中国农业科学院与市农科院联合攻关 四项绿色增产技术获成功

“今年我家的玉米花生间作,每亩地收了玉米600来公斤、花生150来公斤,而玉米单作的农户亩产也就600公斤多一点。按现在花生每公斤5.6元计算,玉米花生间作比玉米单作每亩多收400元到500元。”11月18日,临邑县孟寺镇昝家村小水农业种植专业合作社负责人张小国对记者说。

指导张小国种植的是中国农业科学院和市农科院的专家,玉米花生间作只是他们的科研项目之一。经过四年联合攻关,他们取得了玉米花生间作、玉米不同品种间作、不同生育期玉米品种合理搭配,粒收玉米和青贮玉米绿色增产增效四项科研成果。

2016年,根据中央提出的供给侧结构性改革的要求,中国农业科学院决定探索农业内部的结构调整。而德州市农科院与中国农业科学院多年来一直保持密切的“院地合作”关系,针对农业大市德州市种植业结构一直以“小麦-玉米”为主的现状,中国农业科学院选择与德州市农科院合作,组建了“院地合作团队”,共同开展“玉米绿色增产增效技术集成创新与示范”课题研究,项目为期5年。在临邑县政府、县农业农村局的大力支持下,经过4年不懈努力,终于取得一系列成果。这些成果,有力促进了当地种植业结构的优化,为区域性农业可持续发展提供了技术模式与示范样板。

玉米花生间作――

玉米不减产,花生是白捡

玉米花生间作曾是我国农区重要的传统间套混作种植方式,但由于传统的玉米花生间作方式不利于机械化作业、生产成本尤其是劳动力成本过高、间作的花生产量很低等问题,玉米花生间作面积连年下降。

针对此,院地合作团队在适应机械化作业的基础上,通过集成最新单项技术成果,探索出玉米花生间作新模式,即玉米带宽与花生带宽比值为3行玉米:6行花生;带距及玉米行距均为60 cm,花生行距40 cm,玉米株距12 cm,花生株距5 cm。玉米品种选用边行优势强的登海605,花生品种选用生长季短、群体产量高、适宜夏播的山花14或潍花16。在此基础上,集成了从“玉米花生一体化播种”到机械化收获的一系列玉米花生间作绿色高效生产关键支撑技术。

为了实现“单位面积粮食产量不减或略减,花生产量可观,收益明显增加”的目标,鉴于间作花生,减少了玉米行数,他们采取压缩玉米株距的方式,保证每亩株数不减少。 

2019年推广实施结果显示,每亩间作田玉米产量605.6 公斤,花生产量155.8 公斤,玉米单作亩产656.2 公斤。按当前玉米市场价格1.86元/公斤,花生5.6元/公斤计算,每亩间作田产值1998.9元,减去亩投入成本581.0元,亩纯收入1417.9元。每亩单作玉米产值1220.5元,减去亩投入成本270.0元,亩纯收入950.5元,即玉米花生间作比玉米单作每亩增收467.4元。这与前几年的结果基本一致。

“实行间作,靠近花生的玉米边行优势明显,由于通风好、透光好,玉米生长健壮,棒槌特别大。听中国农业科学院林治安教授说,玉米根系分泌的一种物质发挥作用后,有利于花生生长。在我们今年的玉米花生间作田里可以很明显地看到,靠近玉米的那一行花生,比不靠近的明显长势好。”张小国说。

“农谚有云‘调茬如上粪’,因此间作的好处不容忽视。在间作田中,花生根部有根瘤菌,根瘤菌有固氮功能;间作可改善土壤环境中微生物群落。而且,不同作物间作,能阻断病源在同种作物中的传播。”市农科院高级农艺师赵同凯说。

“软秆”与“硬秆”玉米间作――

“钢筋侠”扶持“软骨弟”

“有的玉米品种对高温热害抵抗力强,但茎秆软,易倒伏。有的玉米品种茎秆硬,但不耐高温热害。针对这种问题,我们进行了玉米不同品种间作抗逆丰产增效试验。”负责整个项目的中国农业科学院作物科学研究所研究员马兴林说。

经过试验,他们采用一个“软秆”品种与一个“硬秆”品种间作,行数比例为2∶2。选用具有分层施肥功能、一次行走能播种4行的精量播种机,4个种子容器中,两边两个容器装入第一个品种,当中两个容器中装入第二个品种。至于为什么不采用1∶1的行数比例,那样不是更容易获得支撑吗?马兴林解释说:“如果一个品种的茎秆长得高,一个品种的茎秆长得矮,那样就会造成很明显的‘大苗欺小苗’现象。”

这样间作,茎秆软的依靠着茎秆硬的,就不容易倒伏。相同品种离得远,某个品种有病害时也不会大面积传播。不同品种相邻种植,有的品种的缺点可以被相邻品种所弥补而不会显现。如高温热害条件下,某品种会花粉败育严重或基本无正常花粉,在单一种植时,这个品种就会减产。而间作其他品种后,相邻品种耐高温热害,花粉发育正常,可为其提供花粉,实现正常授粉结实,而不会减产。

