、超负荷的利用，东北黑土体量缩减、质量下降，已严重威胁东北粮食生产和全国粮食安全。围绕黑土地保护和农业绿色发展，本次论坛邀请专家展开高端对话，科学家们一致呼吁：保护黑土地，刻不容缓！

黑土地结构好、土质松、养分高、肥力足，为中国稳粮增收提供了坚实保障[5]。然而，当前的黑土流失和劣变情况却在持续恶化[6]，北京市农业科学院魏丹研究员将黑土地问题总结为“硬、瘦、薄、少”——质地变硬、肥力变瘦、土层变薄、生物多样性减少。造成东北地区黑土地的流失和劣变的原因是多方面的，但最直接、最根本的原因是不合理的耕作制度下长期超负荷的农业生产。中国农业大学土地科学与技术学院李保国院长在谈及黑土开发时指出，土壤是农业生产、绿色发展的基础，不可持续的生产方式不仅会造成土壤退化，更会严重危及区域的生态环境系统。农业不能只埋头生产粮食、做贡献，而让生态环境付账。辽宁省农业科学院孙占祥副院长表示，东北作为全国粮仓，长期处于高压生产状态，玉米、水稻、大豆长期连作，导致土壤结构破坏，造成黑土地退化。此外，东北黑土地大多处于丘陵区，自然立地条件先天不足，也是土壤流失的诱因之一。

与会科学家强调，要把黑土地保护放到与粮食生产同样重要的位置。李保国指出，黑土地的保护与可持续利用，不仅应是科学家的研究热点，更应该让土地耕作者明白土地保护的意义所在。在空间规划中，要做好东北黑土地可持续利用的顶层设计;在政策层面，要在给耕作者农业补贴的同时进行生态补贴;在耕作过程中，要进行保护性耕作革命，抑制土壤流失和质量下降;最后，农田基本建设要跟上，特别是要着力提升田间灌排系统。孙占祥表示，在黑土地保护上，国家政策的突破性进展需要科学家的积极建言;技术层面上要根据资源环境承载力优化现有的种植制度，设计面向黑土地可持续利用的新型农作制度;支持保障上要从固土保水的角度加大对农田基本建设的投入。华南农业大学原校长、农业生态学教授骆世明指出，合理布局农区景观、建设循环的农业生态体系，通过农田轮间套作和合理的非农植被布局，保护局地生物多样性，是协调黑土地保护与利用的一条综合路径。黑龙江省政府原参事韩贵清表示，黑土地保护已引起中央和省政府的重视，但要真正做到把总书记确保黑土地不减少、不退化的指示落到实处，就需要加大投入，充分发挥联合国粮农组织国际黑土联盟的作用，重视科技创新，通过各级各部门联动与合作，切实加强黑土地保护。

保护黑土地就是保护未来，黑土地的可持续利用需要充分发挥跨领域、跨区域联动和产学研企协同创新优势，实现从科学家、到管理层、到耕作者全系统的理念上深化、行动上强化，切实保障东北粮食主产区农业可持续发展。

2献策：农业绿色科技要实现全产业链突破

推进农业绿色发展是农业发展观的一场深刻革命，对农业科技创新提出了更高更新的要求[7]。实现农业绿色发展，是从认知到实践，从政策到标准，从技术到产业的系统工程，是推动农业发展提质增效，促进农民增收，加快乡村振兴的有效途径。此次论坛邀请20余位国内外农业领域，特别是农业绿色发展方面最具权威的院士专家出席并作专题报告，系统介绍了绿色生产和产后增值技术的前沿热点，为东北农业绿色发展技术体系建设提供了良好的实践指导。

