抓住技术研究重点 补齐增产技术体系短板

赵洪祥+边少锋+邹云峰+冯士成

摘要： 随着我国工业化与城镇化的快速发展、人口增加及人们生活水平不断提高，粮食消费需求将呈刚性增长。了解我国和东北玉米生产现状，针对相关问题采取相应措施，对于保障国家粮食安全、增加农民收入、实现农业可持续发展具有重要意义。

关键词：东北；春玉米；生产

基金项目：国家玉米产业技术体系（CARS-02-38）；公益性行业（农业）科研专项经费项目（201203031-07-01）；公益性行业（农业）科研专项经费项目（201303125-2）；国家科技支撑计划课题（2013BAD07B00）；吉林省科技发展计划项目（2015GJLS006NY）

中图分类号： S513 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.01.011

1超高产研究突出，但大面积增产研究欠缺

随着农业科技支撑力度加大，玉米产量不断增加，2004年以来，我国实现了玉米产量的“七连增”，特别是玉米超高产研究取得显著成效。目前，我国春玉米最高产量达1183.5公斤/亩（吉林桦甸，2007）。通过国家的一些科研项目的实施，培创的春玉米百亩连片全程机械化亩产超吨粮，万亩高产创建的亩产水平达到700公斤左右，但生产上平均亩产仅为500公斤左右，仅约为最高产量的39%，且与世界玉米第一生产大国美国的平均单产（600公斤/亩）相差巨大。

我国东北玉米生产中明显存在着“产量层次不平衡和地区间不平衡”的现象。据统计资料分析，内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江单产低于平均单产的年份分别达到45.5%、27.3%、54.6%和45.5%，最低单产与平均单产和最高单产的差距达45.3公斤/亩和105.5公斤/亩以上，最高达127.2公斤/亩和228.6公斤/亩。若产量稳定达到较高年份（辽宁、吉林：450公斤/亩；内蒙古：420公斤/亩；黑龙江：350公斤/亩）水平，区域即可实现年增产600～800万吨，较平均产量增加15%以上。

制约吉林春玉米大面积持续增产的主要原因是与高产品种相适宜的区域性综合技术的集成化、规范化、标准化、现代化水平低，超高产技术有待熟化，通过大面积稳定增产栽培技术的研究、示范和推广，可以促进玉米单产水平的大面积稳定提高，充分发挥科技在提高吉林省粮食综合生产能力中的核心支撑作用，以实现粮食总产量的增加。

2生产中灾害频发，但抗逆减灾稳产研究薄弱

全球气候变化背景下，气候灾害成为影响粮食安全的首要因素，尤以水分胁迫为甚，每年均有大量农田因缺水而减产。特别是东北春玉米种植区玉米生产多为雨养，干旱少雨对玉米生产的威胁很大，抗灾能力差，季节性灾害频发，玉米单产年际间波动较大。播种出苗期和籽粒灌浆期，东北春玉米区常受到低温冷害威胁。其中，黑龙江中北部由于热量条件不够稳定，活动积温年际间变动大，个别年份低温冷害对玉米生产的威胁很大，影响东北春玉米的高产稳产。

目前，针对干旱灾害，国内外在提高水分利用率方面开展了大量研究，提高水资源利用的措施主要在工程节水方面，研究渠道防渗、低压管道输水技术和集雨技术，发展喷灌、微灌、滴灌等节水灌溉技术。农艺节水方面，主要研究蓄水保墒、水肥耦合、秸秆和地膜覆盖等技术。另外，在化学保水剂和蒸腾抑制剂方面也取得了一定进展。国外在抗逆减灾方面主要研究节水灌溉技术应对旱灾，在生物节水研究方面主要是提高作物水分利用效率，通过常规育种手段选育高WUE品种取得了一定进展。

“十二五”期间，东北春玉米区在地膜覆盖、化控调节、节水灌溉、病虫害防控等技术的研究方面取得了很大进展，但是粮食主产区基础建设和技术条件还没有显著改变，针对目前和将来的抗逆减灾稳产技术研究尤其滞后，通过抗逆减灾技术的研究，完全能够实现东北春玉米大面积稳定增产。

