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[中国科学报]高密、高产、高效——“三高”玉米铸造新辉煌

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机械收获籽粒现场。 李少昆供图

 

增密种植是国内外玉米实现高产高效的重要途径,然而密度增加以后,植株生长不整齐、倒伏、早衰等问题接踵而至,成为生产中必须要解决的难题和玉米科学家一直探索的领域。

经过十多年不懈探索,中国农科院作物科学研究所作物栽培与生理创新团队首席专家李少昆研究员带领的创新团队,集成创新了玉米密植高产全程机械化绿色生产技术体系。该项技术于2013年~2016年连续多年被农业部遴选为全国玉米主推技术,并在新疆生产建设兵团以及甘肃、陕西、宁夏、内蒙古、黑龙江等省区开展了多年试验示范,成效显著。

近日,记者在新疆玉米密植高产全程机械化绿色生产示范田现场观摩了农业部玉米专家指导组、全国玉米栽培学组组织专家对玉米进行的实测验收,结果显示,71团面积1100亩的1103号地块籽粒机械实收的平均产量为1229.8 公斤/亩;奇台总场示范田最高的1.5亩单产达到1517.11公斤,刷新了全国玉米小面积和大面积高产纪录。

 

高密、高产、高效

李少昆介绍,研究团队对于玉米高产的追求发端于本世纪初对美国玉米的考察:2002年美国玉米最高亩产就已经达到1850公斤,中国玉米的最高产量潜力在哪里,如何才能实现呢?

当前,美国玉米大田种植密度平均每亩为5500株,而我国西北玉米区、黄淮海夏玉米区、北方春玉米区和西南玉米区玉米收获株数相应为4513、4127、3940和3200株,与美国玉米种植密度存在较大差距,增密增产增效空间较大。

李少昆带领团队成员,在增密道路上开始了无尽的探索。

玉米为什么能够增加密度?“这主要是品种的贡献。从60年前的品种到现在的品种,明显看到株型的变化,品种的进步是我们现在能够增加密度的重要原因。”李少昆在接受《中国科学报》记者采访时表示。

一直以来,研究团队都在筛选符合高产特征的品种:耐密、抗倒、抗病、适合机械收获、后期脱水快。十余年来,诸如登海618、M751、KWS3564、KWS9384等品种先后被推荐为当地的主栽品种。随着品种的不断更新,同样的密度,空秆率则大大下降,收获指数明显增高,对产量的贡献非常大。

在示范田里,记者看到了现场长势喜人的玉米品种,群体大、整齐度高,而且这些玉米植株都有一个共同特征,就是茎秆坚韧、植株收敛。李少昆介绍,这样的植株形态才能耐密植,抗倒性也强,风一刮,随便摇摆都不会倒。

研究团队发现,高产条件下玉米群体整齐度与产量密切相关,但密度上去后容易出现空秆和小穗。研究团队经过多年尝试,用玉米播后滴水出苗的技术解决了这个问题。

李少昆表示,有滴灌条件的地块采取播后1~2天滴水出苗、夏玉米区采用浇蒙头水或坐水种方式,可大幅度地提高玉米的保苗率和群体整齐度。

对于增密后如何防倒,李少昆介绍,在更高密度下筛选抗倒品种是一个非常有效的措施,在西北,他们一般采用每亩8000~9000株的高密度,进行品种筛选;其次,灌溉春玉米区生育期间头水适当晚浇,有利于玉米蹲苗扎根抗倒;此外,在6~8展叶时喷洒玉米生长调节剂,也可以有效控制玉米基部节间长度。

此外,他们还通过集成水肥一体化和病虫害综合防控等技术,解决玉米早衰的问题,通过秸秆还田、培肥地力和病虫害绿色防控实现了玉米的绿色生产,为高密高产高品质的玉米生产提供技术保障。通过这些关键技术的运用,我们眼前的玉米种植密度已经达到7000株左右。真正实现了高密高产高效的“三高”效应。

 

全程机械化省时省力不费心

随着玉米大规模种植,机械化已经成为必然趋势。

相较于传统收获玉米的方法,机械化让一切变得简单轻松,根据种植行距及作业质量要求选择合适的收获机械。一台玉米收获机开过去,从玉米收割到籽粒收获仅一步完成。籽粒机械直收可在生理成熟(籽粒乳线完全消失)后2~4周进行收获作业,籽粒水分含量应为28%以下,一次完成摘穗、剥皮、脱粒,同时进行茎秆处理(切段青贮或粉碎还田)等多项作业。

然后,用不同的专业机器将玉米秸秆压碎在地里,再用翻转犁翻地,把压碎的秸秆翻到地底下,深度30~40厘米,经过一个冬天就可以腐烂,让秸秆充分还田,从而提高土地的有机质和肥力。记者随便在示范田里抓起一把土都可以看到土质非常肥沃。而这为玉米高产高效提供了一个很好的“温床”。

“采用机械精量播种也是实现密植的重要因素。单粒点播种子发芽率应高于96%。通过足墒、适期播种等,保证苗齐、苗匀、苗全、苗壮,提高群体整齐度。”李少昆说。

此外,籽粒机械烘干技术则大大缩短玉米烘干时间,降低玉米霉变的风险,保证籽粒卫生干净。

全程机械化真正实现了玉米从田间到装袋收储都“不沾地”,省时省力省成本。当天,示范田里摆放着从土壤耕作、精密播种、田间管理、机械收获、秸秆还田的玉米机械生产的各种机具,为全程机械化生产提供了最好的注脚。

专家表示,玉米密植高产全程机械化绿色生产技术体系以耐密品种、合理密植、群体质量调控为核心,配套精量点播、滴水出苗、机械施肥、绿色防控、秸秆还田、机械收获、烘干收储等关键技术。在玉米生产面临的价格“天花板”和成本“地板”的双重挤压下,通过技术进步,实现绿色、可持续和增产增效的协同,是我国现代玉米生产未来发展的方向。
 

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