為精準把脈黑土地質(zhì)量現狀，監測 “變薄、變瘦、變硬”等退化位置、程度與速率，4月26日-5月5日，依托于中國科學(xué)院“黑土糧倉”科技會(huì )戰三江示范區項目，中國科學(xué)院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所聯(lián)合中國科學(xué)院空天信息創(chuàng )新研究院等16家單位，在北大荒集團友誼農場(chǎng)開(kāi)展了天空地立體監測實(shí)驗。通過(guò)“大體檢”，收集黑土地全方位“CT”掃描影像，為900平方公里的黑土地建立一份完整的“健康檔案”。

　　目前，完成了友誼農場(chǎng)近200個(gè)樣方的地面調查工作，同時(shí)設計了黑土、砂土、白漿土、倒伏地塊、魚(yú)眼泡和草甸土六種類(lèi)型的加密觀(guān)測樣方，對黑土地地形、土壤養分、土壤溫濕度、耕地質(zhì)量等進(jìn)行全方位精準診斷。

　　“我們優(yōu)選了多光譜光學(xué)相機、高光譜相機和多維度合成孔徑雷達等一批先進(jìn)的國產(chǎn)航空載荷，實(shí)現了對示范區全區域的多載荷綜合協(xié)同觀(guān)測，這樣類(lèi)型的綜合航空遙感試驗在黑龍江，乃至中國黑土研究試驗中尚屬首次。”中科院空天院航空遙感中心主任潘潔研究員說(shuō)。

　　本次實(shí)驗共組織15顆衛星，過(guò)境高達50次。開(kāi)展航空大飛機高光譜、多光譜、SAR多載荷飛行任務(wù)和近地面無(wú)人機多載荷飛行觀(guān)測，同步開(kāi)展地面原位測量，組成地面近百人大部隊共同實(shí)施黑土地天空地立體監測。實(shí)現了土壤有機質(zhì)、墑情，破皮黃、白漿化、土壤質(zhì)地、侵蝕溝、魚(yú)眼泡及耕地質(zhì)量米級空間分辨率定量監測，為摸清測區黑土地土壤與耕地質(zhì)量家底，診斷黑土地土壤與耕地質(zhì)量及退化狀況獲取了科學(xué)數據集。

地面同步采樣

無(wú)人機熱紅外數據影像獲取

　　“東北黑土地耕作土壤春季有裸土窗口期，通過(guò)本次天空地立體監測，可以定量監測亞米級、米級土壤理化性質(zhì)、耕地質(zhì)量與退化類(lèi)型、程度，為黑土地種肥水藥智能管控精細處方圖制作、水土流失防控與小流域綜合治理提供科學(xué)數據與技術(shù)支撐。”中科院黑土糧倉科技會(huì )戰三江示范區項目負責人、中國科學(xué)院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所研究員劉煥軍表示，此次實(shí)驗成果將摸清測區黑土地土壤與耕地質(zhì)量家底，診斷黑土地土壤與耕地質(zhì)量及退化狀況，為黑土地保護技術(shù)提供時(shí)空精準處方，助力保護黑土資源、促進(jìn)農業(yè)現代化和可持續發(fā)展。

　　黑土糧倉科技會(huì )戰三江示范區多要素立體監測與模式應用評價(jià)負責人、中國科學(xué)院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所鄭興明副研究員表示，此次黑土區天空地綜合觀(guān)測實(shí)驗具有航空飛行載荷全、頻次高，衛星充分協(xié)同，地面測試參數全的特點(diǎn)，通過(guò)融合多尺度、多載荷觀(guān)測數據，能夠有效支撐黑土地土壤屬性、地形地貌、耕地質(zhì)量等米級分辨率空間制圖，服務(wù)于農業(yè)技術(shù)的綜合效益評估和適宜推廣區劃定。

　　“今年將在作物全生長(cháng)周期繼續推進(jìn)多次航空飛行綜合觀(guān)測實(shí)驗，提高黑土地耕地產(chǎn)能與質(zhì)量監測能力。預計在未來(lái)3年內，‘黑土糧倉’三江示范區將建立時(shí)空精準的多要素立體監測技術(shù)體系，時(shí)空精準推廣黑土地保護‘三江模式’，為我國黑土地立體監測技術(shù)體系建設、黑土地保護模式推廣貢獻樣板。”劉煥軍說(shuō)。

　　(光明日報全媒體記者 張士英)