【吉林省直团工委公众号】奋斗者 正青春——中科院黑土有机碳与保护性耕作学科组
编辑:2023-05-25 00:00:00
为深入学习贯彻党的二十大精神,深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,深入贯彻落实习近平总书记关于青年工作的重要思想,进一步发挥青年典型的示范引领作用,年初以来省直机关各级团青组织开展了“奋斗者 正青春——青年榜样说”省直机关青年典型宣传分享活动,引领广大青年争做有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代好青年。省直机关广大团员青年要以青年典型为学习榜样,紧紧凝聚在党的旗帜下,充分发挥生力军和突击队作用,厚植家国情怀、涵养进取品格,用奋斗的青春力量谱写*建设社会主义现代化新吉林的精彩篇章!
中科院黑土有机碳与保护性耕作学科组于2001年在中国科学院国外杰出人才项目资助下组建。团队现有在编职工5人,特别研究助理1人,项目聘用7人,研究生16人,其中研究员1人,副研究员3人,中级职称2人。40周岁及以下青年27人,占总人数的93%。
团队基于保护性耕作长期定位试验(2001年建于吉林省德惠市),系统研究了黑土有机质演变规律及其对保护性耕作的响应机制,研发秸秆覆盖还田保护性耕作技术,并于2004年开始率先在东北黑土区示范推广。20多年来始终面向黑土保育与绿色发展国家重大战略需求,聚焦黑土退化等关键科学问题,致力于东北农田黑土质量提升机制与途径的研究,为黑土地保护与利用关键技术保护性耕作的示范推广提供了重要的理论和技术支撑。先后主持或承担国家、省部级和中科院项目23项,其中国家自然科学基金项目3项、省科技发展计划项目科技人才类项目1项、长春市科技发展计划重大科技攻关项目1项、中国科学院前沿重点研究项目“拔尖青年科学家”项目1项,包括国家自然科学基金重点项目课题、中国科学院重点部署项目课题等,发表论文200余篇(SCI论文75篇),总引用频次达4500次,单篇引用260多次。获得吉林省自然科学二等奖1项,授权专利8项,入选吉林省主推技术1项。2019年入选吉林省中青年科技创新领军人才团队,2020年获得吉林省巾帼建功*集体荣誉称号,2021年获得中国科学院东北地理与农业生态研究所*集体。团队负责人梁爱珍获得吉林省创新拔尖人才、吉林省有突出贡献中青年专家、吉林省省直机关巾帼建功*个人、吉林省*美科技工作者等荣誉称号。
东北黑土区承担着国家粮食安全“稳压器”的重要责任。然而,由于长期超负荷开发利用导致黑土日益退化,黑土资源的永续利用受到严重制约。2020年7月,习近平总书记在吉林考察时强调,一定要采取有效措施,保护好黑土地这一“耕地中的大熊猫”,留给子孙后代。为推动形成黑土耕地质量、耕作效益绿色增长的发展模式,夯实黑土区农业可持续发展基础,研究团队立足长期定位试验研究,通过基础研究、技术研发和示范推广,为推动保护性耕作高质量跨越式发展做出了重要的贡献。 开启了保护性耕作在东北黑土区的基础研究与应用探索。
研究团队于2001年在吉林省德惠市中层典型黑土地区建立了国内第一个黑土保护性耕作定位试验基地,并于2004年在吉林省德惠市率先开始保护性耕作示范推广,2007年开始在梨树进行示范应用,2012和2019年又进一步在长春市、农安县建立了黑土地保护关键技术集成示范基地。以这些平台为依托,团队系统开展了保护性耕作对土壤质量、生产力和经济效益的影响及其机制的研究,为科学评估保护性耕作在东北黑土区的适宜性,实现黑土保护和资源*利用提供技术和理论支撑。
基于黑土保护性耕作长期定位试验平台,系统阐明了保护性耕作下农田黑土固碳速率及机制、作物产量调控机理,为东北黑土区保护性耕作的大面积推广提供了重要理论支撑。
