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內蒙古農牧業科學院北方農牧交錯區保護性農業創新團隊潛心破解農田風蝕退化防治難題——

在田間地頭 給土地“治病”(弘揚科學家精神)

本報記者 趙景鋒 李祉瑤
2026年09月07日08:22 | 來源:人民網-人民日報222
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  團隊成員研究作物生長情況。
  內蒙古農牧業科學院供圖

  團隊成員分析土壤養分數據。
  竹思軒攝

  走進內蒙古農牧業科學院保護性農業實驗室,整齊排列的土壤樣本引人注目。在這座小型的“土地醫院”裡,從大興安嶺的黑土到西北荒漠的沙化土,北方農牧交錯區內各種類型的土壤,都有專屬的“健康檔案”。

  實驗室裡,幾名科研人員正端坐在實驗台前,背部微弓,眼睛緊盯顯微鏡,仿佛在與微觀世界進行一場無聲的對話——他們是北方農牧交錯區保護性農業創新團隊成員。

  這一團隊由中國工程院院士路戰遠領銜,骨干成員共29人,其中20人年齡在35周歲以下。他們扎根基層一線,直面農田風蝕、土地退化等生態挑戰,潛心科研攻關。今年4月,該團隊榮獲2026年度中國青年五四獎章集體。

  研究保護性耕作,破解農田風蝕難題

  農牧交錯區是農耕區與草原牧區交織的特殊生態帶,北方農牧交錯區覆蓋內蒙古、山西、吉林、甘肅等9個省份。這裡曾經土地沙化嚴重,沙塵暴肆虐,耕地持續退化。為了攻克這些難題,2003年,路戰遠組織成立北方農牧交錯區保護性農業創新團隊。

  “必須解決的關鍵難題是風蝕防治——大風過境,刮走表土養分,導致土壤肥力下降。狂風裹挾土壤顆粒,增加沙塵暴等惡劣天氣的發生頻率。”路戰遠介紹。

  春天,頂著狂風在田間和農民一起耕作﹔夏季,冒著酷暑調查土壤與作物的生長情況……日復一日實地調研,終於讓團隊成員找到了突破點——保護性耕作。“傳統連續翻耕的方式會導致土壤疏鬆、表土大面積裸露,增加風蝕風險。”路戰遠說,保護性耕作就是通過秸稈覆蓋,採用不翻地或少翻地的方法,保護土壤結構,在不影響農作物產量的前提下,讓土地休養生息。

  經過長期大量試驗,團隊成員總結出一套保護性耕作操作要點,並研發出配套技術設備。然而,在向農牧民推廣時,卻遇到了質疑。

  “不翻地就直接種,庄稼能成活?”起初,聽到這種耕作方式,一些農牧民調侃其是“懶漢種田”。

  想讓農牧民接受一套新觀念、新技術,得用實打實的成效說話。一方面,團隊在50多個旗縣區建立試驗示范田,試驗數據顯示,採用保護性耕作的大豆、玉米等作物平均增產9%至23%﹔另一方面,團隊成員走村入戶,用通俗案例、細算收益賬等方式,把保護性耕作的好處講給農牧民聽,還籌資40多萬元,編印科普畫冊17萬冊並免費發放……農牧民逐漸放下心中的疑慮,願意嘗試新的耕作方式。

  截至目前,保護性耕作技術已在內蒙古呼倫貝爾市、興安盟、通遼市等地推廣,累計推廣面積超3億畝,增產糧食200多億斤,使農田風蝕減少60%以上。

  培育地力,為土壤“把脈開方”

  少耕免耕的推廣應用,雖然有效解決了風蝕問題,但是由於土壤肥力仍然較低,影響著作物品質和產量的提升。

  “土地和作物就像人一樣,要營養均衡,否則容易生病。”團隊成員趙小慶說,“我們的工作之一,就是定期採集土壤樣本,進行診斷檢查,尋找病症根源並對症下藥。”

  “北方農牧交錯區跨度范圍很廣,地理環境復雜多樣,土壤情況也各有差異。”趙小慶說,就像人的體質不同,調理方式也不同。比如東北地區面臨黑土地土壤侵蝕、有機質下降問題,西北地區則需解決土地鹽鹼化問題。團隊根據耕地的先天“體質”,採取差異化的培肥措施。

  2013年,正在就讀生物信息學專業的趙小慶,日常就是在實驗室裡與各種微生物打交道。一次偶然的機會,他參加了一場報告會,聽到團隊常年躬身一線,科研成果直接關系著土地和農牧民。“我很感動,也很向往。”趙小慶說。

