吉林玉米綠色增產模式構建與應用課件

1、吉林玉米綠色增產模式構建與應用養(yǎng)分綜合管理（2003-2016）2016.08報告提綱一、吉林玉米生產現(xiàn)狀與問題二、技術創(chuàng)新及效果三、綠色增產模式集成創(chuàng)新與應用四、主要成果和社會影響面積大：東三省1.68億畝，占全國30.8% 吉 林 5249萬畝，占全國9.6%總產高：東三省7555萬噸， 占全國34.6% 吉 林2776萬噸， 占全國12.7%單產好：東三省450公斤/畝，比全國高12.2% 吉 林529公斤/畝，比全國高31.9%是東北地區(qū)和吉林省最重要糧食作物各省玉米總產量占東北的份額與全國玉米平均單產比較（2013）一、吉林玉米生產現(xiàn)狀與問題 耕地土壤肥力退化明顯（耕層結構差、有機質

2、下降） 季節(jié)性干旱加劇，自然降水利用效率下降 肥料施用不合理（量大、前重），“依賴癥”加重 植保用藥量較大，施藥機械化程度較差，效率差 全程機械化程度較低，糧食成本逐年增加 規(guī)模經營技術支撐不足，生產技術水平呈降低趨勢穩(wěn)產增產難度加大環(huán)境污染逐年增加現(xiàn)代農業(yè)支撐不足綠色增產限制與阻礙一、吉林玉米生產現(xiàn)狀與問題報告提綱一、吉林玉米生產現(xiàn)狀與問題二、技術創(chuàng)新及效果 節(jié)肥增效技術（2003-2008） 增產增效技術（2008-2012） 高產高效技術（2011-2016）綠色增產模式構建歷程（任軍，2004，玉米科學）東中西區(qū)域玉米最佳施肥養(yǎng)分推薦量（kg/hm2）（基于多年多點氮磷鉀量級試驗數(shù)據(jù)）

3、東部中部西部 氮（N）150-190165-205180-220 磷(P2O5)90-11090-110100-120 鉀(K2O)100-12080-10095-115技術成果：推薦施肥量減少10%左右 主要減少氮肥用量 比例更合理提出了吉林省不同區(qū)域推薦施肥量二、技術創(chuàng)新及效果節(jié)肥增效1.減氮控肥 分次施用增產13.7%-16.8% 氮素偏生產力提高6.4-9.5kg/kg。 氮（N）每公頃減施 35 kg/hm2 磷（P2O5）每公頃減施 15 kg/hm2 鉀（K2O）每公頃減施 15 kg/hm2施肥方案調整二、技術創(chuàng)新及效果節(jié)肥增效1.減氮控肥節(jié)肥增效施肥技術-磷肥發(fā)揮后效，減量施

4、肥：64-89 kg/hm2恒量監(jiān)控（土壤速效磷：20-40 mg/kg）監(jiān)測周期：3-5年調控上限調控下限調控期調整期二、技術創(chuàng)新及效果節(jié)肥增效1.減氮控肥節(jié)肥增效施肥技術-鉀肥減量施肥（中：64 kg/hm2、東：77 kg/hm2、西：89 kg/hm2）恒量監(jiān)控：土壤有效鉀 150-200 mg/kg 監(jiān)測周期：3-5年調控上限調控下限調控期調整期二、技術創(chuàng)新及效果節(jié)肥增效1.減氮控肥技術成果：肥料深施（比常規(guī)深 10 cm）；基肥：20-30 cm 追肥：15-20 cm（10年定位試驗結論+生產實際） （任軍，2008，玉米科學）技術效果：肥料利用率提高11.7%、15.6%、12

5、.5%；示范田平均增產 14.7%2.提出了土壤亞耕層（20-40cm）養(yǎng)分調控技術全省普查結果：20-40cm 土壤養(yǎng)分供應水平低、不均衡問題十分突出二、技術創(chuàng)新及效果節(jié)肥增效S Mg Zn Mn B 中部半濕潤區(qū)建議增施S、Mg、B肥，增產幅度可達9.1%；西部半干旱區(qū)建議增施Zn、S、B肥，增產幅度可達21.8%。 S、Mg、Zn、B肥建議用量分別為45kg/ha、40kg/ha、15kg/ha、8kg/ha。The grain yield, biomass, N, P, and K accumulation of maize in different micronutrientsGra

