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| 內容簡介： |
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《东北黑土地保护与利用报告：技术与模式》基于权威统计资料、技术文献和田间试验观测数据，客观地分析了东北黑土地保护利用与粮食生产现状，系统梳理了黑土地保护与利用的国际经验和科技进展，明确了信息、智能、生物等高技术在黑土地保护利用中的作用和应用前景，科学遴选并介绍了东北黑土地保护与利用的四类关键技术、七项技术集成和十大典型模式，总结了2022年度“黑土粮仓”科技会战主要进展与取得的成效。
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目录前言第一章概况1第一节自然生态基本情况1第二节黑土地保护与利用情况3第三节区域粮食增产情况9第四节区域社会经济状况11第二章国际黑土地保护科技进展17第一节国际黑土地基础研究现状17第二节国际黑土地保护与利用经验26第三章东北黑土地保护与利用关键技术51第一节保护性耕作技术51第二节地力培育技术57第三节土壤治理技术62第四节作物绿色高产栽培技术74第四章高技术在黑土地保护与利用中的应用83第一节天空地一体化监测技术83第二节智能管控技术89第三节现代生物技术100第四节第三代农机技术105第五章东北黑土地保护与利用技术集成120第一节黑土耕层深松减障提质技术集成模式120第二节黑土耕层扩容增库培肥技术模式124第三节黑土因地兴业促产全域定制模式127第四节智能化保护性耕作农艺技术模式136第五节秸秆覆盖防风提肥增产技术模式153第六节粪肥一体化循环利用地力培育技术模式157第七节盐碱区黑土耕层改土降碱增产技术集成模式171第六章东北黑土地保护与利用技术模式175第一节“龙江模式”177第二节“梨树模式2.0”178第三节“三江模式”180第四节“大安模式”181第五节“辽河模式”183第六节“辽北模式”184第七节“大河湾模式”185第八节“北大荒模式”186第九节“拜泉模式”187第十节黑土粮仓“全域定制模式”189第七章“黑土粮仓”科技会战示范区进展191第一节厚层黑土保育与产能高效提升海伦示范区191第二节薄层退化黑土保育与粮食产能提升长春示范区194第三节智能化农机关键技术集成与产业化应用大河湾示范区196第四节盐碱地生态治理与高效利用大安示范区198第五节水稻土和白浆土质量与产能提升三江示范区200第六节退化黑土地地力恢复与产能提升沈阳示范区203第七节黑土粮仓全域定制齐齐哈尔示范区205参考文献208
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第一章概况 为贯彻落实习近平总书记关于东北黑土地保护的重要指示和党中央、国务院黑土地保护重大行动计划，2021年3月，中国科学院联合东北三省一区启动“黑土粮仓”科技会战，针对东北黑土地保护与利用需要破解的关键科学技术难题，集聚中国科学院等相关科技力量开展核心技术攻关和示范，致力于形成用好养好黑土地的系统解决方案。经过两年多的科技会战，创新研制了黑土地保护与利用系列关键技术，示范推广保护性耕作、土壤改良、地力培肥、智能管控等技术模式，黑土地保护工程有序实施，已经形成了一批有影响力的黑土地保护技术与模式成果，黑土地保护战略深入实施并取得明显成效。东北黑土区自然生态状况不断改善，黑土地退化得到有效遏制，粮食产量持续增长，种粮农民收入持续增加，初步形成了用好养好黑土地的系统解决方案。 第一节自然生态基本情况 一、黑土耕地面积变化 近年来，东北黑土区耕地面积呈现增长态势。第三次全国国土调查数据显示，黑龙江省2022年耕地面积2.579亿亩1亩≈666.7m2。，与第二次全国国土调查（以下简称二调）数据相比，耕地增幅近8%，其中典型黑土耕地面积1.56亿亩，占东北典型黑土区耕地面积的56.1%；吉林省耕地11247.75万亩，相比二调的耕地面积10545万亩增加了702.75万亩；辽宁省耕地面积为7773.22万亩；内蒙古自治区耕地17255.43万亩，通辽市、呼伦贝尔市、赤峰市和兴安盟东部四盟市耕地面积较大，占内蒙古全区耕地的66%。 二、水资源状况 水资源公报数据显示，东北黑土区水资源总量小幅增加。2021年，东北地区水资源总量3022.39亿m3，相比过去5年的平均值增加了903.39亿m3；地表水资源量2629.71亿m3，相比过去5年的平均值增加了839.13亿m3；地下水资源量815.75亿m3，相比过去5年的平均值增加了207.45亿m3。 2021年，黑龙江省降水量647.7mm，地表水资源量1020.5亿m3，地下水资源量346.7亿m3，地下水与地表水资源不重复量175.8亿m3，水资源总量1196.3亿m3。