【黑土累“瘦”了,他们负责增肥】 今年7月22日是吉林省首个黑土地保护日。在吉林省四平市梨树县高家村有一片试验示范基地——中国科学院沈阳应用生态研究所(以下简称沈阳生态所)保护性耕作研发基地,基地里随处可见忙忙碌碌的学生和老师。

“来梨树县前,我都不知道黑土长什么样。”一名来自中国科学院大学的江苏籍学生告诉《中国科学报》。基地里的学生大多来自城市,几乎没有干过农活,如今却已成为庄稼地里干活的好手。

沈阳生态所研究员张旭东是保护性耕作研发团队的首席科学家,他第一次来到梨树县还是2006年。一晃十多年过去了,他和团队依然奔波在东北玉米种植带的各个乡村,推广玉米秸秆全覆盖免耕技术,教当地农户如何用好、养好黑土地。

△ 黑土变馋、变渴

2002年,张旭东带领团队在东北开展黑土考察时发现,由于长期的重用轻养,原本肥沃的黑土地累“瘦”了,黑土层正在变薄。

根据我国第二次土壤普查结果以及中国科学院“碳专项”的研究发现,尽管全国范围内土壤有机质含量普遍提升,但是,东北旱地土壤的有机质含量仍在下降。传统耕作制度下的掠夺式经营是黑土退化的根源。

每年4月,张旭东从沈阳前往梨树县的路上经常遇到风沙。他告诉记者:“风沙刮走裸露的表土,造成黑土退化。同时,流动的雨水冲刷造成土壤侵蚀,不仅降低了土壤肥力,还增加了耕种难度。”

长此以往,黑土在变馋、变渴。张旭东解释道,变馋是缺乏有机物料归还导致土壤资源过度利用,黑土层变薄、有机质变少、养分库容量降低;变渴是地表裸露且频繁耕翻导致黑土层流失,水分涵养能力下降、风沙加剧、生态环境恶化,而过量化肥投入进一步加剧了黑土退化。

“如果不能有效遏制土壤退化,就会严重影响东北黑土的生产和生态功能。”针对黑土农田系统养分循环不畅、肥料利用效率低等问题,张旭东团队系统深入地研究了东北黑土氮素微生物转化的过渡特性以及调控过程,并提出“土壤有效氮过渡库”的理论。

“‘土壤有效氮过渡库’就好像‘骆驼的驼峰’,同时具有储存和释放养分的功能。”团队成员、沈阳生态所研究员何红波打了一个形象的比喻,“肥料氮素在土壤微生物的转化下,储存进入这个‘驼峰’中,按需释放补充,周而复始增加黑土肥力。”

△ “懒人耕作”

我国东北地区在20世纪末和21世纪初进行了保护性耕作的初步探索,但是由于受到技术和专用机械的限制,并没有真正的应用,在局部区域小范围的秸秆还田作业也仅限于传统耕作,并未实现对黑土地的保护作用。

张旭东分析发现,此前普遍应用的传统耕作(勤快种地)一方面导致秸秆资源无法有效利用,土壤承载力越来越接近极限;而另一方面,生态系统功能脆弱、生态环境不断恶化。因此,解决黑土退化问题的必经之路是改革玉米生产的传统耕作方式。

从2006年起,张旭东与时任吉林省梨树县农业技术推广总站站长的王贵满等合作,开始探索和研发适合东北气候特征和土壤特性的玉米秸秆覆盖免耕(保护性耕作)技术,并将梨树镇高家村的15公顷耕地作为保护性耕作试验示范基地。

记者获悉,保护性耕作试验示范基地的农田没有采用传统耕作的秸秆清理、旋耕起垄,而是在玉米秋收后,将秸秆原地均匀覆盖,春播时直接在秸秆覆盖的农田上实施免耕播种施肥一体化作业,从而实现秸秆还田、免耕播种、化学除草、机械收割的全程机械化作业。

简单说,保护性耕作技术的核心就是减少土壤扰动和增加地表作物秸秆覆盖。不过,这却让当地农户很困惑,传统耕作都讲究“勤劳致富”,怎么保护性耕作就变成“懒人耕作”呢?

张旭东解释道,免耕或者少耕保护了土壤的原生态特性,为土壤生物提供了良好的生存空间,不仅可以促进土壤动物对土壤结构的改良,还能提高土壤微生物的多样性,促进土壤养分的循环和积累,让黑土重新焕发生机和活力。

保护性耕作实施以来,作物秸秆的覆盖还田就像给土壤盖上了一层“被子”,可以降低土壤的风蚀和水蚀,又能够增加土壤蓄水保墒的能力。同时,这层秸秆又像滋养大地皮肤的“面膜”,提高土壤的碳储量和肥力,既缓解了大气碳浓度升高造成的气候变化问题,又减少了化肥的使用,促进了农业发展的节本增效。