6、in yield(蔡紅光，玉米科學，2013)二、技術創(chuàng)新及效果節(jié)肥增效3.調中補微4.構建了玉米節(jié)肥增效施肥技術模式肥料深施減量施肥氮肥分施補充中微技術模式玉米增產8-10%養(yǎng)分利用效率提高15-20%技術效果（吉林省科技進步一等獎，2012，主要完成人：任軍，王立春等）二、技術創(chuàng)新及效果節(jié)肥增效技術因子農民習慣（Tra）增產增效（Opt）種植密度45,000-50,000 plants/ha60,000-65,000 plants/ha氮肥用量140-300 kg N/ha180-190 kg N/ha施用時期一次性基施/一炮轟（160 280 kg N/ha）或+20%追肥基肥(30-5

7、0 kg N/ha) + 追肥（V6 stage）(140-160 kg N/ha)耕作方式傳統(tǒng)耕作中耕深松結合深追肥（V6）調中補微無中部補施硫、鎂45kg；西部補施鋅20kg，硼8kg灌溉無依據(jù)氣候條件，關鍵生育期適當補水關鍵技術增密、調氮、深松、補微、補水二、技術創(chuàng)新及效果增產增效（Hongguang Cai et al. 2013-2014 unpublished data）不同耐密型品種密度試驗結果表明，東北中部生產田春玉米種植密度可增加至6.5-7.0萬株/公頃?？茖W增密二、技術創(chuàng)新及效果增產增效深松30 cm顯著促進了根系的生長，尤其增加了根系在深層土壤中的分布比例；提高深松深度

8、后，根系更易下扎，深層根系直徑顯著提高，增強植株抗倒伏能力；促進養(yǎng)分吸收，實現(xiàn)高產。12展葉期灌漿初期中耕深松(Hongguang Cai, et al., The Crop Journal, 2014)二、技術創(chuàng)新及效果增產增效關鍵生育期（開花期）補水可顯著改變土壤結構，提高含水量；改善根系生長環(huán)境，擴大其對養(yǎng)分和水分的吸收面積可有效促進植株生長及產量形成，增加其氮、磷、鉀的累積量。（蔡紅光，玉米科學，2014）Note: Values followed by different letters in the same column means significant difference

9、at 5% level.生物量、產量及其構成關鍵生育期灌溉補水CK T1 (70mm) T2 (130mm)二、技術創(chuàng)新及效果增產增效處理產量(kg/ha)增產（%）施N量(kg/ha)氮肥生產效率(kg/kg)農民習慣5234.6-22523.3增產增效11034.8111.419556.7（Hongguang Cai, et al., Journal of Agricultural Science and Technology, 2015）綜合農藝管理措施水肥效率（西部乾安）技術集成示范二、技術創(chuàng)新及效果增產增效處理產量(kg/ha)施氮量(kg/ha)氮肥生產效率(PFP) (kg/kg

10、)降水生產效率（kg/mm）農戶習慣9007.7 b22540.0 b26.7 b增產增效11523.0 a19554.0 a31.2 a綜合農藝管理措施水肥效率（中部公主嶺）地區(qū)-試驗站（3）， 縣市-樣版田（10），鄉(xiāng)鎮(zhèn)-展示田（50），示范戶-示范田（200）建立區(qū)域技術示范體系-3152模式技術示范與推廣（吉林省科技進步二等獎，2015，主要完成人：任軍，蔡紅光等；吉林省自然科學學術成果二等獎，2013，主要完成人：高強，蔡紅光，任軍）二、技術創(chuàng)新及效果增產增效二、技術創(chuàng)新及效果高產高效(Yan et al., 2012; Ren, communication)東北黑土區(qū)產量和效率協(xié)同

