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【吉林省直團工委公眾號】奮斗者 正青春——中科院黑土有機碳與保護性耕作學科組


編輯:2023-05-25 00:00:00

 為深入學習貫徹黨的二十大精神,深入學習貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想,深入貫徹落實習近平總書記關于青年工作的重要思想,進一步發揮青年典型的示范引領作用,年初以來省直機關各級團青組織開展了奮斗者 正青春——青年榜樣說省直機關青年典型宣傳分享活動,引領廣大青年爭做有理想、敢擔當、能吃苦、肯奮斗的新時代好青年。省直機關廣大團員青年要以青年典型為學習榜樣,緊緊凝聚在黨的旗幟下,充分發揮生力軍和突擊隊作用,厚植家國情懷、涵養進取品格,用奮斗的青春力量譜寫*建設社會主義現代化新吉林的精彩篇章!

中科院黑土有機碳與保護性耕作學科組于2001年在中國科學院國外杰出人才項目資助下組建。團隊現有在編職工5人,特別研究助理1人,項目聘用7人,研究生16人,其中研究員1人,副研究員3人,中級職稱2人。40周歲及以下青年27人,占總人數的93%。

團隊基于保護性耕作長期定位試驗(2001年建于吉林省德惠市),系統研究了黑土有機質演變規律及其對保護性耕作的響應機制,研發秸稈覆蓋還田保護性耕作技術,并于2004年開始率先在東北黑土區示范推廣。20多年來始終面向黑土保育與綠色發展國家重大戰略需求,聚焦黑土退化等關鍵科學問題,致力于東北農田黑土質量提升機制與途徑的研究,為黑土地保護與利用關鍵技術保護性耕作的示范推廣提供了重要的理論和技術支撐。先后主持或承擔國家、省部級和中科院項目23項,其中國家自然科學基金項目3項、省科技發展計劃項目科技人才類項目1項、長春市科技發展計劃重大科技攻關項目1項、中國科學院前沿重點研究項目拔尖青年科學家項目1項,包括國家自然科學基金重點項目課題、中國科學院重點部署項目課題等,發表論文200余篇(SCI論文75篇),總引用頻次達4500次,單篇引用260多次。獲得吉林省自然科學二等獎1項,授權專利8項,入選吉林省主推技術1項。2019年入選吉林省中青年科技創新領軍人才團隊,2020年獲得吉林省巾幗建功*集體榮譽稱號,2021年獲得中國科學院東北地理與農業生態研究所*集體。團隊負責人梁愛珍獲得吉林省創新拔尖人才、吉林省有突出貢獻中青年專家、吉林省省直機關巾幗建功*個人、吉林省*美科技工作者等榮譽稱號。

東北黑土區承擔著國家糧食安全穩壓器的重要責任。然而,由于長期超負荷開發利用導致黑土日益退化,黑土資源的永續利用受到嚴重制約。20207月,習近平總書記在吉林考察時強調,一定要采取有效措施,保護好黑土地這一耕地中的大熊貓,留給子孫后代。為推動形成黑土耕地質量、耕作效益綠色增長的發展模式,夯實黑土區農業可持續發展基礎,研究團隊立足長期定位試驗研究,通過基礎研究、技術研發和示范推廣,為推動保護性耕作高質量跨越式發展做出了重要的貢獻。 開啟了保護性耕作在東北黑土區的基礎研究與應用探索。

研究團隊于2001年在吉林省德惠市中層典型黑土地區建立了國內第一個黑土保護性耕作定位試驗基地,并于2004年在吉林省德惠市率先開始保護性耕作示范推廣,2007年開始在梨樹進行示范應用,20122019年又進一步在長春市、農安縣建立了黑土地保護關鍵技術集成示范基地。以這些平臺為依托,團隊系統開展了保護性耕作對土壤質量、生產力和經濟效益的影響及其機制的研究,為科學評估保護性耕作在東北黑土區的適宜性,實現黑土保護和資源*利用提供技術和理論支撐。

