中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
作物科學(xué)研究所趙明研究員主持完成的“玉米冠層耕層優(yōu)化高產(chǎn)技術(shù)體系研究與應(yīng)用”獲2015年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
據(jù)悉，密植是挖掘玉米高產(chǎn)潛力的主要途徑。然而，密植倒伏、早衰的難題長(zhǎng)期制約著玉米產(chǎn)量進(jìn)一步提高，特別在東北和黃淮海區(qū)，問(wèn)題更加突出。為此，本項(xiàng)目圍繞著密植高產(chǎn)挖潛，構(gòu)建了玉米冠層耕層協(xié)調(diào)優(yōu)化理論體系，創(chuàng)新了關(guān)鍵技術(shù)，集成了高產(chǎn)高效技術(shù)模式，形成了“玉米冠層耕層優(yōu)化高產(chǎn)技術(shù)體系研究與應(yīng)用”成果。
該成果的創(chuàng)新性體現(xiàn)在3個(gè)方面，一是探明了玉米密植倒伏、早衰的原因，創(chuàng)立了冠層耕層優(yōu)化及二者協(xié)同的理論體系。首次構(gòu)建了冠層“產(chǎn)量性能”定量分析體系，確立了玉米不同產(chǎn)量目標(biāo)（每公頃9-15噸）的定量指標(biāo)，建立了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；創(chuàng)建了耕層“原位根土立體分析”方法，探明了土壤與根系空間分布特征，提出了“深耕層、低容重、勻分布、肥地力”的耕層優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)；首次利用創(chuàng)新的冠層生產(chǎn)力與耕層供給力的評(píng)價(jià)方法，確定了增產(chǎn)目標(biāo)的定量管理，建立了冠層耕層協(xié)同優(yōu)化的高產(chǎn)高效栽培體系，為玉米密植高產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與模式集成提供理論指導(dǎo)。二是以冠層耕層同步優(yōu)化為目標(biāo)，創(chuàng)新了“三改”深松、“三抗”化控及“三調(diào)”密植等關(guān)鍵技術(shù)。創(chuàng)立了改臥式淺旋為立式條帶深松，改傳統(tǒng)壟作為春季免耕平作與夏季深松，改單一耕作為深松與秸稈還田培肥地力相結(jié)合的“三改”深松耕作技術(shù)，有效地增加耕層深度15-20厘米，降低容重11.4%-20.0%，能耗降低33.0%，土壤有機(jī)質(zhì)含量增加20.4%；自主研發(fā)出有機(jī)酸、氨基酸和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑有機(jī)配合的抗倒、抗冷、防衰的“三抗”新型化控劑，并建立了“前縮株后擴(kuò)穗”的雙重定向技術(shù)，玉米抗倒能力提高5.7%-34.7%，減緩功能葉衰老，穗粒數(shù)增加4.2%-7.9%，千粒重提高3.4%-8.9%；通過(guò)調(diào)行距形成大小行（40×80厘米）季節(jié)間交替種植，調(diào)耕作形成行內(nèi)淺旋清壟、行間深松，調(diào)肥水供給形成埋管滴灌肥水一體化技術(shù)，顯著提高產(chǎn)量15%、氮肥利用效率24%、水分生產(chǎn)效率35%。三是充分發(fā)揮關(guān)鍵技術(shù)的集成效應(yīng)，創(chuàng)新了“深耕層-密冠層”、“控株型-促根系”及“培地力-高肥效”的密植高產(chǎn)高效技術(shù)模式。三大技術(shù)模式的應(yīng)用，有效的解決了密植倒伏、早衰的生產(chǎn)問(wèn)題，在東北春玉米區(qū)和黃淮海夏玉米區(qū)連續(xù)5年分別實(shí)現(xiàn)了小面積畝產(chǎn)超1100-1200 公斤和超1000 公斤，在萬(wàn)畝示范田分別實(shí)現(xiàn)畝產(chǎn)超850 公斤和800 公斤，增產(chǎn)8.5%-12.8%。
該成果獲得省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)3項(xiàng)，國(guó)家專利10項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文315篇，出版著作6部，制定技術(shù)規(guī)程2項(xiàng)，整體技術(shù)經(jīng)鑒定被評(píng)價(jià)為國(guó)際先進(jìn)水平，其中在冠層耕層協(xié)同優(yōu)化理論與化控防倒防衰技術(shù)等方面居國(guó)際領(lǐng)先水平。該成果創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)與模式被列為農(nóng)業(yè)部和相關(guān)部門主推技術(shù)，近3年在東北和黃淮海等7省區(qū)累計(jì)推廣12239.65萬(wàn)畝，累計(jì)增產(chǎn)83.39億公斤，累計(jì)增加經(jīng)濟(jì)效益143.16億元。（通訊員 衛(wèi)斐）
