抓住技術研究重點 補齊增產技術體系短板

趙洪祥+邊少鋒+鄒云峰+馮士成

摘要： 隨著我國工業化與城鎮化的快速發展、人口增加及人們生活水平不斷提高，糧食消費需求將呈剛性增長。了解我國和東北玉米生產現狀，針對相關問題采取相應措施，對于保障國家糧食安全、增加農民收入、實現農業可持續發展具有重要意義。

關鍵詞：東北；春玉米；生產

基金項目：國家玉米產業技術體系（CARS-02-38）；公益性行業（農業）科研專項經費項目（201203031-07-01）；公益性行業（農業）科研專項經費項目（201303125-2）；國家科技支撐計劃課題（2013BAD07B00）；吉林省科技發展計劃項目（2015GJLS006NY）

中圖分類號： S513 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.01.011

1超高產研究突出，但大面積增產研究欠缺

隨著農業科技支撐力度加大，玉米產量不斷增加，2004年以來，我國實現了玉米產量的“七連增”，特別是玉米超高產研究取得顯著成效。目前，我國春玉米最高產量達1183.5公斤/畝（吉林樺甸，2007）。通過國家的一些科研項目的實施，培創的春玉米百畝連片全程機械化畝產超噸糧，萬畝高產創建的畝產水平達到700公斤左右，但生產上平均畝產僅為500公斤左右，僅約為最高產量的39%，且與世界玉米第一生產大國美國的平均單產（600公斤/畝）相差巨大。

我國東北玉米生產中明顯存在著“產量層次不平衡和地區間不平衡”的現象。據統計資料分析，內蒙古、遼寧、吉林、黑龍江單產低于平均單產的年份分別達到45.5%、27.3%、54.6%和45.5%，最低單產與平均單產和最高單產的差距達45.3公斤/畝和105.5公斤/畝以上，最高達127.2公斤/畝和228.6公斤/畝。若產量穩定達到較高年份（遼寧、吉林：450公斤/畝；內蒙古：420公斤/畝；黑龍江：350公斤/畝）水平，區域即可實現年增產600～800萬噸，較平均產量增加15%以上。

制約吉林春玉米大面積持續增產的主要原因是與高產品種相適宜的區域性綜合技術的集成化、規范化、標準化、現代化水平低，超高產技術有待熟化，通過大面積穩定增產栽培技術的研究、示范和推廣，可以促進玉米單產水平的大面積穩定提高，充分發揮科技在提高吉林省糧食綜合生產能力中的核心支撐作用，以實現糧食總產量的增加。

2生產中災害頻發，但抗逆減災穩產研究薄弱

全球氣候變化背景下，氣候災害成為影響糧食安全的首要因素，尤以水分脅迫為甚，每年均有大量農田因缺水而減產。特別是東北春玉米種植區玉米生產多為雨養，干旱少雨對玉米生產的威脅很大，抗災能力差，季節性災害頻發，玉米單產年際間波動較大。播種出苗期和籽粒灌漿期，東北春玉米區常受到低溫冷害威脅。其中，黑龍江中北部由于熱量條件不夠穩定，活動積溫年際間變動大，個別年份低溫冷害對玉米生產的威脅很大，影響東北春玉米的高產穩產。

目前，針對干旱災害，國內外在提高水分利用率方面開展了大量研究，提高水資源利用的措施主要在工程節水方面，研究渠道防滲、低壓管道輸水技術和集雨技術，發展噴灌、微灌、滴灌等節水灌溉技術。農藝節水方面，主要研究蓄水保墑、水肥耦合、秸稈和地膜覆蓋等技術。另外，在化學保水劑和蒸騰抑制劑方面也取得了一定進展。國外在抗逆減災方面主要研究節水灌溉技術應對旱災，在生物節水研究方面主要是提高作物水分利用效率，通過常規育種手段選育高WUE品種取得了一定進展。