2021年，吉林省降水量710.4mm，地表水资源量380.0亿m3，地下水资源量166.2亿m3，地下水与地表水资源不重复量79.2亿m3，水资源总量459.2亿m3。2021年，辽宁省降水量933.0mm，地表水资源量460.0亿m3，地下水资源量150.8亿m3，地下水与地表水资源不重复量51.7亿m3，水资源总量511.7亿m3。2021年，通辽市地表水资源量8.78亿m3，与多年平均值比较增加33.6%；地下水资源量33.50亿m3，与多年平均值比较增加30.5%；水资源总量40.5亿m3，与多年平均值比较增加18.9%。2021年，呼伦贝尔市地表水资源量644.95亿m3，与多年平均值比较增加130.6%；地下水资源量80.85亿m3，与多年平均值比较增加11.6%；水资源总量669.90亿m3，与多年平均值比较增加123.1%。2021年，赤峰市地表水资源量26.88亿m3，与多年平均值比较增加33.1%；地下水资源量18.85亿m3，与多年平均值比较增加10.8%；水资源总量43.69亿m3，与多年平均值比较增加19.1%。2021年，兴安盟地表水资源量88.60亿m3，与多年平均值比较增加180.7%；地下水资源量18.85亿m3，与多年平均值比较增加10.1%；水资源总量101.10亿m3，与多年平均值比较增加129.5%。 三、农业气候状况 气象监测数据显示，近年来东北黑土区降水量整体上呈现偏多趋势。2021年，黑龙江省降水量647.7mm，与2020年比较减少10.4%，与多年平均值比较增加21.8%；吉林省降水量710.4mm，与2020年比较减少7.6%，与多年平均值比较增加16.8%；辽宁省降水量933.0mm，与2020年比较增加24.7%，与多年平均值比较增加38.4%；内蒙古自治区降水量377.8mm。东北黑土区降水日数减少，但降水强度有所增加。第二次东北区域气候变化评估表明，降水时间分配不均态势加剧，导致洪涝、干旱自然灾害和水土流失风险增强。 气温观测数据显示，近年来东北黑土区年平均气温呈现上升趋势，同时也出现了极端低温现象。2021年，黑龙江省年平均气温为4.2℃，比常年高0.9℃，为1961年以来第三高，其中冬季略低，春、秋季特高，夏季偏高。2021年12月下旬，受冷空气影响，黑龙江省出现一次冬季异常寒冷事件，多地*低气温突破历史极值。2021年，吉林省年平均气温为6.4℃，较常年高0.7℃，居历史同期高温第四位；年平均日照时数为2292小时，比常年少149小时，突破近10年寡照极值。2021年1月下旬，吉林省出现极端低温，多地突破历史极值，初春大范围雨雪大风，频现暴雪量级，初夏极端降雨，有编号洪水形成，夏季暴雨过程频发，兼受台风影响，盛夏持续高温，多站出现历史极值。2021年，辽宁省平均气温为9.6℃，比常年偏高0.8℃，是2014年以来连续第八个气温偏高年。2020/2021年，辽宁省冬季、春季、夏季及秋季气温均偏高；3月平均气温为1951年以来历史同期*高值。辽宁省平均气温≥10℃活动积温为3545℃？d，比常年（3263℃？d）偏多282℃？d。2021年，辽宁省平均年日照时数为2233小时，比常年（2543h）偏少310h。2021年，内蒙古自治区平均气温为6.3℃，较常年高0.8℃，为1961年以来第二高；春秋季全区平均气温偏高，冬夏季正常。 第二节黑土地保护与利用情况 一、黑土地保护性耕作情况 2020年，国家启动实施《东北黑土地保护性耕作行动计划（2020—2025年）》，推动保护性耕作技术在东北地区适宜区域加快推广应用。2020～2023年，东北地区黑土地保护性耕作实施面积由4600万亩扩大至9500万亩以上。其中，2023年吉林省实施保护性耕作面积达到3700万亩，黑龙江省实施保护性耕作面积2650万亩，辽宁省实施保护性耕作面积1288万亩，内蒙古自治区实施保护性耕作面积1936万亩。《国家黑土地保护工程实施方案（2021—2025年）》计划到2025年，实施保护性耕作面积累计达到1亿亩。2020~2024年，中央财政累计投入144亿元，支持东北四省区实施黑土地保护性耕作4.06亿亩次，其中有34个县实施面积超100万亩。保护性耕作带来的农业经济、生态综合效应正逐步显现。经过多年的创新探索与试验示范，适用于东北黑土区的保护性耕作技术与模式已经趋于成熟，其中免耕和少耕秸秆覆盖还田的“梨树模式”、“三江模式”和“龙江模式”得到了较好的推广应用。 伴随保护性耕作技术的示范推广，东北地区秸秆综合利用率进一步提升，2022年东北地区秸秆综合利用率为86.4%，较2016年提高了19.8个百分点。东北地区秸秆年利用量合计1.61亿t，直接还田量和饲料化利用量分别占全区秸秆利用量的49.9%和28.7%，能源化利用量占全区秸秆利用量的16.2%。 