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在松嫩平原與三江平原的交會(huì)處，黑土如墨，沃野千里。這里是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地，也是黑龍江省土壤環(huán)境與植物營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（以下簡(jiǎn)稱“土壤環(huán)境與植物營(yíng)養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室”）開(kāi)展科研工作的“主戰(zhàn)場(chǎng)”。

土壤環(huán)境與植物營(yíng)養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的科研人員被農(nóng)戶們親切地稱為“土壤醫(yī)生”。他們以實(shí)驗(yàn)室為“診療室”，以田間地頭為“病房”，以機(jī)械為“手術(shù)刀”，在廣袤大地上書(shū)寫著“讓退化土壤重?zé)ㄉ鷻C(jī)”的科研傳奇。

攻關(guān)土壤改良

走進(jìn)土壤環(huán)境與植物營(yíng)養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室，記者看到一排排貼滿標(biāo)簽的土壤樣本瓶整齊排列。瓶身上密密麻麻的字跡，記錄著采樣時(shí)間、地塊坐標(biāo)與土壤類型。每一份樣本都承載著不同地域土壤的“健康密碼”。

土壤環(huán)境與植物營(yíng)養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室于2006年成立，其發(fā)展歷史可追溯至20世紀(jì)80年代。

實(shí)驗(yàn)室主任王秋菊告訴記者，當(dāng)時(shí)我國(guó)多地土壤面臨肥力下降、侵蝕加劇等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。以東北黑土為例，出現(xiàn)了“變薄、變瘦、變硬”的現(xiàn)象，自然形成因素以及管理不當(dāng)導(dǎo)致土壤生產(chǎn)潛力下降，嚴(yán)重制約糧食單產(chǎn)提升。

“土壤是不可再生的寶貴資源，一旦退化，幾代人都難以恢復(fù)?！蓖跚锞照f(shuō)。抱著守護(hù)土壤的決心，實(shí)驗(yàn)室第一代科研人背著采樣袋踏遍黑龍江的田間地頭，用簡(jiǎn)陋的儀器記錄第一手?jǐn)?shù)據(jù)，為土壤研究打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

后來(lái)，實(shí)驗(yàn)室成立，為科研人員進(jìn)行土壤保護(hù)與改良搭建了更堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)。

四十年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊(duì)累計(jì)完成國(guó)家及省級(jí)課題50余項(xiàng)，基本摸清了東北黑土地土壤退化及障礙成因，建立了覆蓋多區(qū)域的土壤健康數(shù)據(jù)庫(kù)，多項(xiàng)技術(shù)入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù)，連續(xù)三年為全國(guó)土壤保護(hù)提供示范方案，在土壤研究領(lǐng)域取得了豐碩成果。

田間地頭找病根

“土壤的病，不能在實(shí)驗(yàn)室里琢磨，得去田間地頭找病根?！边@是實(shí)驗(yàn)室科研人員的理念。作為深耕土壤的“醫(yī)生”，他們堅(jiān)持將科研的“根”扎在田間地頭，把農(nóng)戶的訴求、生產(chǎn)的痛點(diǎn)作為技術(shù)創(chuàng)新的出發(fā)點(diǎn)，走出了一條“從田間來(lái)、到田間去”的精準(zhǔn)診療之路，讓每一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新都成為破解土壤難題的“對(duì)癥良方”。

以黑龍江黑土為“主戰(zhàn)場(chǎng)”，團(tuán)隊(duì)掀起了一場(chǎng)“黑土保衛(wèi)戰(zhàn)”?？蒲腥藛T常年扎根東北平原的農(nóng)場(chǎng)，跟著農(nóng)戶下田耕作，記錄不同耕作方式下土壤肥力的變化，分析秸稈還田、施肥模式對(duì)黑土肥力、結(jié)構(gòu)的影響。經(jīng)過(guò)數(shù)十年反復(fù)試驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)研發(fā)出“秸稈心土還田+有機(jī)肥協(xié)同改良技術(shù)”，不僅能改善土體結(jié)構(gòu)、快速提升土壤有機(jī)質(zhì)含量，還能修復(fù)受損的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，讓板結(jié)的黑土重新變得疏松肥沃。

水田“秸稈還田負(fù)效應(yīng)”曾是困擾東北農(nóng)戶的老大難問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)室副研究員李婧陽(yáng)告訴記者，不少農(nóng)戶反映，秸稈還田后不僅沒(méi)增產(chǎn)，反而出現(xiàn)倒伏、減產(chǎn)的情況。為破解這一難題，團(tuán)隊(duì)深入三江平原地區(qū)水田集中分布區(qū)域，與農(nóng)戶面對(duì)面交流，記錄不同還田方式作物長(zhǎng)勢(shì)數(shù)據(jù)，分析土壤養(yǎng)分變化規(guī)律。經(jīng)過(guò)20余年攻關(guān)，他們終于找到關(guān)鍵癥結(jié)：秸稈還田后，需根據(jù)還田量、土壤地力水平動(dòng)態(tài)調(diào)整施肥方式與用量，明確減施年限與關(guān)鍵時(shí)期，避免養(yǎng)分失衡。以白漿土水田為例，團(tuán)隊(duì)建立了白漿土水田秸稈還田氮素循環(huán)調(diào)控技術(shù)，并將技術(shù)延伸到整個(gè)黑土區(qū)水田上。這項(xiàng)“從0到1”的原創(chuàng)技術(shù)，解決了還田即減產(chǎn)的困境，讓低產(chǎn)水田實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。

