为深入实施国家粮食安全战略和乡村振兴战略，建立健全粮食安全宣传教育长效机制，2022年世界粮食日和全国粮食安全宣传周活动10月10日在线上启动。今年我国确定的宣传主题是“保障粮食供给 端牢中国饭碗”。

69岁的东北农民邓玉财发现，今年的土地和此前不太一样了。以前早晨到地头溜达，总是闻到农药味，现在变成了一股“青草香味儿”。

和土地打了半辈子交道，这是邓玉财谈起“黑土地保护”时最直观的感受。他所在的依安县地处北纬47度，是中厚层黑土优质农畜产品生产区。这两年，经过土地规模经营加上两年有机转化，已经取得了肉眼可见的成效。

2021年，中国科学院启动“黑土粮仓”先导专项，为黑土地保护与利用提供系统解决方案，为保障国家粮食安全和生态安全提供科技支撑。截至目前，中科院联合黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古三省一区已共同打造了7个万亩级示范区。在黑土地保护示范区，中科院和当地一道探索未来农业的方向。

现状

一村一策规模化有机种植

邓玉财家在齐齐哈尔市依安县太东乡沿江村，家里共5口人，30亩地，3个孩子都已成家，都在外面打工。据依安县副县长刘峰介绍，以太东乡为例，户籍人口20100人，实际在家仅5400人。

刘峰表示，传统的一家一户分散种植的产量已经接近“天花板”，粮食再往上增产没有多少空间，难以适应现代生产力的发展需求。另一方面，中国现行的农业社会化服务体系也在逐步健全，从生产流程到供应到物流，整个服务体系逐步建成。

“从我们现在的农村现状，尤其是黑龙江农村现状，所有的基础性条件都指明我们未来发展方向必须是土地的规模化和集约化。”据刘峰介绍。

9月16日，一场“乡村振兴与规模化种植”座谈会在沿江村召开，除了刘峰，沿江村书记、合作社经营者、种植大户和中科院的专家团队面对面坐在了一起。

这场座谈会和黑土地保护和利用有何关系？中科院专家团队又是如何与这个乡村联系在了一起？

过去做过扶贫，现在转向乡村振兴工作的王介勇是中科院地理资源所副研究员，研究方向是“农村土地利用管理与乡村可持续发展”。在他看来，如果当地农民走不出一条可持续的土地经营和产业发展之路，黑土地保护就很可能沦为一句空话。因此，除了技术层面，让当地百姓接受一种新的生产和生活方式，是当地官员和科研人员都必须要探索的课题。

中科院地理资源所研究员，也是此次科技会战齐齐哈尔示范区总指挥廖晓勇说，他们根据黑土地退化程度和村庄发展状态，将依安县所有村庄划分为集聚提升、城郊融合、特色保护、搬迁撤并四种类型，制定针对性的黑土保护利用方案、土地经营模式和产业发展优化策略。

“一村一策”的战略就是在此背景下提出的。两年前，中科院科研团队开始深入介入依安县太东乡沿江村的工作，和县委县政府一起制定了重点发展规模化有机种植的工作思路。

“沿江村去年没有用一滴化肥，居然没有减产，通过2年的黑土地有机转换，土壤有机质含量提升0.3%，而且村集体收入增加了近1倍。”廖晓勇说。到目前为止，全县土地的规模经营面积达到了300万亩。其中，太东乡各类新型农业经营主体发展到17个，土地规模经营面积11.8万亩。

这一切是怎么发生的？

变化

大机械上阵，村里“小四轮”变少了

据了解，要达到黑土地保护的效果，必须要标准化操作，就需要生产、管理能力和配套的大型机械设备。因此，黑土地保护主要是在各个村中的农业合作社中推广，没有合作社就没有大机械。

首先如何带动农民愿意加入合作社就经历了一番探索。据刘峰介绍，首先把农村分为两类人，一类是长期外出打工的，这些人有流转意向，按照800块钱一亩地的价格流转给涉农企业；还有一类指的是农村剩下的1/4农户，俗称“小大户”，这些小大户平均都有100、200亩地，产量已经到达了顶点。对于这类小大户，他们引导大家组建一个股份制合作社，然后进行规模化经营。

依安县田野种植农民专业合作社的发起人徐付对此感受颇深。沿江村6个自然屯中最先试行合作社就是他所在的屯。当时为了能组建起合作社，他有40多天没回家，起先只有28户农户参与。

