[00150111]黄淮海小麦-玉米保护性耕作技术示范与推广

一、课题来源与背景： 课题来源：自选项目 背景：黄淮海地区是我国重要的粮食生产基地,冬小麦夏玉米一年两熟是本地区主要的种植制度。旋耕是黄淮海地区主要的土壤耕作方式,这种传统耕作方法存在很多问题,主要表现为对浅耕层的高强度开发和耕地的不合理使用,使土壤耕层变浅,犁底层加厚,耕层理化性状恶化,地力下降。随着科技进步和认识的深入,人们日益意识到过度耕作的危害性,倾向于减少耕作次数和强度。因此研究适合黄淮海地区生态、土壤条件及农业生产发展要求的耕作体系已成为迫切的要求。因此,本课题立足黄淮海地区生产实际和需求,开展不同耕作措施对黄淮海地区冬小麦/夏玉米土壤理化性状及产量影响的研究,探讨不同耕作措施与不同化肥配合施用量对作物氮素利用、生长发育及产量的影响,为明确适宜的耕作模式和合理施肥奠定理论基础,为黄淮海地区推行保护性耕作制度提供技术指导。 二、技术原理及性能指标 1 不同耕作措施对耕层土壤物理性状的影响 通过对不同耕作方式下的土壤理化性状、作物生长发育的影响等方面进行了多年系统研究,探明了不同耕作方式对于降低0-40cm土层容重和土壤紧实度、增加叶面积和作物产量的作用。与常规耕作相比,深松使15-25cm,25-35cm土层的土壤容重平均降低6.1%和8.2%,土壤紧实度平均降低33.9%和27.3%,土壤含水量平均提高5.0%和6.9%,田间持水量平均提高5.9%和6.9%。 2 不同耕作措施对作物生长发育及产量的影响 通过研究不同耕作措施下小麦、玉米生育进程、干物质积累、叶面积指数、株高、茎粗、根系干重以及产量构成等作物生长状况指标,明确了深松耕作处理可以打破犁底层,增加土壤的透气性和贮水能力,促进根系向深处生长,提高水肥利用效率,促进果穗籽粒发育,小麦、玉米的产量较常规耕作分别提高7.0%和6.5%。 3 不同耕作措施和施氮量互作对玉米氮素吸收与利用的影响 耕作模式和氮肥种类对地上部吸氮量、氮肥表观利用率和氮素生产效率的影响差异显著。相同耕作条件下,与普通尿素相比,施用缓释尿素均提高了地上部吸氮量、氮肥表观利用率和氮素生产效率。施氮量150 kgN/hm2和225kgN/hm2时缓释尿素处理的地上部吸氮量比普通尿素平均增加5.1%,氮肥表观利用率比普通尿素分别平均提高22.2%和47.9%;氮素生产效率比普通尿素分别平均提高32.7%和45.5%。深松处理后,普通尿素处理和缓释尿素处理的地上部吸氮量比常规耕作处理分别平均高19.7%和1.6%。氮肥表观利用率分别提高12.0%和26.1%;氮素生产效率分别提高17.0%和28.3%。结果表明深松处理利于提高玉米对氮肥的表观利用率和氮素生产率,施用缓释尿素时效果更显著。 4 不同耕作措施和施氮量互作对玉米生长发育和产量的影响 随着施氮量的增加,玉米的叶面积指数、干物质量、穗粒数、籽粒产量也随着相应增加。在相同的耕作条件下,施氮具有极显著的增产效果。常规条件下籽粒产量平均比对照增产29.4%,深松处理则平均增产22.2%,同一施氮量下,缓释尿素处理比普通尿素处理增产效果明显,施氮量150 kgN/hm2和225 kgN/hm2时缓释尿素处理的籽粒产量比普通尿素分别平均增产5.3%和13.5%。深松处理后,普通尿素处理的籽粒产量增加不显著;而缓释尿素处理的籽粒产量提高6.4%。 5 集成一套《小麦-玉米保护性耕作技术规程》 在耕作和基施缓释肥试验研究基础上,形成了以少（免）耕播种和深松覆盖为核心,以品种选择、缓释肥施用、宽幅精播等为主要配套技术的《小麦-玉米保护性耕作技术规程》。 6 在《农业科技通讯》、《安徽农业科学》等核心学术期刊上发表研究论文3篇。 三、技术的创造性与先进性 本项目研究了不同耕作措施和施氮量互作对玉米氮素利用率和产量的影响,明确了深松处理有利于提高玉米的氮素生产率、生理利用率和表观利用率,施用缓释尿素效果更显著。在深松配施缓释肥提高氮肥利用率等方面的研究有创新。 四、技术的成熟程度,适用范围和安全性 在耕作和基施缓释肥试验研究基础上,形成了以少（免）耕播种和深松覆盖为核心,以品种选择、缓释肥施用、宽幅精播等为主要配套技术的《小麦-玉米保护性耕作技术规程》,该技术在黄淮海相似地区进行了推广应用。 五、应用情况及存在的问题 该项目充分发挥国家玉米产业技术体系综合试验站和山东省现代农业技术培训基地优势,采用科研单位与技术推广部门、专业合作社、种粮大户相结合,试验、示范与推广相配套的方式,累计推广901.6万亩,总经济效益3.3亿元,社会和经济效益显著。