北大荒集团黑龙江鹤山农场有限公司(以下简称“鹤山农场”)始建于1949年,辖区总面积570平方公里,现有耕地51万亩,总人口2.1万人。“十四五”以来,鹤山农场以保障粮食和重要农产品稳定安全供给为核心,完善农业基础设施,积极培育农业新质生产力,强化技术集成创新,大力发展智慧农业,实施良田、良种、良机、良法、良制“五良配套”,推动主栽作物大面积单产提升,示范引领农垦周边协同发展,助力北大荒集团粮食生产大基地高质量发展。
以“基”为先
守护好“耕地中的大熊猫”
完善农业基础设施。鹤山农场聚焦提高耕地质量,通过国家政策支持,大力实施高标准农田建设,修缮机耕路、桥涵等,持续改善农田基础设施。“十四五”以来,实施高标准农田建设项目5个,项目区范围7.92万亩,稳定保障3亿斤以上粮食产能。2024年,农场依托国债高标准农田建设项目,建设高标准农田3万亩,涵洞11座,过水路面2.6公里,修缮机耕路79公里,治理侵蚀沟8.7公里,建设晒场2.5万平方米。其中,在第一标段利用项目资金,打造水肥一体化滴灌试验项目区622.5亩。
多措并举保护黑土地。鹤山农场积极探索工程与生物、农机与农艺、用地与养地相结合的综合治理模式,通过施用有机粪肥替代化肥、秸秆全量还田、保护性耕作等措施,实现黑土地保护利用覆盖面积51万亩,机械化深松整地面积30万亩,秸秆综合利用率达100%。同时,农场不断加强土壤侵蚀和水土流失治理。“十四五”以来,累计投资5900余万元,治理侵蚀沟150条,总长49.3公里,治理“鱼眼泡”88处,治理水土流失面积48公顷,恢复耕地面积305亩。依托绿色种养循环项目和囊式发酵粪肥还田技术,将12.9万吨液体粪肥和8.8万吨固体粪肥还田,增加土壤有机质含量。通过对3.5万亩耕地的持续监测,土壤有机质含量从2020年的45.8克/千克提高到2024年的46.2克/千克。
提升农机装备水平。鹤山农场持续加大农业机械化投入,农业机械总动力超过5.2万千瓦,机械化率达99.98%。近年来,陆续引进高速变量播种、三元变量施肥、智能除草等智能农机装备,在大型机车加装北斗导航、产量传感器等设备,实现了农机大型化、多功能、复式联合作业。同时,更新智能监测设施,利用农机管理系统,实现手机APP现场调度,实时监控,全面提升农机服务和监管水平,为“五良配套”奠定了数智基础。
以“技”为要
大面积提升粮食单产水平
合理轮作抗重茬。鹤山农场发挥组织化、规模化经营优势,施行“玉薯豆”“玉豆杂”等三区轮作方式,统一规划全场作物面积、作物地块及作物品种,均衡土壤养分,减少病虫害,调节土壤肥力,保障作物常年处于高产区间。为响应国家大豆扩种号召,针对大豆重茬种植带来的病虫害及减产情况,农场更新大豆品种,利用品种自身抗性差异防止减产;施用“亮盾+锐胜+钼酸铵”绿色防控方式替代传统种衣剂,随播随喷淋大豆根瘤菌剂保证菌剂活性,减少病害发生。另外,重茬大豆地增施10公斤/垧氮肥,保证大豆整个生育期营养均衡供应。合理安排大豆播种顺序,避免低温冷凉重茬病害的叠加,保障大豆产量不减、质量稳定。
提标准调结构提单产。鹤山农场不断完善管理体系、强化标准流程管理、严格目标考核,通过备耕看准备、春播看质量、夏管看长势、收获看品质、“三秋”看标准、全年看产量,提高农业标准化水平。在科技园区开展品种遴选对比、新型肥料减肥增效等实验,精选出多代高产适种新品种,试验总结出多种适用性强的植保、栽培措施和耕作模式,切实提高了农业生产标准。同时,围绕“稳粮、优经、提单产”,聚焦大豆高油高产等“双高”重点,推广“龙垦3092”“九研13”等主栽品种,丰富寒地玉米、鲜食玉米、酒用高粱等作物品种,优化种植结构,重点推广分层施肥、氮肥后移、大豆钼酸铵拌种、根瘤菌应用、绿色防控等技术措施,切实提升主要农作物单产和品质。
