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1、玉米绿色丰产增效与土壤培肥技术一、技术概述(一)技术基本情况针对北方玉米种植区土壤肥力降低,以及秸秆还田后秸秆腐解困难、过量施氮和玉米增产难等问题,通过粪污与秸秆耦合还田培肥技术增加土壤中微生物数量,提高秸秆腐解速率,增加土壤有机质并降低土壤容重,解决了秸秆腐解缓慢,培肥效果差的问题;通过有机无机配施、侧深施肥、垄沟追肥技术结合,促进玉米根系发育,提高根系活力,增强作物抗逆性,解决了玉米倒伏,产量提升困难的问题。上述技术与氮密互作、氮钾后移和生物防控等技术融合,构建了玉米绿色丰产增效与土壤培肥技术模式,实现了农机农艺结合、良田良法配套、丰产和生态保护协同的目标。(二)技术示范推广情况核心技术“
2、粪污与秸秆耦合还田培肥技术”自2017年以来单独或作为其他技术的核心内容,连续多年在黑龙江省玉米主产区大面积应用,2023年获颁黑龙江省地方标准2项。2021年以来在在黑龙江、黑龙江农垦等多地进行示范、推广,获得良好效果。核心技术“壮根促生抗逆丰产增效技术”自2011年起单独或作为其他技术的核心内容,连续多年在黑龙江、黑龙江农垦等地进行示范推广,目前该技术已获授权国家发明专利2项和国际发明专利2项,2021年两项国家发明专利实现转化,并于3家肥料企业合作成立校企研发中心,开发玉米专用肥10余个,通过各级推广部门和肥料企业推广面积超200万亩。大面积示范数据显示,与传统施肥模式相比应用该技术可以
3、促进玉米苗期苗壮,提前拔节和抽雄,提高玉米籽粒干物质积累量,降低水分含量(图1);在红兴隆分局友谊农场20212023年度连续3年500亩示范田实收玉米(水分含量14%)亩产均超过60Okgo目前该技术正在北方玉米种植区大面积推广应用。图1不同施肥方式玉米长势(三)提质增效情况和传统的施肥模式相比,应用该技术玉米可增产10%以上,化肥用量降低10%以上,肥料利用率提高10%以上,亩增收节支150元以上。同时通过粪污与秸秆耦合还田培肥技术,提高秸秆腐解速率,改善土壤理化性质,提高土壤保氮供氮能力,土壤肥力不断提高,并可有效解决因秸秆焚烧及畜禽粪污排放造成的环境污染问题。通过生产过程中减肥和氮钾后
4、移施肥技术,增强玉米抗逆性,降低收获成本,提高玉米产量。(四)技术获奖情况1.北方寒地现代化大农业区大学农业科技服务模式及技术集成与示范,黑龙江省科学技术进步二等奖,2017,第2名。2 .寒区畜禽粪便生物处理与有机肥生产技术应用,黑龙江省科学技术进步二等奖,2012,第3名。3 .北方寒地秸秆还田常温快速腐解生物技术研究,黑龙江省农业科学技术奖二等奖,2013,第2名。二、技术要点(一)核心技术1.粪污与秸秆耦合还田培肥技术:秋季收获时,采用联合收获机将秸秆粉碎并抛撒均匀(图2),秸秆长度小于等级10cm,根茬高度小于等于10cm,秸秆粉碎长度合格率不低于85%,粉碎后的秸秆应均匀抛洒覆盖地
