“土壤健康與糧食安全”是今年舉行的第30屆中國楊凌農業高新科技成果博覽會的主題。土壤健康，密切關系到農業強國建設與糧食安全。據聯合國糧農組織統計，全球已有1/3的土地因侵蝕、鹽堿、酸化等問題出現不同程度退化，土壤保護刻不容緩。

　　數字推動“梨樹模式”升級版

　　肥沃的黑土地因其珍貴性而被稱為“耕地中的大熊貓”，保護黑土地，是保護土壤不可或缺的重要一環。

　　我國黑土地主要分布在東北平原。據統計，我國黑土地上的糧食產量約占全國糧食總產量的四分之一、商品糧的三分之一、粳稻產量的二分之一，稱得上是我國糧食安全的穩定器和壓艙石。然而，經過多年的開發利用，黑土耕地出現了變薄、變瘦、變硬現象。數據表明，近60年，我國黑土地的耕作層土壤有機質含量下降了三分之一。

　　“梨樹模式”是吉林四平梨樹縣創造的一種保護性耕作模式，在玉米收獲后秸稈直接還田，覆蓋到地面上，免耕播種，減少黑土地耕層土壤擾動，增加地表覆蓋，適用于大面積平原地塊進行機械化作業。經過勘驗、測產，采用該模式5年后，土壤有機質增加20%左右，每公頃可節約化肥使用成本1000元左右，平均產量較非保護性耕作模式高出5%—10%。

　　如今，梨樹縣運用數字技術，建立了保護性耕作監測平臺，開展“梨樹模式”升級版，大規模應用農機導航作業和無人駕駛。2022年，梨樹縣保護性耕作免耕播種機上全部安裝電子監控設備，技術傳輸作業數據，實現保護性耕作的檢查、驗收數字化。

　　同時還建立了黑土地信息指揮平臺，將黑土地保護效益數據發展趨勢的統計分析，利用遙感與GIS結合對黑土保護分布情況進行展示，利用無人機監測對黑土地的種植作物形成高精度的作物生長圖像，進而分析黑土地種植農作物的長勢、覆蓋度等直觀信息。

　　“星空地網”助力黑土地保護

　　梨樹縣黑土地耕地質量數據的來源，要歸功于梨樹縣建立的41個黑土地耕地質量監測點。監測點數據通過與物聯網設備系統等進行數據傳輸，實時展示田間生長情況，實現墑情、苗情、蟲情和災情的實時監測。

　　《東北黑土地保護性耕作行動計劃（2020—2025年）》中要求布局長期監測點，重點開展耕地土壤理化、生物性狀、生產成本、作物產量變化、病蟲草害變化和機具裝備適用性等情況的監測試驗，促進技術模式優化和機具裝備升級。而《2023年數字鄉村發展工作要點》中明確提出，深入推進國家黑土地保護工程，探索運用遙感監測、信息化管理手段監管黑土耕地質量。

　　數字技術應用，無疑為黑土地監測注入“數字動能”。

　　黑龍江齊齊哈爾依安縣通過推廣應用“星空地網”全域監測系統，實現了土地大數據的有效管控應用。借助空間信息和物聯網技術，實時獲取衛星遙感、低空遙測、地面監測等數據，全面提升星、空、地協同觀測水平與多源數據感知能力，構建星、空、地基多層次的農情監測體系。同時，依安縣將無人機航拍應用以近地全光譜成像相機為核心的遙測系統、一體模塊化組合、區域組網管控技術等，精準測定黑土地有機質、水分、鹽堿化、沙漠化、作物氮磷鉀等肥力和作物病蟲害等成分，為創建黑土地糧倉全域定制系統提供解決方案。

　　而數據同樣可以反哺保護性耕作。依安縣寄托農機監測管理系統，全方位采集土壤數據，記錄作物生長以及種子、農藥、化肥等相關投入信息，以地塊為單位建立黑土地動態數據庫，形成“黑土地保護性耕作模型”，提供保護性耕作指揮方案。

　　建立“數字土壤”數據庫

　　2023年全球土壤健康論壇，是首次在中國舉辦的高級別土壤健康領域國際會議，邀請到全球數十個國家、國際組織超百名名代表，聚焦黑土、鹽堿土、紅壤、水稻土和黃土等重要類型，發布《2023年全球土壤健康楊凌倡議》。

　　不同類型的土壤，需要不同的保護方案。“因土施策”是土壤保護的科學方向。而實現的前提則需要龐大的數據支撐。

　　今年以來全面鋪開的第三次全國土壤普查，是確保國家糧食安全的重要基礎。普查要求形成數據成果、數字化圖件成果、文字成果、數據庫成果、樣品庫成果，其中三項與數字轉化密切相關；并在成果匯總要求中提出采用現代統計方法等，對土壤性狀、土壤退化與障礙、土壤利用等數據進行分析，利用數字土壤模型等方法進行數字制圖。

　　數字土壤即數字化的土壤，是指利用地理信息系統、全球定位系統、遙感技術等方法，模擬和重現土壤類型、養分等性狀的空間分布特征。數字土壤正在為土壤保護注入“數字能量”。

　　2020年，中國農業科學院完成了一項歷時21年的基礎性重點科研項目——首次創建了覆蓋我國全域的高精度數字土壤。借助這項成果可以推演土壤與環境質量變化趨勢，為農業、自然資源、環境保護等部門進行土壤管理提供分區、分類的精準施策支持。據介紹，全國高精度數字土壤含9大圖層，具有多要素（多項土壤理化性狀）、高精度（100米數據）、時空維度（40年土壤空間數據）特征，是我國迄今最完整精細的土壤資源與質量科學記載。

　　今年，青海首次創建了覆蓋該省全域的高精度數字土壤，不僅實現了青海全省土壤四級分類系統和典型縣土壤分類系統的可視化展示，也實現了用數字化和信息化手段“知土識土，用土管土”。

　　數字土壤的“培育”離不開數字技術。第三次全國土壤普查工作方案中明確提出對遙感、地理信息和全球定位技術、模型模擬技術和空間可視化技術等數字技術使用。《2023 年數字鄉村發展工作要點》也提出，加快建成全國農田建設綜合監測監管平臺，完善永久基本農田數據庫。運用衛星遙感影像和信息化手段，常態化開展全國耕地和永久基本農田“非農化”監測。全方位運用大數據等信息化手段，以加強耕地“非糧化”監測為重點，啟動農業農村用地“一張圖”制作試點工作。圍繞糧食生產和重要農產品供給，提供分區域、分作物、分災種的精細化農業氣象服務，做好國家糧食安全氣象服務保障。（中國經濟網 梁木）