夏玉米高产创建综合配套技术及整建制应用效果与效益

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  摘 要:阜阳市农业科学院、安徽科技学院、临泉县农业技术推广中心在实施安徽省玉米“振兴计划”和农业部玉米整建制高产创建项目的基础上,实行产学研相结合,合作开展“夏玉米优化栽培技术研究及整建制高产创建”研发项目。该项目运用二次通用旋转组合设计和计算机模拟选优的方法,研究了玉米高产栽培中的关键因子——密度、氮、钾肥与产量的回归关系,集成研究夏玉米优化栽培技术。该研究制定了主要技术路线、技术总体构思及攻关内容和技术方案,提出了主要技术研究成果和技术创新点(指标),同时,探讨了一条农业产学研相结合的组织措施。该技术整建制地推广应用,取得了显著的经济效益和社会效益。
  关键词:玉米;优化栽培;生态技术体系;高产攻关;集成示范
  中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)19-37-03
  阜阳市是安徽省乃至黄淮海地区最大的玉米集中产区之一。由于该区生态气候变化异常,缺乏栽培技术研究作为强有力的技术支撑,玉米产量水平徘徊不前,年际间差异大。在以阜阳市为主的玉米主产区开展玉米高产栽培技术体系研究,进行玉米高产栽培技术优化与集成的示范推广应用,探讨夏玉米高产栽培技术措施,对提高我省玉米的生产水平,加快玉米生产发展,保证我省粮食增产和粮食安全具有重要意义。2010-2012年由阜阳市农科院、临泉县农技中心、安徽科技学院共同合作研发的“夏玉米优化栽培技术研究及整建制高产创建”项目,是基于实施我省“玉米振兴计划”、“安徽省临泉县玉米千斤县”和“农业部2011年临泉县玉米整建制高产创建”项目而完成的。3a来,项目实施集技术研发、集成配套、示范和推广应用于一体,取得了显著的经济效益和社会效益,所采用的技术已辐射到阜南县、颍州区、界首市等县市区,为我省玉米“振兴计划”的实施和高产创建提供技术依据。
  1 技术路线、技术体系及主要技术研发内容
  1.1 技术路线 以主攻单产为重点,以现有关键技术集成推广为支撑,以高产创建活动为切入点,提高玉米综合生产能力,促进粮食增产、农业增效、农民增收;坚持“高产、优质、高效、安全、生态”的发展方向,走先进实用技术优化集成、关键技术创新研究与核心试验区、技术示范区和技术辐射区示范推广相结合的技术路线。
  1.2 技术体系 主要围绕品种选用、科学播种、提高群体整齐度、合理密植、水肥调控等方面,将单项技术研究成果和传统实用技术组装配套,形成高产优质高效集约化栽培技术体系;根据沿淮淮北的生产条件与技术基础,集中力量开展以阜阳玉米主产区为核心的生产共性关键技术攻关研究,集成黄淮南片夏玉米高产高效技术规程和技术标准。通过技术的优化集成和创新,形成一整套适合该区玉米生产的高产高效综合技术体系,并在全省示范推广。
  1.3 主要技术研发内容 (1)通过新品种试验和展示,提出本区主推品种的产量结构指标,筛选3~5个适合本区推广的高产、广适、抗病、抗倒品种;(2)根据本区域的生态气候条件和玉米生长规律,提出合理的播期;(3)采用玉米条带深旋一体化播种技术,提出合理的株行距;(4)开展玉米高产优化栽培技术试验研究,探讨主推品种的最佳密度和施肥量;(5)探讨夏玉米适时晚收的原因和对策;(6)立足本区生态气候生产条件和技术基础,探讨技术理论基础和核心技术体系,进行高产高效生产技术集成示范。
  2 技术体系总体构思
  2.1 技术思路 以高产、抗病、抗倒、稳产、紧凑耐密型品种为核心,以精细播种、提高播种质量为基础,以中高密度为保证,以加强肥水调控为重点,以高产、优质、高效、生态、安全为生产目标。
  2.2 技术攻关 选用紧凑耐密型品种,推广生态播种技术、保障播种质量,落实“一增四改”技术,强化农机农艺结合,优化肥水调控,加强病虫草害防控,采用适时晚收技术。根据沿淮淮北的生产条件与技术基础,集中力量开展以阜阳玉米主产区为核心的生产共性关键技术攻关研究,集成黄淮南片夏玉米高产高效技术规程和技术标准。通过技术的优化集成和创新,逐步形成一套适合该区玉米生产的高产高效综合技术体系,以便在全省示范推广应用。
  2.3 技术方案 筛选熟期适宜的紧凑高产抗逆优良品种→确定科学的播种时期→条带深旋一体化播种技术→合理密度(株行距比例)→配方施肥及水肥调控→病虫草害综合防治→适时晚收。
  3 研究成果
  以高产、抗病、抗倒、稳产品种为核心,以精细播种、提高播种质量为基础,以中高密度为保证,以加强肥水调控为重点,以高产、优质、高效、生态、安全为生产目标,将单项技术研究成果和传统实用技术进行组装配套,形成高产优质高效的集约化栽培技术体系。