△ 打造更多样板

当年,张旭东等人希望在梨树县做一个模式,打造一个样板。这个心愿正在变为现实。

目前,梨树县保护性耕作研发基地已经成为东北黑土区持续时间最长的保护性耕作研发基地,也是“梨树模式”的诞生地。

张旭东介绍,“梨树模式”技术体系主要包括:均匀垄种植、宽行种植、宽窄行种植、超宽窄行休闲种植、原垄种植等。该模式下土壤养分库容增加10%~20%,养分利用效率提高15%~20%,土壤水分贮存容量增加10%以上,减少了风沙灾害,减少土壤风蚀和水蚀80%以上。

谈及为什么选择梨树县,张旭东告诉《中国科学报》:“梨树县位于吉林省,地处东北黑土地的中部,南部有辽宁省,北部有黑龙江省,具有代表性。如果从梨树县再向外推广辐射相对容易。”

7月6日,沈阳生态所与辽宁省昌图县人民政府签署“黑土粮仓”科技会战框架协议。

早在2012年,张旭东团队就开始在昌图县与盛泰农机专业合作社开展合作,进行全秸秆覆盖保护性耕作示范,一举解决了秸秆处理问题,较传统模式优势明显,适合大规模机械化作业。

“我们新买的4行免耕播种机,一季能作业3000亩,当年就能收回成本。”盛泰农机专业合作社理事长盛铁雍告诉《中国科学报》,“科研团队的到来,不仅帮我们处理了秸秆,还给我们带来了新技术,产量增加的同时每亩成本可以降低100多元。”

近年来,张旭东带领研究团队每年从沈阳出发“巡点”,已经走过东北玉米带的61个示范基地,行程近3000公里。展望未来,他感叹道:“除了‘梨树模式’,我们还会推出‘昌图模式’等更多适合东北不同区域黑土的保护性耕作样板。”https://t.cn/A6fgBOCe

大浪淘金之睿创微纳

公开资料显示,睿创微纳是国内非制冷红外领军者,专业从事专用集成电路、红外热像芯片及MEMS传感器设计与制造技术开发的国家高新技术企业,具有完全自主知识产权,为全球客户提供性能卓越的红外成像MEMS芯片、红外探测器、ASIC处理器芯片、红外热成像与测温机芯、红外热像仪、激光产品及光电系统。

睿创产品广泛应用于夜视观察、医疗防疫、智慧工业、无人机载荷、自动驾驶、安消防、物联网、人工智能、机器视觉等领域。

非制冷红外芯片领军者

红外成像行业的准入门槛较高,目前国际上仅美国、法国、以色列和中国等少数国家掌握非制冷红外芯片设计技术。

2019年8月1日,睿创微纳取得重大技术突破,研制成功10 微米130万像素非制冷红外芯片,成为继美国DRS公司后,全世界第2家掌握10微米红外芯片技术的公司。世界著名红外公司Flir system和雷神Raytheon皆止步于12微米。

2020年,睿创微纳成功研发出世界第一款像元间距8μm、面阵规模1920 × 1080的大面阵非制冷红外探测器,目前已完成工程验证测试阶段,该产品能够满足高端产品高分辨率、轻量化的需求,这是全球首款8微米像元间距红外热成像探测器芯片。

在制冷红外成像领域,睿创微纳的15μm 640 × 512长波二类超晶格制冷型红外焦平面探测器芯片研制成功,现进入设计验证测试阶段。全国产化制冷机芯FX640G进入设计验证测试阶段,小型化制冷机芯FX640S进入工程验证测试阶段。在太赫兹成像探测器领域,公司完成国内第一款阵列规模达到640 × 512的非制冷太赫兹焦平面探测器,噪声等效功率优于80pW。

此外,睿创微纳在核心光电组件方面,已完成人眼安全铒玻璃激光器系列产品和人眼安全激光测距机系列产品研制并量产,产品性能达到国内领先水平;面向无人车、无人机的多光谱光电综合系统产品已持续交付;完成非制冷红外全景雷达产品、制冷红外全景雷达产品设计并量产。在微波产品方面,已完成了Ku波段T/R组件、馈电网络、波导裂缝天线、波控电源等组件及分机的研制。

睿创微纳拥有员工千余人,研发人员占比48%,已获授权及受理知识产权项目共662项:国内已获授权及受理专利技术522项(包括集成电路芯片、MEMS传感器设计和制造、MatrixⅢ图像算法和智能精准测温算法等);国外已获授权及受理专利技术16项;软件著作权86件;集成电路布图设计38件。

营业利润增长199.45%

睿创微纳于2009年创建,专业从事非制冷红外热成像与NIEMS传感技术开发,是国内少数具备红外探测器自主研发能力并实现量产的公司之一,并成为上海证券交易所(以下简称“上交所”)受理的首批科创板上市申请企业之一。

睿创微纳2020年年报显示,公司实现营业收入15.61亿元,同比增长128.06%;实现利润总额6.67亿元,同比增长199.45%;实现归属于母公司所有者的净利润5.87亿元,同比增长190.28%;报告期末总资产35.47亿元,较期初增长39.40%;归属于母公司的所有者权益29.34亿元,较期初增长25.28%。