2018年,德州市发生了较严重的高温热害,单一种植正常年份产量较高的先玉335、迪卡517等品种的地块,均出现了不同程度的结实性较差问题。而承担试验的临邑县林子镇的华辉合作社,由于把上两个品种分别与耐高温热害性强、花粉量大的郑单958进行了间作,间作田比单一种植两个品种的地块,亩产高出10%以上。

通过多年试验,他们选择优缺点互补、开花期相近的不同品种玉米进行间作,解决了玉米生产上因单一种植某主栽品种而带来的弊端,使玉米高产稳产得到了很好保障。

不同生育期玉米品种合理搭配――

秋收不再“手忙脚乱”

目前,农业生产方式正在由小户经营向规模化经营发展,家庭农场、种粮大户不断涌现。种粮大户种植面积大,采用同一品种玉米,成熟时,收获时间过于集中,全部收完要十几天,一是劳动力紧张,二是耽误种下一茬作物。开始种的与最后种的差十几天,秋后遇到低温都停止生长,最后种的由于生长期不足而产量低、品质差。

针对这一问题,院地合作团队开展了不同生育期玉米品种按一定面积合理搭配种植试验。

根据玉米的生长季长短,可以分为早熟品种、中熟品种、晚熟品种。比如迪卡517,9月23日收获,是早熟品种;登海605,10月8日收获,是晚熟品种。针对种粮大户,院地合作团队设计了这样的试验:在冬小麦收获后按玉米不同品种的生育期由长到短渐次播种,即最先播种晚熟品种,之后播种中熟品种,最后播种早熟品种;收获时则按相反的次序进行作业,即最先收获早熟品种,之后收获中熟品种,最后收获晚熟品种。   如此拉开档次,可使玉米播种期和收获期都得到明显延长,从而有效解决玉米规模化种植面临的,因播种及收获时间过于集中而“手忙脚乱”的问题,且玉米产量又不会出现下降。

2016年至2019年,院地合作团队依托临邑华辉合作社,按早熟品种、中熟品种、中晚熟品种、晚熟品种、青贮品种各占20%左右布局,开展了“不同生育期玉米品种合理搭配与布局技术”试验研究与示范展示工作,取得了可喜成果。

粒收玉米和青贮玉米绿色增产增效技术――

田间收获玉米粒,青贮饲料牛爱吃

秋天常有连阴天,玉米多了,晾晒不干,容易发霉变质。以前这是种粮大户最头疼的问题。如今鉴选出了籽粒含水量低、适宜机械粒收的玉米品种,让种粮大户们不再苦恼。

针对过去玉米田间收获时,籽粒含水量高、后期容易发生茎倒伏等不宜直接粒收的难题,院地合作团队经过多年试验,鉴选出抗逆丰产宜机械粒收的玉米品种迪卡517和先玉335等品种。

这类品种具有开花早、生育后期高抗茎倒伏、籽粒脱水快,收获时籽粒含水量低、产量较高等显著特点。市农科院高级农艺师李子双说:“与多年来主栽品种郑单958等相比,改种这一类品种,无论是机收籽粒成本,还是籽粒烘干成本都明显下降了,加上单产增加,籽粒商品品质较优,每亩收益显著提高。”

2018年,在华辉合作社的大面积示范田中,经专家测产,迪卡517和先玉335单产分别为650.2 公斤每亩和599.0 公斤每亩,比对照品种郑单958分别高10.30%和1.62%;收获时籽粒含水量分别为27.4%、26.8%,比郑单958分别低4.83个和5.43个百分点。

此外,针对奶牛规模饲养场近年来对整株收获的优质青贮玉米的大量需求,院地合作团队开展了粮饲兼用型青贮玉米品种鉴选及其配套栽培技术的试验研究与集成示范。鉴选出粮饲兼用型优良青贮玉米品种两个,即登海605和青农11。针对登海605和青农11的生育特性,开展了以“密植、肥料高效施用、病虫草害统防统治、全程机械化”为核心内容的青贮玉米绿色增产增效技术集成与示范工作。

“登海605和青农11具有生育期较长、高抗倒伏、生物产量高、籽粒及叶片在全株中含量高等显著特点,整株收获青贮后饲用品质好,饲养场反映‘奶牛爱吃’。”临邑县农业农村局高级农艺师李庆方说。

“经实收测产,每亩青贮玉米的产值与作为粒用玉米出售的产值基本相当。但因为青贮玉米收获、运输等费用完全由奶牛养殖场负担,减少了收获、脱粒、籽粒晾晒或烘干存储等环节发生的一系列成本,因此更合算。”华辉合作社负责人蒋克辉介绍说。据德州市农科院调查统计,德州市青贮用玉米收获面积现已达到20万亩左右。


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