基于黑土保護性耕作長期定位試驗平臺,系統闡明了保護性耕作下農田黑土固碳速率及機制、作物產量調控機理,為東北黑土區保護性耕作的大面積推廣提供了重要理論支撐。

 在國內首次定量了保護性耕作下農田黑土固碳速率:保護性耕作實施16年后耕層黑土有機碳含量增加21%,碳庫儲量以每年0.80 MgC/ha的速率增加,而常規耕作碳儲量則以每年0.52 MgC/ha的速率降低。研究成果發表在國際土壤學權威期刊Geoderma上,主編和審稿專家一致認為定量研究黑土碳儲量的動態變化比以往定性研究更能客觀評估黑土碳庫源匯功能,數據結果被寫入東北黑土地白皮書(2021)和FAO全球黑土固碳報告。

 系統闡明了保護性耕作下黑土有機碳的固定機制:在國內首次引入*小限制水分范圍這一指標將土壤容重、硬度、孔隙、有機碳等多因素綜合起來評價土壤物理特性對有機碳固定的影響機制。同時突破以往研究的傳統思路,利用物理及化學分組方法厘清了保護性耕作對不同組分碳庫分布的影響,定量了不同物理化學組分對新增碳儲量的貢獻率。同時,基于原位實驗對不同大小的土壤生物同步采樣和測定,指出保護性耕作提高了土壤生物生物量及其代謝產物,增強了碳流在生物各能量通道間的有效傳遞,提高了土壤生物對外源有機碳的利用效率,使更多的碳被生物固持。

 揭示了東北黑土區保護性耕作下玉米穩產增產的作用機制:正常年份保護性耕作下玉米產量沒有顯著降低,苗期較低的土壤溫度和出苗率對產量的負面效應可以被生育期較高土壤水分及養分所*;極端氣候條件下,保護性耕作降低玉米倒伏率(洪澇)、生育期不受水分脅迫(干旱),有利于玉米穩產增產。研究結果被國際*農學專家耶魯大學Bradford教授發表的文章引用,并收到加拿大農業部專家的來信,認為此數據非常重要,希望共享,為保護性耕作在全球的應用提供依據。 科技成果轉化 

 

 

基于多年科學研究,破解秸稈利用難題,創建了秸稈覆蓋還田保護性耕作關鍵技術,在種床秸稈清理、*、側向深施肥、除草、秸稈還田等技術方面做了創新和集成。

該技術成為吉林省農業農村廳2019-2025年加快推廣保護性耕作技術計劃的核心技術。按照“2025年全省保護性耕作面積占全省適宜區域耕地面積的70%左右的目標計算,吉林省黑土區耕地(6900萬畝)應用保護性耕作技術每年將節約生產費用近44億元(按照每公頃每年節約成本1350元計)。同時與長春中科東地農業機械裝備有限公司合作,研發了高性能的2BMZF型系列牽引式重型免耕播種機(2BMZF型兩行和四行免耕播種機),實現了免耕播種機產業化,上述機型分別于2016年和2017年正式進入國家農機補貼目錄,目前已累計生產免耕播種機500臺,企業年盈利120萬元。團隊在吉林省累計示范推廣保護性耕作技術1000萬畝以上,為黑土地保護與可持續利用提供重要技術支撐。 團隊優勢和特色 

平臺優勢:團隊擁有東北黑土區第一個保護性耕作長期定位試驗基地和20年系統的土壤樣品和監測數據集,為黑土地力提升機制與技術的研究奠定了必不可少的平臺基礎;

理論研究基礎深厚:團隊20年的系統監測,在理論探索與技術研發、示范推廣方面有著深厚的積淀,在國際國內均得到了均得到了高度認可,研究結果多次被國際TOP期刊中發表的文章引用,成為農業農村部2020-2025東北保護性耕作行動計劃出臺的數據支撐;

技術研發與示范推廣經驗豐富:團隊常年奔走于科研一線,熟知當前吉林省黑土地利用現狀和存在的問題,技術應用的瓶頸問題和攻堅方向,可以推進吉林省不同區域黑土地保護與利用技術體系的構建;

團隊從事的科研工作從理論探索到技術研發、示范推廣,具有鮮明的系統性和區域特色,其研究工作意義重大,值得長期*且深入的研究,有很好的發展前景,是一支融合基礎研究與推廣應用為一體的前瞻性團隊。

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? ? ? ?如果我們敢想,勇于接受新觀念,樂于同我們的土壤合作而不是濫用它,我們將會看到保護性農業是引導我們走向前所未見的高產農業的有效途徑。這不僅是為了戰爭時期,更是為了戰后的和平年代
?(Hugh?Hammond Bennett,?1943)
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