  3.1 优化强化品种性能 根据本区生态气候、生产条件和技术基础,立足“两审”品种,重点在丰产性、稳产性、抗病性和抗逆性上进一步优化强化,在耐密性、穗部性状、抗病、抗倒、广适和生育期等方面提出具体目标要求,为大面积生产应用奠定基础。
  3.2 优化栽培技术 对我区推广的玉米主导品种进行优化栽培技术研究。2010年对郑单958、先玉335,2011年对隆平206、登海605,运用二次通用旋转组合设计和计算机模拟选优的方法,研究玉米高产栽培中的关键因子——密度、氮、钾肥与产量的回归关系,为玉米高产创建提供可靠的技术理论依据。
  3.3 形成高产栽培技术体系 通过2a来的高产创建研究,初步提出了阜阳市夏玉米大面积高产群体结构指标,形成以选用紧凑耐密中熟型品种为核心、采用条带深旋一体化播种技术、加大种植密度、规范株行距(等行60cm、大小行80~40cm)、提高群体整齐度和播种质量、增加和调控水肥投入及加强田间管理(热雾机防治病虫害)为主要内容的高产配套栽培技术体系。
  3.4 制定技术标准与规程 通过项目实施,主持制定了《阜阳市夏玉米大面积高产高效栽培技术规程》、《阜阳市玉米亩产750kg栽培技术实施方案》和《安徽省绿色食品原料(普通玉米)标准化生产基地管理准则》,并已通过省农委组织专家审定。   3.5 适时晚收,技术集成示范 对黄淮海(南端)夏玉米实行适时晚收的理由进行分析,提出了主要技术指标及对策。并立足本区生态气候、生产条件和技术基础,探讨技术理论体系和核心技术,进行高产高效生产技术集成示范。
  3.6 开展技术培训,发表学术论文 在玉米主产县共组织技术培训285场次,印发技术资料85万份,培训人次42 000人次。其中基层农技推广骨干100人次,农民种植大户36人次,编写科普宣传资料32篇,培养研究生1人。在《中国种业》、《中国农学通报》、《农业科技通讯》、《安徽科技学院学报》、《安徽农学通报》、《种子科技》等期刊发表学术论文8篇;成果入选《北京国际种子产业发展高峰论坛论文集》、《种业科技创新与产业发展专家论坛论文集》、《第一届玉米产业技术大会学术论文集》和《第十届全国玉米栽培学术研讨会论文集》;参与编著《中国玉米栽培发展三十年》和《黄淮海南部夏玉米种植技术挂图》(农业部科技教育司),由中国农业出版社出版。
  4 主要技术创新点
  4.1 连续3a创造了安徽省玉米高产纪录,率先实现“玉米亩产千斤县”目标 2010-2012年连续3a创造了安徽省玉米高产纪录,取得了安徽省夏玉米单产三连冠。2011年带动临泉县全县玉米实现“亩产千斤县”目标,2012年全面完成农业部整建制高产推进任务。其中,2010年10hm2示范片单产达814.2kg/667m2;2011年0.33hm2高产示范点达838.4kg/667m2;2012年0.13hm2高产示范点达850.11kg/667m2,取得了显著的经济效益和社会效益。
  4.2 对我区推广的玉米主导品种进行优化栽培技术研究 运用二次通用旋转组合设计和计算机模拟选优的方法,研究玉米高产栽培中的关键因子——密度、氮、钾肥与产量的回归关系,探讨了不同类型的玉米品种、种植密度及N、K最佳施用量,结果表明,最佳农艺方案:种植密度4 145~4 744株/667m2,配施纯氮17.8~18.9kg/667m2和K2O 13.84~16.4kg/667m2,产量可达675kg/667m2以上,填补了我省玉米优化栽培技术研究的空白。
  4.3 制定了绿色食品原料标准化生产基地管理准则 在安徽省首次主持制定安徽省绿色食品原料标准化生产基地管理准则,并通过安徽省农委组织的专家审定。
  4.4 提出适合本区生态要求的品种特性和高产群体结构指标 以郑单958、隆平206为主,搭配先玉15、登海605、浚单20等品种。要求收获株数紧凑型品种4 000~4 500株;每穗500~600粒,千粒重320~360g,单穗粒重160~220g;株高220~250cm,穗位高95~105cm;中大穗大粒型,穗长16~18cm;抗倒、抗病性强、稳产性好;生育期中熟偏早。
  4.5 探讨玉米适时晚收的原因与对策,确定玉米适期收获的具体指标 玉米适时晚收,其生理指标为苞叶干枯变白,乳线消失,黑层出现,籽粒硬亮,含水量低于30%。千粒重增加10%~15%,667m2增产玉米50~80㎏。该技术成熟度高,配套技术体系完善。适合在阜阳市和黄淮南部地区推广,推广2a来安全性高,效果显著。
  4.6 首次提出本区夏玉米最佳播种适期 中熟偏早类型品种播期在6月15~20日,中熟类型品种在6月10~15日,中熟偏晚类型品种6月10日左右。
  5 整建制应用及社会经济效益
