中国科学院联合东北三省一区实施“黑土粮仓”科技会战，集结院内27家研究机构、院外71家单位共1300余人，打响黑土“保卫战”。自2021年启动以来，突破了黑土地“变薄、变瘦、变硬”退化阻控与地力提升关键技术，建成7个万亩核心示范区，示范面积达19.3万亩，典型黑土区土壤有机质含量提升0.25%至0.70%、粮食产量提升5.2%以上，这场会战让黑土保育与粮食产能实现协同提升。
日前，记者跟随“走进中国科学院·记者行”采访团来到铁岭市昌图县，揭秘这场科技会战中的“昌图模式”。
昌图县地处松辽平原黄金玉米带，素有“辽北粮仓”的美誉。
“昌图处于全国黑土地最南端，是黑土比较瘠薄的区域，但光热资源比较好。在这里建立示范区，生产好了就会成为增量最大的区域，我们通过二比空种植、粪肥资源循环利用等方式，确实实现了产能提升。”黑土研究领域资深科学家、中国科学院沈阳应用生态研究所研究员张旭东说。
张旭东介绍用养结合
在中国科学院沈阳应用生态研究所昌图现代农业试验站，一片成熟的玉米地展现在面前。前面几排玉米秆只有半截，露出饱满金黄的玉米棒。后面还是整齐挺立的绿色，形成鲜明对比。张旭东走进这片保护性耕作示范地向记者讲解：“保护黑土地不仅要维护还要提升，在保护好的同时利用好，用养结合，实现高产高效。”
何谓用养结合？
就是我们创造的新模式“二比空”，种两行，空一行。张旭东指着地块说，三行种两行，有种植行，也有休闲行，在休闲行上覆盖秸秆，经过风吹雨淋，有机质分解进入地下，一年后再轮作，通过用养一体化，提高土壤有机质含量。
张旭东讲解土壤结构
过去，辽河平原黑土地退化、光热资源利用不足，通过研发不等行距种植模式，集成宽窄行与二比空配置，以“扩行距、缩株距、调密度”优化群体结构，充分利用边行效应促进通风透光，实现地上光合与地下根系的协同增产。张旭东强调，这片地每亩种植5200株玉米，实打实的高产。
而除了用养结合，还有种植养殖一体化。
昌图是传统的畜禽养殖大县，全县年生猪饲养量380万头、肉牛饲养量56万头，年产生畜禽粪污766万吨。“畜禽粪污弃置便是污染源，还田还土就是宝贵的有机肥料。”昌图现代农业试验站站长解宏图说，通过罐式好氧发酵、田间就地堆肥工艺，把粪污、秸秆转化为有机肥，提升地力。
试验站院里，停着两辆大型罐装施肥车。了解其施肥功能后，记者跟随科研人员参观养殖粪污全量资源化密闭囊示范工程。在一个覆盖着黑色胶膜的坑前，张旭东介绍，这是一个密闭囊，容量7000立方米，能实现粪污全量收集与酵储一体化运行，将液体粪污腐熟周期从传统的180天缩短至120天，有效适配了东北地区春秋施肥窗口期短的现实需求。“这个密闭囊如果建在养猪场，更方便粪污收集。”他补充说。
图为全量粪污还田的典型模式——液体发酵囊（中国科学院供图）
依托辽河平原粮食主产区规模化、机械化的产业基础，沈阳生态所将畜禽粪污资源化利用技术、秸秆还田保护性耕作技术与现代种植技术充分融合，构建了以“高效腐熟—精准还田—粪秆—复合—标准推广”为核心的黑土地保护模式。即通过“五级站”粪污处理网络实现畜禽粪污的收集与集中处理，研发“固液全量、酵储一体”的厌氧发酵新工艺实现粪污的高效无害化处理，建立粪秆复合培肥与种养一体化技术体系实现粪肥精准还田与土壤培肥，并制定技术规程与标准体系保障模式的复制推广。
“这种模式使粪肥腐熟周期缩短30%以上，有效破解了畜禽粪污处理周期长、种养脱节等瓶颈。”中国科学院沈阳应用生态研究所研究员张玉兰表示，五年田间定位试验表明，粪肥施用可有效缓解土壤酸化，显著提升土壤有机碳、全氮、全磷及速效养分含量。
同时，通过建设农技推广小院实现技术推广网络化，形成“政-研-企-种-养”多方协作的可持续运行机制，随着示范推广面积的扩大和技术的持续迭代优化，为东北黑土地保护与利用提供了可复制、可推广的“昌图样板”。
在张旭东看来，这种“秸秆覆盖+有机肥还田”双核驱动的黑土保护“昌图模式”，树立了一座“里程碑”，未来，有望在整个辽宁北部实现粮食单产显著提升。
休闲行上覆盖的秸秆
而除了“昌图模式”，在这场历时5年的科技会战中，辽河源通过推广矮秆密植粮豆轮作，让坡耕地在守住生态底线的同时实现产值增长；中国科学院东北地理与农业生态研究所大豆分子设计育种重点实验室攻克智能育种关键核心技术，大大降低育种成本，为黑土地产出更多优质良种、提高产量提供源头支撑；梨树模式2.0则针对松嫩平原南部黑土退化严重等问题，实现了薄层退化黑土保育与粮食产能提升……
经过全国98家单位5年多的科技攻坚，“黑土粮仓”科技会战已取得一系列标志性成果。中国科学院“黑土粮仓”科技会战总工程师贾仲君表示，在黑土地保护过程中，形成了从科学认知到产品装备、从关键技术到模式集成、从示范验证到全域推广的系统解决方案，打造了一支高水平、建制化科研队伍，为黑土地保护事业注入持久动力。（记者：孔爱群）