其2021年一季报显示,实现营收3.81亿元,同比增长 64.94%;归母净利润为1.21亿元,同比增长 42.04%。资产负债表端,存货为8.26亿元,较期初增长15.77%,在2020年末公司存货翻倍增长后仍维持高位,表明下游需求强烈,公司进一步扩大备产。现金流量表端,经营性现金流净额为6100万元,同比增长196%,经营能力持续改善。

公司主要产品为红外探测器及机芯模组与红外热像仪整机,2021年一季度分别实现收入(1.84 亿元,+31.94%)及(1.85 亿元,+121.62%)。其中,整机产品营业收入自2017年增速迅猛,2017-2020年营业收入平均复合增速高达298.03%。

此外,睿创微纳2020年毛利率同比提升12.39pct至62.81%,主要因伴随公司业务规模增长及产品技术水平提升,以及产品结构的调整,高毛利率产品交付占比增加所致;净利率同比提升7.92pct至37.44%,预计主要因费用率基本保持稳定的前提下,政府补助及投资收益均实现大幅增长所致;21Q1毛利率虽同比提升1.06pct至59.97%,但相较2020年水平出现一定下滑,预计或主要因一季度产品交付结构原因所致;净利率同比下滑5.2pct至31.66%,或因Q1期间费用率同比增加6.52pct至22.74%以及资产减值损失因计提存货跌价主备增加所致。

市场空间巨大

据了解,红外产品在军队的普及率较高,有关机构预测,2023年全球军用红外市场规模将达到107.95亿美元,市场空间十分广阔。同时,在民用领域,随着红外热成像仪在电力、建筑、执法、消防、车载等众多行业的普及应用,国际民用红外热成像仪行业的市场需求也正迎来快速增长。

据欧立信咨询公司预测,我国军用红外设备市场总规模超过300亿元。在民用领域,疫情背景下红外测温设备需求将持续增长;视频监控、辅助驾驶等领域对于红外热成像设备的需求亦随着技术发展日渐提升。根据 Maxtech International 及北京欧立信咨询中心预测,2023 年全球军用红外市场规模将达到 107.95 亿美元。

目前,中国红外行业,睿创微纳、高德红外、大立科技呈三足鼎立局面。整体来看,睿创微纳在红外热成像领域的布局偏重芯片,红外探测器芯片和红外热像仪模组机芯销量和技术优势明显。根据上市公司年报数据,2018年睿创微纳销售红外探测器芯片5.69万件,达到高德红外和大立科技之和的1.8倍(高德红外销售1.46 万件、大立科技销售 1.69 万件)。

天风证券研报指出,睿创微纳作为国内非制冷红外芯片领军企业,军品业务有望充分受益于十 四五终端产品高速发展需求,作为上游企业排产有望快速提升;民品端户外产品有望持 续高增长,新兴领域静待成本下降推动应用爆发。

中金公司研报指出,在特种领域,睿创微纳产品在多个新型号上实现应用,未来有望进入放量期;工业及消费领域,公司在巩固安防、无人机、能源等领域优势的基础上,有望加快汽车电子领域自动驾驶传感器产品的推广。在海外市场,公司有望借助12μm户外热像仪新品进一步扩大市场份额。

蜂赢国际综合自睿创微纳官网、中国证券报·中证网、和讯网、MEMS、财经济报道等

#每日一善[超话]#
.善良是一种积极的磁场,会帮你吸引到更多的好运和幸福。
善良的人的回报或许会迟来,希望是永不缺席,我也不管上天是否有什么安排,只愿善良能取悦自己了。

聪明是一种天赋,而善良是一种选择。愿我们都能做个内心良善的人,温暖自己,也温暖他人。
相信善良的人是最可爱的,运气自然也不差,加油,让我们一起扬起善良之帆前行。
5.当你足够善良、努力,上天自会给你应有的回报。你只管善良,上天自有安排。
6.做一个善良的人,善良带一点锋芒。不将就不违心,刚刚好就好,多一点我也不需要。
7.善良是一种传承,人人都奉献一点爱,这世间会变成温暖的人间。
8.你只管善良,上天自有安排,不管别人对我怎么样,我只管不害别人就好。
9.你赠予别人的那份善良,终会回报在自己身上,所以,生而为人,请善良!
10.善良的人,种“善缘”,得“善果”。一切都有因果循环。
11.善良是一种积极的磁场,会帮你吸引到更多的好运和幸福。
12.只要你的心是善良的,对错是别人的事。聪明是一种天赋,而善良是一种选择。
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14.聪明是一种天赋,而善良是一种选择。愿我们都能做个内心良善的人,温暖自己,也温暖他人。
15.这世上并不缺善良的人,缺的是经历挫折打击背叛之后仍然善良的人。
16.世上所有的福气,都是你一点一滴积攒的善良与爱。你付出的善良与爱,最后一定都会回到你身上。
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