在国内首次定量了保护性耕作下农田黑土固碳速率:保护性耕作实施16年后耕层黑土有机碳含量增加21%,碳库储量以每年0.80 MgC/ha的速率增加,而常规耕作碳储量则以每年0.52 MgC/ha的速率降低。研究成果发表在国际土壤学权威期刊Geoderma上,主编和审稿专家一致认为定量研究黑土碳储量的动态变化比以往定性研究更能客观评估黑土碳库“源汇”功能,数据结果被写入东北黑土地白皮书(2021)和FAO全球黑土固碳报告。
系统阐明了保护性耕作下黑土有机碳的固定机制:在国内首次引入*小限制水分范围这一指标将土壤容重、硬度、孔隙、有机碳等多因素综合起来评价土壤物理特性对有机碳固定的影响机制。同时突破以往研究的传统思路,利用物理及化学分组方法厘清了保护性耕作对不同组分碳库分布的影响,定量了不同物理化学组分对新增碳储量的贡献率。同时,基于原位实验对不同大小的土壤生物同步采样和测定,指出保护性耕作提高了土壤生物生物量及其代谢产物,增强了碳流在生物各能量通道间的有效传递,提高了土壤生物对外源有机碳的利用效率,使更多的碳被生物固持。
揭示了东北黑土区保护性耕作下玉米稳产增产的作用机制:正常年份保护性耕作下玉米产量没有显著降低,苗期较低的土壤温度和出苗率对产量的负面效应可以被生育期较高土壤水分及养分所*;极端气候条件下,保护性耕作降低玉米倒伏率(洪涝)、生育期不受水分胁迫(干旱),有利于玉米稳产增产。研究结果被国际*农学专家耶鲁大学Bradford教授发表的文章引用,并收到加拿大农业部专家的来信,认为此数据非常重要,希望共享,为保护性耕作在全球的应用提供依据。 科技成果转化
基于多年科学研究,破解秸秆利用难题,创建了秸秆覆盖还田保护性耕作关键技术,在种床秸秆清理、*、侧向深施肥、除草、秸秆还田等技术方面做了创新和集成。
该技术成为吉林省农业农村厅2019-2025年加快推广保护性耕作技术计划的核心技术。按照“2025年全省保护性耕作面积占全省适宜区域耕地面积的70%左右”的目标计算,吉林省黑土区耕地(6900万亩)应用保护性耕作技术每年将节约生产费用近44亿元(按照每公顷每年节约成本1350元计)。同时与长春中科东地农业机械装备有限公司合作,研发了高性能的2BMZF型系列牵引式重型免耕播种机(2BMZF型两行和四行免耕播种机),实现了免耕播种机产业化,上述机型分别于2016年和2017年正式进入国家农机补贴目录,目前已累计生产免耕播种机500台,企业年盈利120万元。团队在吉林省累计示范推广保护性耕作技术1000万亩以上,为黑土地保护与可持续利用提供重要技术支撑。 团队优势和特色
平台优势:团队拥有东北黑土区第一个保护性耕作长期定位试验基地和20年系统的土壤样品和监测数据集,为黑土地力提升机制与技术的研究奠定了必不可少的平台基础;
理论研究基础深厚:团队20年的系统监测,在理论探索与技术研发、示范推广方面有着深厚的积淀,在国际国内均得到了均得到了高度认可,研究结果多次被国际TOP期刊中发表的文章引用,成为农业农村部2020-2025东北保护性耕作行动计划出台的数据支撑;
技术研发与示范推广经验丰富:团队常年奔走于科研一线,熟知当前吉林省黑土地利用现状和存在的问题,技术应用的瓶颈问题和攻坚方向,可以推进吉林省不同区域黑土地保护与利用技术体系的构建;
团队从事的科研工作从理论探索到技术研发、示范推广,具有鲜明的系统性和区域特色,其研究工作意义重大,值得长期*且深入的研究,有很好的发展前景,是一支融合基础研究与推广应用为一体的前瞻性团队。
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如果我们敢想,勇于接受新观念,乐于同我们的土壤合作而不是滥用它,我们将会看到保护性农业是引导我们走向前所未见的高产农业的有效途径。这不仅是为了战争时期,更是为了战后的和平年代 (Hugh Hammond Bennett, 1943)

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