  2010-2012年临泉县农委组织技术人员对全县31个乡镇玉米进行随机测产,结果为2010年全县玉米平均667m2穗数4 055.1株、穗粒数438.1粒、千粒重350g,理论产量达528.8kg/667m2;2011年平均667m2穗数4 081株、穗粒数486粒、千粒重330g,理论产量达547.6kg/667m2;2012年平均667m2穗数4 316株、穗粒数396粒、千粒重380g,理论产量达552kg/667m2;其中,2010年10hm2示范片达814.2kg;2011年0.33hm2高产示范点达838.4kg/667m2;2012年0.13hm2高产示范点达850.11kg/667m2;2010年临泉县玉米核心示范区3万hm2高产创建,单产达550kg/667m2,较非示范区667m2增产60kg,平均增产12.24%,技术辐射带动全县玉米单产超500kg/667m2;2011年配合临泉县玉米整建制推进工作,玉米核心区3万hm2单产达548kg/667m2,技术辐射全县。项目玉米核心区单产较非示范区增加63kg,产量提高13%,667m2节本增效122.85元。2012年全面进行整建制推进,面积达8万hm2,较前2a非示范区667m2增产62kg,平均增产12.7%。3a累计推广面积为14万hm2,共增产玉米12 975万kg;新增产值20 465.58万元;新增利税(纯收入)20 046.82万元;科技投资收益比为1∶47.87,科研投资收益比为1∶192.06,取得了显著的经济效益和社会效益。主要措施如下:
  (1)以玉米振兴计划、粮食高产创建、玉米整建制推进为抓手,加速了技术研发和技术推广步伐,使新技术一步到位推广到千家万户,同时解决了技术研发经费问题。
  (2)以县(市、区)为主体,以示范片为纽带,建成一批玉米高产优质高效生产基地,成为行政推动、产业运行、技术支撑、条件保障相配套的粮食生产体系,进而发展成为区域性粮食优势产业带。进一步提高了农业生产的科技含量,促进并带动了周边县(市、区)玉米生产的发展,促进了畜牧和加工企业的发展,增加了农民收入。
  (3)集高等院校、科研院所、技术推广和生产基地于一体,实行产学研结合,分工协作、协同作战进行技术研发、试验示范、集成配套和大面积推广。通过技术示范带动,建立起一支胜任阜阳市玉米生产发展的专业技术研究队伍和创造了相应的研究开发条件。积极开展社会化服务,培育了一批玉米产业种植大户、专业合作社和技术骨干,为新技术的推广应用提供了保障,推动了玉米产业化、集约化、规模化发展。   (4)将科技研发项目和关键技术试验安排到示范区、示范户,接受技术示范户、技术骨干的验证,能有效地解决生产的关键环节存在的突出技术问题。同时,通过广泛宣传、技术培训,创新了服务方式,提高了农民科技素质,培育了一大批技术骨干,加快了新品种、新技术、新成果、新机械的推广应用速度和转化率,锻炼和提高了基层农技人员的业务能力。
  (5)通过采用条带深旋一体化播种技术及秸秆覆盖、配方施肥和水肥调控、热雾机病虫防控等农艺措施,实行用养地相结合,促进了土壤结构的良性发展,有效地促进了农田小气候的改善及良性循环。通过农技农机配套,选择适宜的种植方式,改进耕作制度,将玉米精量播种、集中施肥和蓄水保墒技术集成组装综合运用;确保了本区播种质量和合理的株行距比例,实现了本区域玉米精细化播种的目标。
  6 结语
  国内研究与示范应用的玉米高产配套栽培技术,因种植地区土壤、气候等条件的不同而有所差异,产量也高低不等。与同类研究相比,本项目在安徽省阜阳市范围内将选用紧凑耐密型品种,推广生态播种、保证播种质量,落实“一增四改”、强化农机农艺结合、优化肥水调控、加强病虫草害防控、采用适时晚收等多项技术进行组装配套综合应用,使安徽省皖北主产区夏玉米产量及单产有了新的突破,在我国黄淮海南部地区相关技术研究文献中未见报道。同时,运用二次通用旋转组合设计和计算机模拟选优的方法,研究玉米高产栽培中的关键因子——密度、氮、钾肥与产量的回归关系,为该区推广的玉米主导品种进行优化栽培技术研究和集成应用提供了理论依据;以选用紧凑耐密中熟型品种为核心、采用条带深旋一体化播种技术、加大种植密度、规范株行距、提高群体整齐度和播种质量、增加和调控水肥投入、加强田间管理为主要内容,集成组合形成高产配套栽培技术体系;为黄淮海南部玉米区探讨了一条由低产实现高产的新的技术体系,探索了一条产学研相结合的技术研发、推广和示范应用的新思路。但与国际和国内玉米主产区仍然有一定的差距,亟待进一步研究和改进。
  参考文献
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  (责编:陶学军)
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