[00144810]基于土壤培育的玉米水肥高效利用技术研究

1.课题来源与背景 来源：“基于土壤培育的玉米水肥高效利用技术研究”课题,为吉林省科技发展计划重点项目,项目于2015年在吉林省科学技术厅立项,合同编号为2015GJLS004NY, 项目执行起止年限为2015年1月至2017年12月。 立项背景：东北春玉米区是我国最大的玉米主产区,2014年东北区春玉米种植面积为1483.90万公顷,占全国总面积的40.0%,玉米产量为9433.5万吨,占全国玉米总产量的43.7%。东北地区耕作制度主要是以小四轮拖拉机为主要动力进行灭茬、整地、播种、施肥、耥地等作业方式,且多为玉米长期连作。由于长期以来对耕地的连续高强度开发及机械操作方式的不合理性,导致土壤肥力表现出退化特征,存在着明显的障碍因子,主要表现为小型农机具的长期耕作使土壤耕层变浅、形成坚硬的犁底层,犁底层结构紧密、通透性差,土壤结构劣化。此外,有机物质投入不足,土壤有机质水平下降问题日益凸显。土壤肥力障碍因子的存在导致玉米产量徘徊不前,制约了玉米水肥资源利用率低下,产量潜力难以发挥。因此,如何调控当前制约玉米生产水肥高效利用的土壤肥力因子,建立合理的土壤培育技术体系,一直以来是广大农业科技人员研究的热点。 2.技术原理及性能指标：本项目针对东北玉米种植区土壤肥力培育与秸秆还田等生产中存在的技术瓶颈问题,系统分析了限制玉米水肥高效利用的土壤肥力因子,针对这些土壤肥力限制因子突破相应的土壤培肥关键技术,形成综合培肥技术管理模式;其次,开展玉米秸秆直接还田技术、不同种类有机物料还田技术的一系列研究,阐明了土壤增碳肥田技术机理,明确适合吉林省中部玉米种植区最佳有机培肥方式,并形成了提升土壤生产力的有机培肥技术,建立了玉米秸秆深翻还田技术模式;最后,基于前期技术模式的构建,建立玉米增碳肥田技术核心样板区,开展技术推广与应用。发表论文8篇,获得奖励2项,取得实用新型专利1项。 3.技术的创造性与先进性 技术难点：东北平原中部（吉林）玉米主产区土壤粘粒含量较高、耕地质量下降、水肥利用效率低。 技术先进性：构建了以“深松+氮肥深追+增施有机肥”为核心的亚耕层培肥技术模式;建立了以“机收粉碎-深翻整地-平播重镇压”为核心的玉米秸秆深翻还田技术模式。 4.技术的成熟程度,使用范围和安全性：本项目提出了以玉米秸秆深翻还田技术为核心的秸秆全量直接还田技术模式,以实现玉米生产的水分高效利用。根据吉林省不同生态区域所具备的气候、土壤以及玉米种植特点,多种方式并存是秸秆还田技术实施的发展趋势。 在玉米秸秆全量深翻还田的过程中,大量氮磷钾养分随着秸秆进入土壤,能否用秸秆中富含的养分替代化肥养分来满足作物生长发育的需求,在保证稳产或是增产的情况下,实现玉米水肥利用效率的大幅度提升是未来需要关注的热点问题。 5.应用情况及存在的问题：本项目提出了以玉米秸秆深翻还田技术为核心的秸秆全量直接还田技术模式,以实现玉米生产的水分高效利用。根据吉林省不同生态区域所具备的气候、土壤以及玉米种植特点,多种方式并存是秸秆还田技术实施的发展趋势;在玉米秸秆全量深翻还田的过程中,大量氮磷钾养分随着秸秆进入土壤,能否用秸秆中富含的养分替代化肥养分来满足作物生长发育的需求,在保证稳产或是增产的情况下,实现玉米水肥利用效率的大幅度提升是未来需要关注的热点问题。 6.历年获奖情况：获得奖励两项。