探索“水肥一体化”技术。鹤山农场深入实施“藏粮于技”战略,不断探索粮食增产新思路、新举措,在农业科技示范带和科技园区打造786亩“水肥一体化”应用示范田,将传统种植模式与现代节水供肥农业新技术紧密结合,通过水肥一体化系统控制中心的云计算,实现分区按需自动灌溉和施肥,形成了田间农事信息“采、传、算、用”的全链路数据处理、执行模式,解决了作物前期干旱、后期脱肥等问题,提高了水肥利用率,改善了农作物生长环境,促进了作物产量和品质双提升。通过水肥一体化数智技术,水肥利用率提高到60%,大豆蛋白提高1~2个百分点,产量提高15个百分点。
以“智”为引
积极培育农业新质生产力
构建物联“感知”体系。鹤山农场依托卫星遥感、无人机监测、地面物联监测设备,规划“天空地人机一体化”监测系统,安装高清网络球机和田间气象站,实时监测大田作物长势和生长环境。配置多光谱无人机、孢子捕捉仪、叶绿素含量仪等相关设备,“拉网式”采集信息数据。两年来,通过物联设备,收集气象环境、土壤养分、虫情、病害、作物长势等8大类信息,为农事决策提供数据支撑。
建设数据“分析”系统。鹤山农场建设智慧农业指挥中心,收集全场近4年1335个地块608万余条数据信息,对采集的农事数据进行整理与分析,直观地展示不同年份、不同地块的积温、降水、施肥、产量等变化情况和基本规律,为农事决策提供参考依据。2024年,以智慧农业全国重点实验室项目为依托,全面加强与北大荒集团信息公司、东北农业大学、哈尔滨工业大学等科研机构和高校的合作,开展作物感知、决策、执行“三位一体”的智慧农业关键技术研究。以现有处方图为基础,围绕大豆、玉米生产的耕、种、管、收主要农事环节,生成播种处方图、植保处方图和施肥处方图,通过地面测产、无人机测产和机车测产,校验处方图效果,逐步形成全流程的智慧决策。另外,与中国科学院东北地理研究所合作,通过提取地块画像的相关数据,分析影响产量的权重因素,运算生成处方图,通过智能农机设备实现精准变量施肥,解决了地块级土壤综合肥力分布不均的问题。
开展智能“执行”操作。鹤山农场应用历史卫星遥感数据、人工测土化验数据叠加地块高程、水肥移动模型等多项综合数据,通过模型计算生成变量施肥处方图,利用与黑龙江八一农垦大学联合研制的拥有自主技术产权的三元变量施肥起垄原型机,以及经过设计改造的变量施肥机械,开展变量施肥,保证了地号不同节点的养分均衡,解决了地块区域性肥力分布不均的问题,使肥料用量和空间分布更均匀合理,达到节约肥料、保护地力的效果。2023年,通过小面积实验,减少化肥用量5%,粮食增产8%。2024年,选取具有代表性的42块地进行变量施肥处方图应用,总面积达到1.6万亩,减少化肥投入13吨,粮食增产10%。利用三元精准变量施肥设备开展变量施肥,通过全环节监测和收获机的自动测产,与传统施肥区域进行结果校验,分析影响产量的权重性因素,校验产量与地力养分之间的关系,为提高粮食单产提供试验数据。
(北大荒集团黑龙江鹤山农场有限公司供稿)
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