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今天(5月30日),是第七个全国科技工作者日,我们来认识一位长年扎根在田间地头的科学家。作为中国第三次土壤普查的技术总负责人、中国科学院黑土粮仓科技会战的科学总顾问,中国科学院南京土壤研究所研究员、中国工程院院士张佳宝带领科研队伍为耕地土壤“把脉会诊”,提出新一代中低产田治理技术,建立东北黑土天空地联合监测预警、田林草湿地一体化治理技术体系,为粮食安全、耕地保护的国家战略作出了重要贡献。

我国现有耕地面积为19.18亿亩,其中2/3是中低产田,而且人均耕地仅为1.36亩,远低于世界人均耕地的4.8亩。耕地资源数量不足和质量低下的双重压力,严重威胁着国家粮食安全。作为中国第三次土壤普查的技术总负责人,张佳宝院士告诉记者,普查结果可为土壤的改良、培肥、规划利用等提供科学支撑。如果通过土壤改良将13亿亩中低产田质量提高一个等级,就能增产一千亿斤的粮食。治理中低产田,提高耕地质量和产能,守牢耕地红线,确保国家粮食安全,正是张佳宝40年来矢志不渝的奋斗目标。

黄淮海地区是我国历史上重要的粮食产区,但面临着土壤风沙、盐碱、旱涝、瘠薄的严重威胁。1997年,张佳宝主动请缨,要求到条件艰苦的河南封丘中国科学院农业实验站工作,目标就是要攻克这一技术难关。

中国科学院南京土壤研究所研究员　中国工程院院士　张佳宝:到底哪些技术是最关键的?要一个长期坚守进行坚持观测的一个工作。

面向国家重大需求和国民经济主战场,20多年来,张佳宝带领团队长期在野外坚守,建立零距离实验室、野外观测场、大型研究装置和万亩示范区,开展一系列关键技术问题攻关。科研团队提出水土联治技术,使地下水位保持在3米这个临界深度以下,尽量减少潜水蒸发,防止土壤返盐,根治了土壤盐碱化的严重问题,同时研发出生物激发剂、土壤改良剂等产品,统筹秸秆还田和耕作措施,使贫瘠土壤快速变肥。“对症下药”之后,黄淮海地区的耕地质量大幅提升,等级仅次于我国东北的黑土地。目前,黄淮海地区已经成为我国最大的粮食生产基地,承担着我国30%的粮食生产任务。

黑土地有机质含量高、产出能力强,被誉为“耕地中的大熊猫”。但近年来,黑土地普遍存在变薄、变瘦、变硬等问题。2021年,中国科学院启动“黑土粮仓”科技会战,为保障国家粮食安全和生态安全提供科技支撑。作为黑土粮仓科技会战的科学总顾问,张佳宝又开始为黑土地“把脉会诊”。

中国科学院南京土壤研究所研究员　中国工程院院士　张佳宝:原来这个坡度上形成的黑土地的厚度是100毫米的话,现在差不多流失掉的有五六十毫米了。另外长期使用以后,有机物进去少了,有机质分解多了,然后它黑土变得不黑了。

侵蚀沟是黑土地退化的一种表现形式,如不尽快治理会严重影响粮食产能。张佳宝指导的“黑土粮仓”科技会战,通过实测和高分辨率的遥感调查,首次得出黑土区侵蚀沟有49.6万条的数据,摸清了黑土侵蚀沟的空间分布,同时对黑土地自然资料土壤性质、作物生长状况等进行全方位监测,创建了以地理学+大数据+现代农业集成的“全域定制模式”等,全方位保卫“黑土粮仓”。

中国科学院南京土壤研究所研究员　中国工程院院士　张佳宝:国家是下定决心一定要把黑土地保住,这样就是我们要提供关键技术进行支撑,责任挺重大。我们要保证土壤它不仅能生产粮食,而且它还要能为保障我们生态的安全、环境的安全、人类的健康提供支撑。