2.1绿色投入品创制

投入品是农业产业的源头，农业投入品的品种、数量、质量和方法直接决定了农业产出的生产效率和优质化率[8]，绿色投入品创制是农业绿色发展的首要主攻领域。以设施蔬菜为例，中国工程院院士李天来指出，近年来，中国设施蔬菜产量激增，已达到蔬菜总产量的1/3，若仅从数量上来看，设施蔬菜市场已经饱和甚至过剩，然而，大面积投产和增产过程中，过量和不合理施用化肥、农药造成严重的农业污染和土壤劣变，设施环境不佳导致蔬菜病害，設施蔬菜中毒事件的时有发生，均表明设施蔬菜亟需产前、产中和产后的绿色生产关键技术支持。设施蔬菜绿色生产的核心是蔬菜健康，需从两方面重点发力：一是病虫害绿色防控。通过选育抗病虫优质专用品种、抗病耐低温嫁接砧木品种及诱导植株抗病性，增强设施作物抗病虫能力;通过防护消毒措施，减少或禁止病原菌、害虫进入设施;通过光质、温湿度等生态环境调控抑制病虫害;通过技术手段创新实现病虫害发生后的绿色控制。二是科学施用化肥。依据作物品种品类确定最佳土壤营养指标和目标产量的营养需求，基于设施内土壤营养现状，计算应施肥量，合理配施有机肥与化肥。

2.2农业机械科技创新

早在60年前，毛泽东就提出了“农业的根本出路在于机械化”的著名论断[9]，新一轮科技革命和产业变革下，这一论断仍具备科学性和前瞻性。习近平总书记强调，“要在关键领域、卡脖子的地方下大功夫，集合精锐力量，作出战略性安排，尽早取得突破”“要矢志不移自主创新，坚定创新信心，着力增强自主创新能力[10]”中国工程院院士罗锡文表示，与美国等发达国家相比，农业机械就是中国农业的关键领域，农机自主科技创新就是中国农业现代化卡脖子的地方。加强农业机械科技创新，要落实3项重点任务：一是补短板，加强农业生产薄弱环节农业机械化科技创新;二是攻核心，在共性关键技术、重大装备、基础零部件以及材料和制造工艺等4项现代农机装备技术上尽早取得突破;三是强智能，在智能农机装备传感器、农机导航、精准作业和智能运维管理等4方面加强研究。

2.3果蔬采后安全防控

中国蔬菜和水果年产量达10亿t，果蔬种植已是农民增收的支柱产业。果蔬是鲜活农产品，收获后仍然进行着呼吸和营养消耗的生命活动，产后损失率近3成，采后病害防御和贮藏保鲜技术对保持果蔬品相和营养成分极为重要，是促进农民丰产又丰收的重要途径[11]。中国科学院植物研究所田世平研究员指出，衰老、病害、毒素和农残是果蔬品质劣变的重要原因。近年来，通过对果蔬成熟和品质调控的分子机制、果蔬衰老与抗性应答的关联机制，以及病原菌致病和产毒依据等科学问题的深入研究，实现了果蔬产后防病保鲜精准技术创制，并在采后环节积极应用推广，极大地促进了果蔬采后减损增效。展望未来，果蔬采后品质维持和安全防控应积极响应社会发展需求，以理论指导技术创新，以技术推动产业发展，加强育种、栽培和采后在产业内的有机融合，强化队伍建设和人才培养，为果蔬减损增收、均衡供应、提质增效等目标发挥更大作用。

2.4畜禽安全绿色生产

当前，中国养殖方式正在从家庭散养向规模养殖加速转变，养殖量快速增长，在保障畜禽产品稳定供给的同时，使得粪污等环境问题愈加突出。畜禽养殖要把绿色发展摆在更加突出的位置，破解粪污难题，实现粪污“变废为宝”[12]。在畜禽粪污等农业废弃物循环利用方面，德國是技术先行者。据德国生物质能中心迈克尔·尼尔斯教授介绍，德国政府计划于2050年实现可再生能源的100%全覆盖，这其中生物质能扮演着核心角色。当前，德国正致力于发展面向可持续未来的智能生物质能全套解决方案，积极实现物质和能源在生物经济框架下的有效关联。随着绿色发展理念的不断深入、市场机制的不断完善，解决畜禽粪污问题，越来越需要统筹养殖、种植以及农村能源等各环节，越来越需要整建制系统考虑。中国工程院院士印遇龙指出，亚热带区大量的种养结合实践表明，绿色、优质、生态、环保、可持续的现代化种养结合模式能够有效缓解甚至彻底解决解决养殖业的产品质量、粪污和食品安全问题。此外，疫病防控也是畜禽安全生产重要环节。中国工程院院士陈化兰在介绍禽流感防控技术进展时通报，中国禽流感疫苗研究处于国际领先地位，在H7N9禽流感防控方面己取得重要阶段性成果，为促进禽流感绿色防控，有关部门要加快推进疫苗审批机制的创新。