同時(shí)，面對(duì)低洼農(nóng)田雨季內(nèi)澇、旱季缺水的全國(guó)性困境，實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊(duì)摒棄傳統(tǒng)修渠排水的單一思路，發(fā)起了一場(chǎng)“土壤排水革命”。科研人員發(fā)現(xiàn)，低洼地的核心問(wèn)題不在于排不出水，而在于整個(gè)土體透水性差，表層水分無(wú)法下滲到底層排出。為此，他們研發(fā)出專用改良機(jī)械與配套技術(shù)，將地表積水快速導(dǎo)入地下40—60厘米土層。這既規(guī)避了上層土體不通透、水分無(wú)法下滲、暗管排水作用難以發(fā)揮的弊端，又不影響地表耕作。在2024年黑龍江省春季降雨量達(dá)歷年3倍的極端天氣下，采用該技術(shù)的農(nóng)場(chǎng)地塊玉米畝產(chǎn)達(dá)810公斤，較對(duì)照地塊增產(chǎn)34%，用實(shí)打?qū)嵉某尚ёC明了技術(shù)的可靠性。目前，該技術(shù)已在多個(gè)低洼地區(qū)推廣應(yīng)用。

此外，針對(duì)黑龍江蘇打鹽堿土鹽分表聚、土壤黏重的特點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研發(fā)稻殼深埋阻鹽技術(shù)，打造了鹽堿地改良的新路徑。該技術(shù)主要采用專用機(jī)械在地下30厘米土層構(gòu)建10厘米有機(jī)隔層，切斷鹽分上升通道，利用自然降雨實(shí)現(xiàn)鹽分向下沖洗。這項(xiàng)2019年獲黑龍江省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)的技術(shù)，一次實(shí)施可連續(xù)8年見(jiàn)效且效果逐年提升，稻殼不腐爛、阻鹽效果持久，成功將萬(wàn)畝鹽堿地改造為可耕作的良田。其核心技術(shù)思路已被借鑒應(yīng)用于西北、華北等鹽堿地集中區(qū)域。

除此之外，團(tuán)隊(duì)為農(nóng)藥污染土壤修復(fù)、水田潛育化治理、耕層變淺改良等土壤“病癥”都打造了專屬“診療方案”。

成果惠及萬(wàn)千農(nóng)戶

“做科研不僅要在實(shí)驗(yàn)室里攻克難關(guān)，更要讓技術(shù)成果變成農(nóng)戶手中實(shí)實(shí)在在的收成?！崩铈宏?yáng)說(shuō)。為此，實(shí)驗(yàn)室以“機(jī)械改土”為核心抓手，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、專用設(shè)備研發(fā)、產(chǎn)學(xué)研深度融合，構(gòu)建起“田間找問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)室攻難關(guān)、大田驗(yàn)成效”的閉環(huán)科研模式。

團(tuán)隊(duì)深知，土壤改良離不開(kāi)專用“手術(shù)刀”。沒(méi)有配套機(jī)械，再好的技術(shù)也只能停留在試驗(yàn)田。為此，實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合專業(yè)的農(nóng)機(jī)團(tuán)隊(duì)協(xié)同創(chuàng)新，針對(duì)不同障礙土壤的改良需求，研發(fā)出一系列專用機(jī)械：白漿土心土混層犁、秸稈還田集中深埋機(jī)、白漿層培肥機(jī)、簡(jiǎn)易暗渠構(gòu)建機(jī)等。每一臺(tái)設(shè)備都精準(zhǔn)匹配技術(shù)需求，解決了“技術(shù)落地?zé)o工具”的痛點(diǎn)。

以稻殼深埋阻鹽技術(shù)配套機(jī)械——分層深耕犁為例，它能在鹽堿地作業(yè)，精準(zhǔn)構(gòu)建有機(jī)隔層。這些工具讓技術(shù)落地成為可能，并實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；茝V。僅2025年，相關(guān)配套機(jī)械就銷售200多臺(tái)（套），支撐20多萬(wàn)畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)與地力提升項(xiàng)目落地，讓土壤保護(hù)與改良有了規(guī)?；七M(jìn)的“硬核支撐”。

產(chǎn)學(xué)研合作是成果轉(zhuǎn)化的“橋梁”。實(shí)驗(yàn)室先后與20余家農(nóng)業(yè)企業(yè)、10余個(gè)地方農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門建立合作關(guān)系，共建15個(gè)科研示范基地。在示范基地，團(tuán)隊(duì)將技術(shù)、設(shè)備與企業(yè)的規(guī)?；N植需求相結(jié)合，開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，讓農(nóng)戶熟練掌握技術(shù)要點(diǎn)。

在北大荒852農(nóng)場(chǎng)，技術(shù)示范推廣后，農(nóng)場(chǎng)看到了顯著的增產(chǎn)效果，每年主動(dòng)推廣應(yīng)用土壤改良技術(shù)。目前該技術(shù)已累計(jì)應(yīng)用農(nóng)田超過(guò)50萬(wàn)畝。如今，實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)不僅已廣泛應(yīng)用于牡丹江市、雙鴨山市、哈爾濱市巴彥縣等多地的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，更走出黑龍江，在吉林、遼寧、河北等省份落地應(yīng)用，為全國(guó)地力提升提供科技支撐。

土壤環(huán)境與植物營(yíng)養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的“土壤醫(yī)生”，用問(wèn)題導(dǎo)向的技術(shù)創(chuàng)新、機(jī)械賦能的落地轉(zhuǎn)化，在廣袤大地上書(shū)寫著科研工作者的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)?！拔磥?lái)五年，我們將持續(xù)攻克全國(guó)不同類型難治理土壤的改良關(guān)鍵技術(shù)，建立適配不同區(qū)域、不同作物的土壤改良和障礙消減標(biāo)準(zhǔn)化體系?！蓖跚锞照f(shuō)，團(tuán)隊(duì)還將培育更多懂土壤、愛(ài)農(nóng)業(yè)的科研后備力量，讓“土壤醫(yī)生”的精神代代相傳。