“土地整合到一块以后，我们引进大型的代耕企业，从种到收，全程都由企业代耕。这样一能解决大家没有钱购买大型农机的问题，第二解决标准化问题。代耕全部使用210马力以上的进口大动力农机，这些大机械的精细度是普通农户的‘小四轮’无法比拟的。”刘峰说。

此外，合作社实行“六统一”的规模化种植，即统一整地、统一购买物资、统一播种、统一中耕、统一收获、统一销售。成效如何？“2020年春季开始组建第一个合作社，秋季大丰收，年底分红达到了1178元（每亩），历年来百姓种地就没挣过这么多钱。”沿江村村支书杨广娟说。

“我们农民种地就是看收入，说那些东西不如做，他看到挣钱就会跟着你干规模种植。”徐付说。看到效益后，原本观望的小农户也纷纷参与进来，现在他所在的合作社已经有200多户农民参与。

谈到这两年，杨广娟的一个观察是，村里的“小四轮（拖拉机）”开始越来越少。“村民处理小四轮农机的时候，也意味着他对规模经营模式的认可。”刘峰说。要达到黑土地保护的目的，同时使先进的种植技术和农艺措施得到应用，我们只有一条路，就是土地集约化和规模化。”这也让原本担忧农村空心化老龄化问题的他看到了一些希望。“实现土地规模经营后，未来可能只要到3到5个人，就能把一个村的地都种了，这样未来不管人口怎么流失，土地种植上应该没有问题。”刘峰说。

有机转化后，黑土地变“暄”了

2021年，依安县太东乡凭借土地规模经营基础和寒地黑土的独特优势，先行先试，开展土地有机转换，通过两年转换期，建成有机食品种植基地，意图把太东乡打造成为“有机食品之乡”。

南都记者了解到，土地的有机转化也是保护黑土地的有效方式。“过去每到春天，你看农民喷打农药区域旁边的树叶都是黄的。但有机转化是从种子选购到种植、施肥、除草的全过程都不打农药、不用化肥，这个有机转化期一般是2-3年，有专门机构对土壤、水、空气进行测量，避免出现土壤污染、水污染等情况。”刘峰说。

两年的有机转化期已经接近尾声，69岁的沿江村村民邓玉财发现，今年的土地和此前不太一样了。以前早晨到地头溜达，总是闻到农药味，现在变成了一股“青草香味儿。”过去找蝲蝲蛄，挖半天挖不着，现在在路灯底下看，蝲蝲蛄有的是；更让他惊喜的是，今年春天他看到大雁了，还不是一两只，“成群成帮的，就像跟人说话似的，你都能听到它们的叫声。”

另一个感受则是，到手的钱变多了。邓玉财说，自从带着自家的30亩地加入合作社之后，收入更加可观。去年一亩地收入有1180块钱，要是包出去就只有四五百块钱；现在一亩地多收入七八百元，30亩地就多收入2万多元。他外出打工一年还另挣了2万元，老邓对此很满意。

提到黑土地保护，同村的徐付最大的感受则是，地变“暄”了。他说，前些年自己种地，下雨急的话，水土流失很严重。现在再去下地，“一脚踩下去这么深”，他用两根手指在胸前边比划边说。

这种现象用农业术语表述就是，土地经过深松深翻之后，打破犁底层，使得土壤上下通透，地下水能往上来，上边的降水能渗溢进去，土壤蓄水能力增强。

不过刘峰也坦言，对于基层合作组织来说，有机转化的投入还是过大。

“比如种玉米如果施有机肥，成本在260-270元，而普通化肥120块钱就够了，相比起来就多出来150-160元。目前农民合作社拿出钱来搞有机转化成本比较高，我们想的是用前期投入的成本，分摊到未来有机转化后卖出产品的利润中，以提高产品附加值。”他说。另外，针对黑土地有机转化的补贴政策也在落实过程中。

探索

大型农机被“卡脖子”之后，实现了无人耕作

在探索沿江村的模式中，刘峰也发现了一个问题，那就是农业机械配套制约农业发展。“现在看农机是一个问题，一方面需求的量越来越大，另一方面我们现在使用的是进口农机，今年订购的话明年才能到，我们也在研究下一步要引进国产农机。”他说。