二、农作物种植结构 总的来讲，与过去五年相比，2021年东北地区农作物总播种面积中粮食作物播种面积的占比保持上升态势，种植结构呈现明显的粮食主导特征，其中粮食作物播种面积占东北地区农作物总播种面积的比例上升至92.5%，经济作物下降至4.9%。粮食作物以水稻、玉米和大豆为主。2021年，东北地区水稻播种面积522.49万hm2，与过去五年平均值相比增加了3.19万hm2；玉米播种面积1364.94万hm2，与过去五年平均值相比增加了69.38万hm2；小麦播种面积6.97万hm2，与过去五年平均值相比减少了1.2万hm2；豆类播种面积434.76万hm2，与过去五年平均值相比减少了10.09万hm2。2022年与2023年，通过调整种植结构，大豆播种面积持续增加。 统计资料显示，2021年黑龙江省粮食作物播种面积1455.1万hm2，其中水稻、玉米和大豆分别为386.7万hm2、652.4万hm2和388.8万hm2。2022年黑龙江省粮食作物播种面积2.2亿亩，同比增加约173.5万亩，扩种大豆1565.9万亩，为国家下达扩种任务的174%，种植大豆总面积7397.5万亩，占全国的48.1%。黑龙江省三大作物单产创历史新高，粮食生产实现“十九连丰”，总产量达1552.6亿斤1斤=500g。，占全国的11.3%，连续十三年位列全国**。 2021年，吉林省粮食作物播种面积572.13万hm2，比上年增加3.95万hm2。其中，水稻播种面积83.73万hm2，比上年增加0.02万hm2；玉米播种面积440.12万hm2，比上年增加11.40万hm2；豆类播种面积31.18万hm2，比上年减少8.19万hm2。油料种植面积25.46万hm2，比上年减少0.17万hm2。 2021年，辽宁省粮食作物播种面积354.36万hm2，比上年增加1.64万hm2。其中，水稻播种面积52.06万hm2，比上年增加0.02万hm2；玉米播种面积272.42万hm2，比上年增加2.49万hm2；其他谷物播种面积12.15万hm2，比上年增加0.02万hm2；豆类播种面积11.35万hm2，比上年减少0.27万hm2。2021年，辽宁省经济作物播种面积78.51万hm2，比上年增加2.45万hm2。其中，油料作物播种面积33.48万hm2，比上年增加2.52万hm2；蔬菜及食用菌播种面积32.88万hm2，比上年增加0.32万hm2；果园面积34.70万hm2，比上年减少1.14万hm2。 2021年，内蒙古自治区农作物总播种面积874.3万hm2。其中，粮食作物播种面积688.4万hm2，小麦播种面积44.2万hm2，谷物播种面积557.2万hm2，玉米播种面积420.5万hm2。 三、农业要素投入变化 化肥施用量略有下降。统计资料显示，2021年东北地区化肥施用量742.09万t，比2020年减少17.86万t。其中，黑龙江省化肥施用量239万t，辽宁省化肥施用量135万t，吉林省化肥施用量223万t，内蒙古东四盟化肥施用量145.09万t。 农药使用量持续下降。统计资料显示，2021年东北地区农药使用量合计16.59万t，比2020年减少0.41万t。其中，黑龙江省农药使用量5.71万t，辽宁省农药使用量4.34万t，吉林省农药使用量4.51万t，内蒙古东四盟农药使用量2.03万t。 农用塑料薄膜使用量减少。统计资料显示，2021年东北三省一区农用塑料薄膜使用量总计32.34万t，比2020年减少0.82万t。其中，辽宁省农用塑料薄膜使用量11.44万t，吉林省农用塑料薄膜使用量4.77万t，黑龙江省农用塑料薄膜使用量6.1万t，内蒙古自治区农用塑料薄膜使用量10.03万t。2021年，东北三省一区地膜使用量总计17.01万t，比2020年减少0.27万t。其中，辽宁省地膜使用量3.87万t，吉林省地膜使用量2.41万t，黑龙江省地膜使用量1.82万t，内蒙古自治区地膜使用量8.91万t。 农业机械化水平持续提升。2022年，东北地区大力推进农机信息化建设、全程机械化作业，引领农业全链条信息化、智能化、现代化发展。农机新装备新技术在农业各产业各环节加速应用，东北地区农业机械化全程全面高质高效发展迈出了新步伐，综合机械效益显著提升。统计资料显示，2022年黑龙江省农作物耕种收综合机械化率达到98%，农业主推技术到位率稳定在95%以上。内蒙古自治区农作物耕种收综合机械化率达到87%，较“十二五”时期末提高4.7个百分点。其中，小麦、水稻耕种收综合机械化率均稳定在95%以上；玉米和马铃薯机收率分别达到87.7%和88.8%。吉林省主要农作物耕种收综合机械化率达93%，高于全国平均水
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