  趙小慶嘗試聯系路戰遠,“路老師說團隊在土壤微生物研究方面還有短板,而我所學的專業正好符合這一方向,邀請我加入。”

  加入團隊后,趙小慶意識到,農業領域研究涉及多學科知識,想要掌握不同區域的土壤情況,隻待在實驗室裡是不夠的。於是,他積極到各地農業生產一線,跟“土專家”學種地、田管。漸漸地,他的研究方向愈發明晰——研發微生物菌劑。

  在土壤微生物儲藏室,一台台恆溫冰箱裡分門別類地保存著1.29萬株菌株。趙小慶說,有益微生物在土壤中擴繁代謝時,會分泌有機酸、多糖等物質,可以黏結土壤顆粒,形成疏鬆多孔的團粒結構,提高土壤透氣性和保水保肥能力。他們的工作就是從土壤中分離篩選出各類微生物,加工成菌劑菌肥,定向為土壤補充養分。

  “在干旱寒冷的環境下,秸稈直接還田后難以自然分解。”趙小慶說,團隊一次次深入大興安嶺沿麓極寒區域,終於尋找到可以促進秸稈降解的菌株,“能夠在惡劣環境中存活的秸稈促腐菌株,具有較強的環境適應能力,可以在各種嚴酷條件下將秸稈高效轉化為土壤可吸收的養分。”

  在這樣一群“土壤醫生”的“把脈問診”下,區域地力提升效果顯著。團隊探索農田生態退化過程與地力培育機制,發明秸稈原位促腐和定向培肥“養地”技術,位於內蒙古、甘肅的示范推廣區11年來有機質得到了增加,糧食增產85億斤,已成為當地主要耕作制度,實現了從生態退化到地力提升的轉變,相關科研成果獲得了2023年國家科技進步獎二等獎。

  改良農機裝備,解決農牧民生產難題

  新的耕作方式要落地,農機裝備是關鍵一環。

  在團隊成員劉冀韜的辦公桌上,擺著一份名為“反饋信息”的文件夾,主要內容是從各地農機合作社收集來的農戶反饋,裡面清晰梳理了不同土地類型對播種機型的差異化需求。

  劉冀韜是內蒙古人,獲得農業機械化工程博士學位后加入團隊,主攻農機裝備迭代升級。“我想研發出更實用的裝備,讓家鄉的農牧民有更好的收成。”劉冀韜說。

  “裝備存在什麼問題,需要到實際應用場景中發現。”劉冀韜說,他走訪了數十個旗縣區,與農機合作社負責人、農牧民對話交流,不斷尋找農機裝備存在的痛點、短板。

  在實驗室裡的產品介紹冊上,清晰呈現著團隊研發的各式農機裝備情況。“這是免少耕播種裝備,能夠高效匹配保護性耕作的需求。”劉冀韜解釋,在一些秸稈覆蓋量大的地塊,傳統播種機作業時容易纏草、堵塞,開溝深淺不一,出苗整齊度也會受影響。

  針對這一問題,團隊深入不同地塊開展試驗,反復優化清茬、排種、覆土等部件,研發出能夠適應玉米、小麥、馬鈴薯等不同作物的免少耕減蝕保土裝備。劉冀韜舉例說,圓弧窄型滑刀式開溝裝置,能夠在秸稈覆蓋的地塊下順暢破茬開溝﹔四連杆仿形和覆土鎮壓裝置,可以根據地表起伏自動貼地作業,把種子穩穩播到合適深度,再完成覆土鎮壓。“過去這類機具要麼清茬不徹底,要麼播種精度跟不上,現在作業時速能到10公裡,播種合格率超過95%。”劉冀韜說。

  年輕人源源不斷的創新活力,離不開團隊的支持。“團隊制定了科研成果獎勵機制,鼓勵大家努力產出高質量成果。我們還設置了‘主副崗’,讓每一個人既有主導項目,又互相打配合。”路戰遠說,如今,團隊已搭建起高水平的科研平台與人才培養體系,建設了黑土地保護與利用重點實驗室等7個國家級、省部級科研平台,為青年科研人員提供了廣闊的成長空間。團隊累計培養博士后、博士和碩士125人,為我國保護性農業學科發展輸送了大量新鮮血液。

  從實驗室到田間一線,這群背景各異、充滿朝氣的科研人員,正用奮斗與汗水書寫青春答卷。

  《 人民日報 》( 2026年09月07日 05 版)

(責編:郝孟佳、李依環)

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