中国工程院院士、土壤学家张佳宝则直言，中国的大型农机主要依赖进口。“大家现在都是在做一些小玩意儿，东北一定要有大型机械。大型机械、智能机械，是以后农业发展的方向。”

据中科院科技促进发展局副局长许航介绍，中国安全可靠的农机供给不足，被视为农业关键“卡脖子”问题。一方面，免耕播种是保护黑土地的有效方式，但是免耕播种机并未广泛推广。此外，黑土区域机械化程度高，但高端农机市场长期被国外占领，价格高，且存在信息安全隐患。

在呼伦贝尔的大河湾示范区，迎来一场“国家队”和“国家队”之间的合作。

为了用好养好黑土地，大河湾示范区由中国科学院计算技术研究所牵头，依托我国大型国有农垦企业集团——呼伦贝尔农垦集团规模化、机械化种植的产业基础，打造一种智能化的黑土地保护与利用模式。

在大河湾示范区，南都记者看到了团队的最新成果，其中既有像“T300（400马力）智能电动农机”这样的大家伙，也有小巧灵活的巡检测土机器人。

它们的共同点在于：虽然没有驾驶舱，却有人工智能的“大脑”。只需一个平板或者一个代码指令，就能在辽阔的农田中“各司其职”：巡检测土机器人能代替人工实现巡田，并现场采集土壤、图像、视频等数据，分析作物的出苗率、长势等；电动智能拖拉机只要配备适当农具可进行耕、耙、播，自主路径规划、路径跟踪、自主作业；定制化的多功能免耕播种机可以实现开沟、分层施肥，种肥同播、覆土、镇压一次完成。

“我们最大的优点在于真正地实现了无人耕作，同时利用的是清洁能源。”中科院计算技术研究所正高级工程师张玉成说。从外形看，没有驾驶舱的农机颇具科技感。“不少人说这些农机看起来不像拖拉机，但谁规定拖拉机就必须是原来的样子呢？”既然“跨界”，那么大胆一点也无妨。

在做智能农机的这群人中，年轻人占比还不小。汤安琪是中科院地理资源所一名博士生，研究的是无人机。很多人难以将年轻人和农机联系在一起，不过她告诉南都，大河湾示范区，“还是很吸引年轻人的。”

“其实我们做的并不是大家传统印象中农业里育种施肥的工作，更多偏向于算法、自动化技术等等。”汤安琪说。在实际应用中，无人机会从农机的机舱中飞出，用来勘探土壤中的氮素、病虫害情况，还能测产和评估灾情，然后将数据传回，帮助智能农机做出决策。

智能农机把驾驶舱里的人请了出去，作业效率有了飞跃

“我们是一帮搞计算机的去做拖拉机。”张玉成笑称。他曾经做过一个详细的测算：同样200马力的农机，用传统农机需要两个驾驶员“两班倒”，一天有效时间也就10个小时左右，这种工作强度下，人很容易产生疲劳。

但如果把智能农机当成一个电脑就可以编程，对它下达指令，中间除了充换电时间，剩下的时间都可以持续作业。“举例来说，我们设定好程序，为农机规划好路径之后，智能农机可以在半夜三点作业，不需要人跟，效率就有了一个飞跃。”张玉成说。

“目前东北地区小马力的农机作业幅宽窄、土壤反复被碾压，导致黑土地变硬。”张玉成说，该所研制的“鸿鹄”T300智能农机是面向黑土地定制开发的大马力电动智能农机。其突破大马力电驱技术，主驱电机功率达到300千瓦（407.88马力），通过大马力带动更宽幅机具，减少对土壤的压实作用。

同时，智能农机采用智能技术，能够在耕作过程中完成土壤、作物、农艺的数据采集，从而让人更了解黑土地变薄、变瘦、变硬的情况。

张玉成介绍称，智能农机集成了50余种传感信息，能够针对黑土地开展土壤、作物等作业环境和本体状态的数据采集，使之成为黑土地上的数据“爬虫”，为黑土地保护提供准确的数据。东北地区无霜期短、作业时间紧，通过智能化提升，减少或替代人力进行无人作业，可以延长作业时长、提高日作业效率。

“智能农机把驾驶舱里的人给‘请’了出去，它就不再是一个简单的动力系统，而是计算机、手机和拖拉机结合的综合体，我认为这才是未来农机的整个发展方向。”张玉成说。

文/王凡

供图/视觉中国

编辑/倪家宁