給玉米高產(chǎn)高效配好技術(shù)“藥方”
2018-10-17 09:40:00 來源:中國科學(xué)報(bào)
  在黑龍江省佳木斯市敖其鎮(zhèn)長壽村,有一塊玉米地顯得有些“標(biāo)新立異”。
  9月底,原本還未到佳木斯收獲玉米的日子。但在這片田地里,金黃色的玉米齊整整地“站”在大地上,整個(gè)田野間散發(fā)著清甜的香氣,這與周圍還是叢叢綠葉的玉米地形成了鮮明對(duì)比。一臺(tái)大型收割機(jī)在幾分鐘內(nèi)便一次性完成了摘穗和脫粒,一臺(tái)多功能深耕機(jī)緊隨其后,將玉米秸稈粉碎與土壤混合,同時(shí)堅(jiān)硬的土壤也變得松軟了。
  這是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院2018年科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目之一“佳木斯玉米綠色發(fā)展技術(shù)集成模式研究與示范基地”(以下簡稱“示范基地”)。
  “全面完成目標(biāo),今年預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)畝增產(chǎn)100斤以上,增產(chǎn)10%以上。”“佳木斯玉米綠色發(fā)展技術(shù)集成模式”首席科學(xué)家、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所(下稱作科所)研究員李少昆告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者。

  技術(shù)集成為玉米產(chǎn)業(yè)“開良方”
  玉米不僅是重要的糧食、飼料作物,也是重要的能源、食品等原料。作為我國種植面積最大的糧食作物,玉米每年的產(chǎn)量在兩億噸以上。
  然而,我國每年仍要從國外大量進(jìn)口玉米和飼料替代品,原因何在?
  李少昆告訴記者,玉米生產(chǎn)品質(zhì)差、成本高是重要因素。尤其是近兩年,玉米積壓,導(dǎo)致價(jià)格大幅下降。土地長期的掠奪式經(jīng)營,導(dǎo)致耕地有機(jī)質(zhì)大幅下降,耕層結(jié)構(gòu)變差。再加上機(jī)械化程度低、玉米加工能力不足、秸稈綜合利用率低,以及化肥使用量大、人工成本高等,嚴(yán)重制約了玉米可持續(xù)發(fā)展和國際競爭力的提高。
  事實(shí)上,為尋找解決方案,農(nóng)業(yè)科學(xué)家們過去已經(jīng)研發(fā)出不少實(shí)用有效的技術(shù)。但大多通過單項(xiàng)技術(shù)解決玉米的某一項(xiàng)問題,技術(shù)之間不配套,難以綜合提升玉米發(fā)展?jié)摿Α?/div>
  將單項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行“配對(duì)”,集成為一套系統(tǒng)化的技術(shù)模式,有助于提升玉米全產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的能力,全面提高產(chǎn)業(yè)競爭力,符合農(nóng)作物綠色增產(chǎn)增效的可持續(xù)發(fā)展之路。
  2018年,農(nóng)科院聯(lián)合院內(nèi)多學(xué)科創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),發(fā)揮協(xié)同創(chuàng)新力量,歸納農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展技術(shù)集成模式,為我國區(qū)域現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展大技術(shù)要求和關(guān)鍵問題“開良方”。
  “佳木斯市玉米綠色發(fā)展技術(shù)集成模式”是由農(nóng)科院作科所協(xié)同植保所、區(qū)劃所、農(nóng)機(jī)化所、加工所、信息所等6家單位8個(gè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)共同實(shí)施。
  目前,作科所已經(jīng)分別在西北新疆春玉米區(qū)、黃淮海夏玉米區(qū)開展區(qū)域技術(shù)集成模式示范,效果顯著,提升了玉米生產(chǎn)能力和產(chǎn)業(yè)效益。

  “藥方”助力提質(zhì)增效
  佳木斯地區(qū)位于世界三大“黑土帶”之一的東北黑土地上,雨熱同期,光照時(shí)間長,優(yōu)質(zhì)的土壤和獨(dú)特的氣候條件使其成為我國玉米生產(chǎn)的“黃金區(qū)”。
  如何為佳木斯量身配出最優(yōu)技術(shù)“藥方”?作科所謝瑞芝博士向記者細(xì)數(shù)了此次示范的4套集成技術(shù)模式:“從土地到經(jīng)營”的優(yōu)質(zhì)玉米綠色生產(chǎn)技術(shù)模式,農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)模式,種養(yǎng)結(jié)合的玉米綜合利用技術(shù)模式和少免、秸稈還田的保護(hù)性耕作技術(shù)模式。
