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玉米冠耕层优化技术

时间: 2016-07-27 02:04 来源: 作者: 国家农业科技创新
  中国农业科学院作物科学研究所赵明研究员主持完成的“玉米冠层耕层优化高产技术体系研究与应用”获2015年度国家科技进步奖二等奖。
  密植是挖掘玉米高产潜力的主要途径。然而,密植倒伏、早衰的难题长期制约着玉米产量进一步提高,特别在东北和黄淮海区,问题更加突出。为此,本项目围绕着密植高产挖潜,构建了玉米冠层耕层协调优化理论体系,创新了关键技术,集成了高产高效技术模式,形成了“玉米冠层耕层优化高产技术体系研究与应用”成果。


  该成果的创新性体现在3个方面,一是探明了玉米密植倒伏、早衰的原因,创立了冠层耕层优化及二者协同的理论体系。首次构建了冠层“产量性能”定量分析体系,确立了玉米不同产量目标(每公顷9-15吨)的定量指标,建立了动态监测系统;创建了耕层“原位根土立体分析”方法,探明了土壤与根系空间分布特征,提出了“深耕层、低容重、匀分布、肥地力”的耕层优化标准;首次利用创新的冠层生产力与耕层供给力的评价方法,确定了增产目标的定量管理,建立了冠层耕层协同优化的高产高效栽培体系,为玉米密植高产关键技术创新与模式集成提供理论指导。二是以冠层耕层同步优化为目标,创新了“三改”深松、“三抗”化控及“三调”密植等关键技术。创立了改卧式浅旋为立式条带深松,改传统垄作为春季免耕平作与夏季深松,改单一耕作为深松与秸秆还田培肥地力相结合的“三改”深松耕作技术,有效地增加耕层深度15-20厘米,降低容重11.4%-20.0%,能耗降低33.0%,土壤有机质含量增加20.4%;自主研发出有机酸、氨基酸和生长调节剂有机配合的抗倒、抗冷、防衰的“三抗”新型化控剂,并建立了“前缩株后扩穗”的双重定向技术,玉米抗倒能力提高5.7%-34.7%,减缓功能叶衰老,穗粒数增加4.2%-7.9%,千粒重提高3.4%-8.9%;通过调行距形成大小行(40×80厘米)季节间交替种植,调耕作形成行内浅旋清垄、行间深松,调肥水供给形成埋管滴灌肥水一体化技术,显著提高产量15%、氮肥利用效率24%、水分生产效率35%。三是充分发挥关键技术的集成效应,创新了“深耕层-密冠层”、“控株型-促根系”及“培地力-高肥效”的密植高产高效技术模式。三大技术模式的应用,有效的解决了密植倒伏、早衰的生产问题,在东北春玉米区和黄淮海夏玉米区连续5年分别实现了小面积亩产超1100-1200 公斤和超1000 公斤,在万亩示范田分别实现亩产超850 公斤和800 公斤,增产8.5%-12.8%。