3展望：农业现代化助力东北全面振兴

东北地区是中国重要的农业基地，是中国农业的一面旗帜，具有发展高附加值、绿色农业的先天优势。大力发展农业科技，提升东北农业的供给水平和质量，争当现代农业排头兵，奋力实现农业现代化，是全面振兴东北的新引擎和新动力，也是国家赋予东北的新要求和新期待[13]。当前，东北的农业科技发展势头良好，己广泛应用于多个场景。黑龙江省农业科学院李文华院长介绍，黑龙江的农业信息化建设起步早、发展快，己建成一个农业大数据中心，为指挥和服务农业生产提供重要信息支撑;已形成一个农产品销售云平台，汇集政府和企业的力量，为做强农产品销售提供服务;已多层次实施农业智能化管理，包括深入田间地头的智能农机装备应用，基于物联网的农业生产远程监控和农产品全生产周期追溯，以及农业生产和农业灾害动态监测等。北大荒农垦集团总公司郭宝松副总经理指出，北大荒从最初以人力为主的农耕作业，到农业机械化和工业化生产，到如今的农业的信息化、数字化和智慧农业，始终引领着中国农业的发展。当前，北大荒的现代农业发展转向提质导向，科技创新对农业种植、精准农服、仓储物流、生产加工，以及品牌销售等全体系支撑能力增强，农业质量效益、竞争力均得到较大提升。然而，农业信息化存在的问题也不容忽视。例如，郭宝松指出，黑龙江数字农业发展过程中，对大数据孤岛的整合关联有待加强，对数据的分析挖掘有待提升，将数据用于指导生产的能力仍有待发展。

农业现代化是从传统农业向现代农业转化的过程和手段，具有鲜明的科技驱动和阶段性特征[14-15]，当今世界被大数据、物联网、人工智能等新兴信息技术串联互通，结合时代发展特征，未来农业现代化发展应从以下两方面发力：一是加速农业信息化提档升级。信息化是农业现代化的制高点，农业农村部信息中心原副主任杜维成指出，未来农业信息化建设的重点在“端”，面向农民手机端的信息化产品设计应简之又简;发展模式在“合”，应广泛集成，使农民获取有用信息的渠道便捷化、清晰化;建设的核心在于“用”，农业信息化解决方案应大力关注推广，农民觉得好用才是关键。此外，郭宝松指出，加速数字农业提档升级，要加大对数据基础建设的投入，要加强数据安全保障，要建立数据交换、共享和使用的规范机制，使数据真正产生效益。二是推进农业科技与产业深度融合。政府要粮，农民要效益，这是东北农业发展必须破解的瓶颈问题，解决这一问题的根本还是要依靠农业科技，实现科技和产业联动。为提升农副产品品质和附加值，过去农业科技主要在种植端发力，未来应逐渐向加工端和销售端延伸，为产品加工、农产品品牌建设提供支撑，着力实现效益最大化，从而更好支持生态建设和粮食生产，巩固提升绿色发展优势。

“东北熟，天下足”，在推进东北全面振兴的进程中，农业的基础地位不能削弱。以绿色为导向，为农业振兴插上科技的翅膀，是黑土地农业发展的目标和方向。此次论坛聚集了农业绿色科技全领域专家学者的声音，建言献策谋发展，传递心声为农业，是助力黑土地农业现代化和东北全面振兴的有益举措。通过创新驱动发展，优化科技资源布局，构建农业绿色发展技术体系，我们有理由相信，东北农业农村现代化发展和东北振兴一定能迸发新气象，展现新作为！