  100畝的示范基地,4套集成示范技術(shù)模式中包含8個(gè)技術(shù)大類100多組試驗(yàn),涉及從品種篩選、機(jī)械化生產(chǎn)、肥料使用,到信息管理、產(chǎn)后貯存加工,可輻射帶動(dòng)周邊3萬多畝的田地。
  實(shí)現(xiàn)玉米優(yōu)質(zhì)生產(chǎn),要從源頭抓起。根據(jù)當(dāng)?shù)靥厣?,一方面,合理布局不同熟期玉米品種。另一方面,在不同時(shí)間點(diǎn)對(duì)品種特性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),比如前期評(píng)價(jià)抗病蟲、抗倒伏,收獲時(shí)評(píng)價(jià)籽粒含水率、破損率以及產(chǎn)量遺失,據(jù)此獲得優(yōu)質(zhì)品種。
  “我們初步篩選出了30多個(gè)優(yōu)質(zhì)品種”,李少昆告訴記者,這些品種在機(jī)收時(shí)玉米籽粒含水量降到了30%以下,植株倒伏率、破碎率和產(chǎn)量損失率都在5%以下,雜質(zhì)率在3%以下,“達(dá)到了國際水準(zhǔn)”。
  早熟的玉米品種,會(huì)因生物量小,使得單株產(chǎn)量下降。如何解決?提高種植密度是提高產(chǎn)量的主要措施,同時(shí)搭配玉米高整齊度群體構(gòu)建技術(shù),讓玉米站得直、長得齊。通過試驗(yàn),優(yōu)選早熟品種在每畝7000株的大田中,產(chǎn)量可達(dá)900多公斤。而一般傳統(tǒng)生產(chǎn),玉米品種熟期偏晚,種植密度為每畝地4000株,產(chǎn)量500多公斤。
  高產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了,要想高效,就要全程機(jī)械化。示范基地集成了土壤耕作、種肥同播、病蟲草害綜合防治、機(jī)械籽粒收獲、秸稈利用、烘干貯藏等玉米生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)所需的機(jī)械設(shè)備與關(guān)鍵技術(shù)。
  農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相結(jié)合,提升生產(chǎn)效率,最終實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)高效的協(xié)同提高。
  探索產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展方向
  “機(jī)械籽粒收獲是我國玉米生產(chǎn)的發(fā)展方向和生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變的重點(diǎn),需要建立全新的栽培理念。”李少昆說,與傳統(tǒng)生產(chǎn)相比,每畝地較機(jī)械穗收可節(jié)約人力成本50~70元,較人工收獲可節(jié)約人力成本200~250元。
  增產(chǎn)與增效并重,也要生產(chǎn)與生態(tài)協(xié)調(diào),這才是完整的新型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系。
  據(jù)統(tǒng)計(jì),東北地區(qū)每年可收集的玉米秸稈量超過1.1億噸,50%以上秸稈被廢棄或燃燒掉,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。針對(duì)秸稈問題,研究人員在基地開展了長期定位試驗(yàn),設(shè)置專門測(cè)試儀器記載溫度、熱量、雨量等關(guān)鍵因素變化,通過玉米秸稈粉碎還田+耕地深松的方法將秸稈“還之黑土”。
  此外,團(tuán)隊(duì)還配套研發(fā)了除草劑篩選技術(shù)、養(yǎng)分專家系統(tǒng)推薦施肥技術(shù)等,構(gòu)建玉米—大豆減肥增效輪作的合理耕作模式,保證玉米的綠色生產(chǎn)。
  “通過試驗(yàn)和示范,認(rèn)準(zhǔn)未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向,有什么問題解決什么問題。”李少昆表示,在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中,有很多技術(shù)問題需要解決,但最難的是轉(zhuǎn)變農(nóng)民觀念,提高農(nóng)民意識(shí)。
  “農(nóng)民擔(dān)心新技術(shù)成本高、有風(fēng)險(xiǎn)。”佳木斯農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心主任賁顯明告訴記者,他們給農(nóng)民“算細(xì)賬”,已通過多種形式組織了大約1000位農(nóng)民學(xué)習(xí)新技術(shù)成果,讓他們實(shí)實(shí)在在看到科學(xué)種田的“節(jié)本增效”。
  “轉(zhuǎn)變觀念需要一個(gè)過程,當(dāng)下先向農(nóng)業(yè)合作社和托管企業(yè)的技術(shù)人員普及,再通過示范,讓農(nóng)民真正了解新技術(shù)是有用的。”李少昆說。
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