3耕地退化迅速，但阻控与质量提升技术研究不深入

土壤是作物生产的重要物质条件，耕层是作物生长的主要基质，直接关系到作物的高产稳产与可持续发展。不同的耕作方式对土壤蓄水保水、养分的转化和利用有重要影响。

东北春玉米区，由于人们对耕地连续高强度开发和不合理使用，使土壤有效耕层变浅，犁底层加厚，耕层有效土壤数量明显减少。据调查，东北地区有效耕层平均深度仅为15厘米，土壤耕层的“浅、实、少”问题，不但限制了作物根系的生长发育，严重抑制作物对水分养分的吸收，也降低了农业抵御自然灾害的能力，使作物抗倒伏能力下降，制约了高产区粮食的稳产能力及中低产田的持续增产潜力。同时，东北平原农田耕层有机质含量以平均每年0.08%的速度下降，由開垦前的3%～6%（高者达8%）降低到当前的1.5%～3%（重者不足1%）。使得农田土壤理化性状趋于恶化，地力下降。近年来，东北春玉米区的耕作、施肥模式均以小型拖拉机为主，使得土壤耕层由传统的“平面型”演变成现在的“波浪型”，而后者正是限制东北春玉米区土壤肥力发挥的主要原因之一。因此目前亟待构建适宜玉米根系生长发育及水肥吸收的合理耕层。

由于以往的研究多侧重于土地产出效率，重用轻养。东北春玉米区为长期玉米连作，且以单施化肥为主，近年来更是多采用“一炮轰”的施肥方式，其比例已超过60%。尽管有部分地区开始实行保护性耕作，但对于东北地区土壤增碳肥田等技术难题尚未解决，尤其是秸秆全量还田下的玉米高产栽培模式。未来实现吉林省大面积稳定增产的关键限制因子就是土壤质量的提升。

4基于机械化的大面积稳定增产技术集成研究亟待创新

近年来，吉林省主要采用小型拖拉机为主要动力、大面积玉米连作、单施化肥的耕作栽培及施肥模式，这种模式以农户为单位，其耕作、施肥方法不一，且目前玉米高产技术模式过于单一化，在技术集成及实用性等方面结合也不够紧密。随着我国工业化、城镇化快速发展，导致农村劳动力呈现结构性短缺，同时土地流转的范围和规模也将不断增大，粮食生产经营规模随之扩大，农业组织化程度提高，迫切需要通过农机具的集成创新及农业机械化合作来促进农业集约经营，提高规模效益，增产增收。

现代农业的特征要求粮食生产必须走集约化、规模化道路，而集成创新适于吉林省不同生态类型区的集约化、标准化、产业化的高产、优质、高效型新型栽培技术模式，是促进传统技术向现代技术的跨越式发展，是吉林省大面积稳定增产的必由之路，因此目前亟待开展基于全程机械化的大面积稳定增产关键技术与传统技术的集成研究。建立玉米全程机械化示范基地，辐射带动玉米大面积全程机械化生产水平的提高，结合现代信息技术服务网络，从不同层次，逐步推进，进行展示与示范，从而实现基于机械化的吉林省春玉米大面积稳定增产。

5结论

针对当前及未来一段时期内吉林省春玉米大面积稳定增产的主要制约因素，未来应该在玉米大面积稳定增产形成关键过程及关键技术原理，抗逆减灾高产稳产栽培技术模式，适于东北的耕地种退化有效阻控技术与质量提升技术，以及玉米机械化生产技术体系集成创新等方面开展研究，再建立现代信息化服务平台，以此来助推大面积稳定增产技术体系的示范应用。

作者简介：赵洪祥，博士，研究员，研究方向：玉米水肥高效利用究。

通讯作者：边少锋，博士，研究员，研究方向：玉米高产及旱作节水。