11、提高30-50%的核心是高產土壤構建，尤其是20-40cm。以亞耕層培肥為核心，構建合理耕層。耕層有效土壤量：150噸/畝耕層有效土壤量：75噸/畝常規(guī)生產田亞耕層培肥全程機械化作業(yè)長期定位試驗區(qū)土 壤 增 碳 培 肥 技 術 研 究 平 臺（5ha，2011年）S 二、技術創(chuàng)新及效果高產高效東北雨養(yǎng)區(qū)玉米秸稈全量深翻還田技術體系常規(guī) 秸稈生產區(qū) 深翻區(qū)二、技術創(chuàng)新及效果高產高效技術要點：1.玉米完熟后，采用大型收獲機進行收獲，同時將玉米秸稈粉碎（長度5-10cm）；2.深翻前撒施尿素5-7公斤/畝，也可以基肥形式施用；3.采用大馬力拖拉機將秸稈耕翻入土中，翻耕深度30-35cm，秸稈深翻至2

12、0-30cm土層；旋耕耙平，達到播種狀態(tài)；4.翌年春季當土壤5厘米地溫穩(wěn)定通過8時，可進行直接播種，播后及時重鎮(zhèn)壓；5.低肥力地塊種植密度5.5-6.0萬株/公頃，高肥力地塊種植密度6.0-7.0萬株/公頃；6.養(yǎng)分投入總量為N 200-220公斤/公頃、P2O5 50-90公斤/公頃、K2O 60-100公斤/公頃，氮肥30%與全部磷、鉀肥作底肥深施。采用高稈作物施肥機進行追肥。適用地區(qū)：本項技術適宜在東北中部和東部降雨量450mm以上、積溫2600以上地區(qū)應用。注：秸稈深翻還田按節(jié)肥10%，增產10.1%計；肥料價格3元/公斤，玉米價格1.5元/公斤中東部地區(qū)增加效益1200元/公頃（11

13、.9%）玉米秸稈深翻還田經濟效益核算（規(guī)?；洜I模式）二、技術創(chuàng)新及效果高產高效通過大型機械深翻整地，將秸稈翻壓到20-30 cm，實現(xiàn)亞耕層培肥；通過重鎮(zhèn)壓技術措施，構建了“苗帶緊、行間松”合理耕層，解決了目前土壤耕層變淺，犁底層加厚問題，實現(xiàn)了提墑保苗效果。根土接觸拉力增強二、技術創(chuàng)新及效果高產高效東北雨養(yǎng)區(qū)玉米秸稈全量深翻還田技術體系技術效果與常規(guī)相比，秸稈連年深翻還田下玉米相對出苗率為94%，而秸稈連年覆蓋還田下玉米相對出苗率僅為74%；秸稈連年深翻還田下玉米增產5.6%，秸稈連年覆蓋還田下玉米減產6.5%；秸稈連年深翻還田下氮肥農學利用率增加2.2kg/kg N，磷肥農學利用率增加5

14、.6kg/kg P。二、技術創(chuàng)新及效果高產高效東北雨養(yǎng)區(qū)玉米秸稈全量深翻還田技術體系技術效果秸稈連年深翻還田不僅實現(xiàn)了耕層土壤的培肥，同時顯著增加了亞耕層的土壤肥力。與常規(guī)相比，連年深翻還田下亞耕層土壤有機質含量增加21.9%，速效氮、磷、鉀分別增加 12%、27%和20%；秸稈連年覆蓋還田對土壤的培肥主要表現(xiàn)在耕層，亞耕層土壤容重、有機質 與養(yǎng)分含量的變化并不顯著。二、技術創(chuàng)新及效果高產高效東北雨養(yǎng)區(qū)玉米秸稈全量深翻還田技術體系技術效果無人機噴施康寬防治玉米螟。用量減少30%，防效與常規(guī)用量相當。旋翼無人機釋放載菌赤眼蜂防治玉米螟效率高（500畝/小時，人工投放30-40畝/天）放蜂器的改進

15、雙層球狀結構內部球用于承裝寄主卵，上有四個十字開口，用于赤眼蜂羽化后進出通道。外層為網(wǎng)狀結構，支撐內部球與地面保持距離，防止地表溫度過高對寄主卵造成損傷，保證羽化效果。田間防效植保航化生物防治二、技術創(chuàng)新及效果高產高效初步構建了玉米主要病蟲大規(guī)模(航化)防控技術集成模式35天內 8個縣（市） 10個地點 進行多種病蟲害防控技術 示范面積200公頃植保航化生物防治1.多旋翼無人機適合于合作社作業(yè)；2.農用直升機符合目前吉林省種植現(xiàn)狀；3.大型固定翼飛機適合于大型農場作業(yè)。二、技術創(chuàng)新及效果高產高效報告提綱一、吉林玉米生產現(xiàn)狀與問題二、技術創(chuàng)新及效果三、綠色增產模式集成創(chuàng)新與應用四、主要成果和社會