5、表。图2秸秆粉碎、抛洒作业效果在玉米秸秆粉碎灭茬、覆盖地表后,即可施用发酵牛粪污。施用时,应根据播撒季节、播撒地域、作物种类以及机耕情况的不同,选配不同的粪肥播撒设备(图3)。具体如下:(1)发酵牛粪污还田作业时,要求作业机械不漏肥,并将发酵牛粪污均匀施于农田表面,每平方米养分含量误差W5%o若耕地坡度23。,要求使用注入式施肥方式,防止发酵牛粪污流失。当遇坡度较大耕地且需施肥量较大时,要求采用少量多次施肥方式还田,防止发酵牛粪污淤积产生肥害;(2)秋季施用,要求作业时间25天之内。春季施用,要求作业时间在播种前15天之内,且播种后采用振压的机耕方式,防止土壤跑墙;(3)还田后,需在24h内进
6、行旋耕或翻埋,确保肥土相融。图3滴流式抛洒车液体粪污还田2 .壮根促生抗逆丰产增效技术:种肥采用机械侧深施肥技术进行肥料施用,施在苗侧6-8Cm,深10-15Cm,用含3%锌的硫酸铁中的氮素代替尿素中30%-40%的氮素,能够降低尿素对种子萌发和幼苗生长的危害,同时硫酸锭分解产生的锭离子可以代换土壤胶体表面的氢离子,刺激根系的生长发育,强根健体,促进根系的吸水吸养能力;玉米进入拔节期后,植株雄穗伸长期,茎节总长度达2-3Cm时进行追肥作业(图4),大垄双行(垄宽IlOCm,两行苗间距40Cm)栽培模式追肥在两行苗之间,深度15-20cm;小垄栽培模式追肥在垄侧距苗侧15-20cm,深15-20
7、cm,防止机械造成的作物根系损伤,该技术可促进作物生长发育,提高其抗逆性,缩短玉米营养生长期,延长生殖生长期,提高玉米产量和品质,实现丰产增效。图4玉米追肥作业(二)配套技术1.氮密互作高产种植技术:精选种子,确保其发芽率,根据品种特性确定适宜播量,合理密植,播种时采用种肥同播、侧深施肥方式,农机播种速度6公里每小时,确保播种质量,解决出苗不齐、不均造成产量降低的问题。依据土壤地力情况和播种密度调整氮肥施用量,解决施氮过量造成的作物病虫害增加等问题。其他按当地高产技术规程实施。2,氮钾后移精准施肥技术:按照玉米目标产量确定肥料施用量,在纯氮磷钾总用量一定的条件下,玉米栽培生长各阶段的氮磷钾用量
8、分配为:种肥施用纯氮占总氮量30%-40%,种肥施用纯磷占总磷量P2O5100%,种肥施用纯钾占总钾量70%-80%,追肥施用纯氮占总氮量60%70%,追肥纯钾占总钾量20%-30%o这种施肥方法使施肥时期和玉米需肥规律相一致,同时调整了氮肥磷肥的肥料剂型,保证玉米营养生长期群体不过旺,提高玉米的群体质量,又能确保在生育后期满足玉米对养分的需求,提高玉米的根系活力,最终实现丰产增效的目的。有条件地区可采用精准追肥技术追施氮钾肥,进一步减少肥料浪费,提高肥料利用率。3 .生物防控高效植保技术:按照当地绿色植保技术进行病虫草害科学防控,加强病虫害预测预报,达到防治指标进行防治,采用物理、化学和生物
9、等措施进行统防统治。重点预防玉米大、小斑病等病害以及玉米螟、螃虫等虫害。适时进行玉米化控,降低玉米株高,减少玉米倒伏情况。4 .机械收获:玉米进入完熟期,适时采用机械收获。收获损失率不大于3%,破碎率不大于1%,收获后应及时干燥或晾晒。如果人工收获,收获后的秸秆还田,要进行二次粉碎并抛撒均匀,不粉碎秸秆会影响畜禽粪污与秸秆耦合还田及整地质量。三、适宜区域北方玉米种植区(黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古等玉米产区)。四、注意事项秸秆还田地块做好大、小斑病等病害以及玉米螟、奸虫等虫害科学预防工作,防止带病秸秆还田。如果因为天气原因造成封闭除草效果不佳,应及时采取茎叶处理。五、技术依托单位1.东北农业大学