“十二五”期間，東北春玉米區在地膜覆蓋、化控調節、節水灌溉、病蟲害防控等技術的研究方面取得了很大進展，但是糧食主產區基礎建設和技術條件還沒有顯著改變，針對目前和將來的抗逆減災穩產技術研究尤其滯后，通過抗逆減災技術的研究，完全能夠實現東北春玉米大面積穩定增產。

3耕地退化迅速，但阻控與質量提升技術研究不深入

土壤是作物生產的重要物質條件，耕層是作物生長的主要基質，直接關系到作物的高產穩產與可持續發展。不同的耕作方式對土壤蓄水保水、養分的轉化和利用有重要影響。

東北春玉米區，由于人們對耕地連續高強度開發和不合理使用，使土壤有效耕層變淺，犁底層加厚，耕層有效土壤數量明顯減少。據調查，東北地區有效耕層平均深度僅為15厘米，土壤耕層的“淺、實、少”問題，不但限制了作物根系的生長發育，嚴重抑制作物對水分養分的吸收，也降低了農業抵御自然災害的能力，使作物抗倒伏能力下降，制約了高產區糧食的穩產能力及中低產田的持續增產潛力。同時，東北平原農田耕層有機質含量以平均每年0.08%的速度下降，由開墾前的3%～6%（高者達8%）降低到當前的1.5%～3%（重者不足1%）。使得農田土壤理化性狀趨于惡化，地力下降。近年來，東北春玉米區的耕作、施肥模式均以小型拖拉機為主，使得土壤耕層由傳統的“平面型”演變成現在的“波浪型”，而后者正是限制東北春玉米區土壤肥力發揮的主要原因之一。因此目前亟待構建適宜玉米根系生長發育及水肥吸收的合理耕層。

由于以往的研究多側重于土地產出效率，重用輕養。東北春玉米區為長期玉米連作，且以單施化肥為主，近年來更是多采用“一炮轟”的施肥方式，其比例已超過60%。盡管有部分地區開始實行保護性耕作，但對于東北地區土壤增碳肥田等技術難題尚未解決，尤其是秸稈全量還田下的玉米高產栽培模式。未來實現吉林省大面積穩定增產的關鍵限制因子就是土壤質量的提升。

4基于機械化的大面積穩定增產技術集成研究亟待創新

近年來，吉林省主要采用小型拖拉機為主要動力、大面積玉米連作、單施化肥的耕作栽培及施肥模式，這種模式以農戶為單位，其耕作、施肥方法不一，且目前玉米高產技術模式過于單一化，在技術集成及實用性等方面結合也不夠緊密。隨著我國工業化、城鎮化快速發展，導致農村勞動力呈現結構性短缺，同時土地流轉的范圍和規模也將不斷增大，糧食生產經營規模隨之擴大，農業組織化程度提高，迫切需要通過農機具的集成創新及農業機械化合作來促進農業集約經營，提高規模效益，增產增收。

現代農業的特征要求糧食生產必須走集約化、規模化道路，而集成創新適于吉林省不同生態類型區的集約化、標準化、產業化的高產、優質、高效型新型栽培技術模式，是促進傳統技術向現代技術的跨越式發展，是吉林省大面積穩定增產的必由之路，因此目前亟待開展基于全程機械化的大面積穩定增產關鍵技術與傳統技術的集成研究。建立玉米全程機械化示范基地，輻射帶動玉米大面積全程機械化生產水平的提高，結合現代信息技術服務網絡，從不同層次，逐步推進，進行展示與示范，從而實現基于機械化的吉林省春玉米大面積穩定增產。

5結論

針對當前及未來一段時期內吉林省春玉米大面積穩定增產的主要制約因素，未來應該在玉米大面積穩定增產形成關鍵過程及關鍵技術原理，抗逆減災高產穩產栽培技術模式，適于東北的耕地種退化有效阻控技術與質量提升技術，以及玉米機械化生產技術體系集成創新等方面開展研究，再建立現代信息化服務平臺，以此來助推大面積穩定增產技術體系的示范應用。

作者簡介：趙洪祥，博士，研究員，研究方向：玉米水肥高效利用究。

通訊作者：邊少鋒，博士，研究員，研究方向：玉米高產及旱作節水。