16、影響節(jié)肥增效增產增效高產高效綠色增產高產高效，產品安全資源節(jié)約，環(huán)境友好亞耕層培肥合理耕層構建三、綠色增產模式集成創(chuàng)新與應用依靠科技，走現(xiàn)代集約化可持續(xù)農業(yè)之路藏糧于技，藏糧于地 規(guī)模化經營規(guī)模不斷擴大，缺乏技術支撐 現(xiàn)狀：糧食“三高”（高產量、高庫存量和高成本） 糧食相對過剩，種植效益下降（玉米最突出） 玉米種植業(yè)面臨嚴重挑戰(zhàn)（大量劣質高成本玉米？）-集約化現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展道路背景與思考背景目標：穩(wěn)增產與提質降成本，藏糧于技與藏糧于土，實現(xiàn)大面積綠色增產 道路：供給側結構性調整，集約化經營+規(guī)?；夹g支撐前提：大型機械化與集約化經營關鍵技術：集成秸稈還田、機械整地播種、追肥、植保、機械收獲等關鍵

17、技術，構建規(guī)?；洜I體制下的技術體系思考三、綠色增產模式集成創(chuàng)新與應用綠色高產技術途徑耐密高抗有機替代合理耕層精耕密植生物防治提高整齊度節(jié)約施肥合理補水滿足肥水需求高產群體延緩根、葉衰老提高穗數(shù)提高穗粒數(shù)提高百粒重提高光能利用率高產品種高產土壤玉米高產高效地上部地下部群體調控根層調控三、綠色增產模式集成創(chuàng)新與應用基于規(guī)?；洜I的“吉林模式”集成與示范依托“重點實驗室+野外科學實驗站+示范推廣基地”三級網(wǎng)格化技術研究、示范與推廣體系。以農業(yè)種植業(yè)合作社為載體，建設技術示范基地，通過規(guī)?；洜I主體的示范帶動促進成果轉化。三、綠色增產模式集成創(chuàng)新與應用 采用土地托管的集約化經營模式（3000畝） 采

18、用全程大型機械化種植模式 科研團隊深入農場開展技術創(chuàng)新與示范 提供技術支撐條件（技術力量與設備） 簡約化的高產高效技術模式集成與示范推廣 取得了良好的技術效果（比普通農戶增產24.4%）以科技小院助推現(xiàn)代農業(yè)快速發(fā)展全國第56個科技小院誕生了2015年7月10日三、綠色增產模式集成創(chuàng)新與應用農安哈拉?？萍夹≡杭茖W研究、技術展示、技術傳播、人才培養(yǎng)四位一體，引導農民及其合作組織進行高產高效生產，實現(xiàn)作物高產、資源高效和農民增收。全省技術源，科技“小院”變“大院”農安哈拉海科技小院以糧食作物為主要研究對象，圍繞東北農業(yè)生產技術需求，開展技術攻關，解決生產技術難題，切實提高農業(yè)生產技術水平。三、綠

19、色增產模式集成創(chuàng)新與應用打造“吉林田豐”模式三、綠色增產模式集成創(chuàng)新與應用大規(guī)模示范結果表明，與農民習慣相比，產量和效益增加20%以上。報告提綱一、吉林玉米生產現(xiàn)狀與問題二、技術創(chuàng)新及效果三、綠色增產模式集成創(chuàng)新與應用四、主要成果和社會影響目前團隊成員9人；團隊成員有1人晉升二級研究員，2人晉升副研究員；培養(yǎng)博士后4人，碩士3人，博士在讀1人；團隊引進博士1人，碩士1人團隊人才建設 團隊負責人任軍研究員先后入選吉林省第二批、三批和第四批拔尖創(chuàng)新人才，并獲吉林省“五一勞動獎章”、吉林省勞動模范等榮譽稱號。 2012年受聘為吉林省玉米產業(yè)體系首席專家。四、主要成果和社會影響先后獲得省部級獎勵8項（一等獎2項），鑒定成果10項，形成地方標準3項，