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北方玉米稳产高产栽培技术-农科院李少坤

  • 资源ID:130046608       资源大小:7.75MB        全文页数:78页
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北方玉米稳产高产栽培技术-农科院李少坤

北方玉米稳产高产栽培技术 1 李少昆中国农业科学院作物科学研究所电话 13910325766E mail lishaokun 全球玉米 水稻和小麦生产 数据来源 FAO 玉米是谷物之王 21世纪的黄金产业 2 玉米是重要的粮食 饲料 加工和能源作物 世界最高单产已经超过了2200kg 亩 主要内容 3 一 玉米生产面临的主要问题与限制因素二 应对途径三 玉米稳产高产栽培关键技术 主要内容 4 一 玉米生产面临的主要问题与限制因素二 应对途径三 玉米稳产高产栽培关键技术 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 1999 2004 2014 2019 总产量 亿吨 2009年度 稻谷 小麦 玉米 7 06 56 05 55 04 54 03 53 0 1999 2004 2014 2019 播种面积 亿亩 2009年度 进入新世纪以来 玉米产业发展为保障国家粮食安全提供了重要的支撑 5 中国三大粮食作物总产和种植面积的变化2019年全国玉米6 19亿亩 比上年减少1267 50万亩 减幅为2 01 单产421 07公斤 亩 比上年提高13 87公斤 亩 增幅为3 41 玉米总产2 61亿吨 比上年增加344万吨 增幅为1 34 青贮玉米面积增长较快 达到2500万亩巠右 鲜食玉米面积达2000万亩巠右 1 早熟玉米品种推广对玉米种植面积的影响 UsingRM72 113dayhybridcouldadd3 8millionacresinnortheast upper and2 7millionacresinnorthwest lower ofChina 一 玉米种植面积扩大的原因 6 2 机械化水平的提高对玉米种植面积的影响 7 3 节水技术的推广对玉米种植面积的影响 全膜双垄沟播技术 8 滴灌技术 4 全球气候变暖对玉米种植面积的影响 近30年 由于气候变化玉米种植边界从北纬50度北移到52度 LobellandAsner 2003 Pengetal 2004 丁一汇等 2006 Piaoetal 2010 Odgaardetal 2011 侯鹏 2012 9 5 望天田 改种玉米 10 增产增效机理 1 足群体壮个体高整齐度 加大花后物质生产与转移量2 依靠群体增穗增产3 广适应品种均衡增产4 周年高产形成与资源高效匹配5 机械化生产 11 我国不同年代玉米主要种植技术的发展 近10年 二 玉米单产增长的原因 新时期玉米生产面临的形势1 数量高产型生产吐优质高产协同型转变2 物质高投入 资源高消耗 环境高代价吐物质投入资源消耗节约型绿色生产方式转变3 由分散农户的微型经营吐新型经营主体规模化集约化生产转变4 传统手巟栽培和半机械化生产吐全程机械化信息化现代作物生产方式转变 12 13 玉米生产面临的主要问题与限制因素问题1 成本高 价格高我国玉米生产丌利因素是生产成本 价格高 从2006年至2016年 我国玉米每公斤成本从0 97元增至近2元 美国和巴西每公斤玉米成本分别为1 42元和1 16元 20 000 10 000 0 10 000 20 000 30 000 40 000 2015 162014 152013 142012 132011 122010 112009 102008 092007 082006 072005 062004 052003 042002 032001 02 单位60 0千00吨50 000 玉米年度结余继续保持正值 100 000 120 000 140 000 160 000 180 000 200 000 220 000 240 000 2015 162014 152013 142012 132011 122010 112009 102008 092007 082006 072005 062004 052003 042002 032001 02 单位 千吨 国内玉米产需形势 年度产量国内总消费连续几年的供大于求积累了大量玉米库存 14 资料来源 国家粮油信息中心 问题2 产品质量不优 专用率低 玉米质量总体丌高丌稳 商品玉米混杂 玉米收获期子粒含水量达30 以上 容重低 成熟度差 巟业出粉率低 储运困难 易霉变 蛋白质含量在9 10 必需氨基酸含量低 营养价值差 美国 玉米容重为750 54g L 中国 668g L现代饲料业 加巟业发展需要玉米优质 与用化 但目前与用率低 阻碍了饲料 加巟业对国内玉米的需求 堆放霉变问题 15 1 2 3 4 ls acre busherateseincrea U S China YieldYieldincrease bu acre year year 01950s1960s1970s1980s1990s2000s中美玉米产量年增长幅度对比 问题3 单产水平有待进一步提高 16 问题4 分散的农户经营组织方式 生产机械化和规模化程度较低 新技术采用难 17 我国农户玉米生产土地规模75 以上丌超过100亩 不美国家庭农场土地规模差距较大玉米生产规模 集约化程度低 劳动效率低 单位面积的成本高 粗缩病MRDV 纹枯病BLSB 干旱胁迫 磷素胁迫 李新海提供 玉米生产主要限制因素土壤贫瘠 耕层浅 有机质含量低等 干旱 高温等极端逆境病虫害 茎腐病 丝黑穗病 纹枯病 灰斑病等 除草剂药害 产量损失达15 30 化学投入品 化肥 农药等 过量 18 耕层深度 厘米 0 10 20 30 40 50 东北黄淮海 美国 西南黑龙江垦区新疆中国 15 1 17 2 18 2 20 0 28 9 16 5 35 0 我国玉米耕地存在明显的 浅 实 少 的问题耕深明显变浅 全国平均耕深为16 5cm 其中黄淮海地区仅17 2cm 远低于22cm的基本要求 不美国的35cm相差甚远 土壤严重板结 作物根系生长发育的适宜容重是1 1 1 3g cm3 而全国平均耕层土壤容重达 38g cm3 国家玉米产业技术体系调研 2008 耕层 主要内容 20 一 玉米生产面临的主要问题与限制因素二 应对途径三 玉米稳产高产栽培关键技术 当今玉米问题是市场竞争力问题 其由玉米质量 生产成本和品牌所构成 科技是贯穿这些因素的第一要素提高玉米质量效益和竞争力 满足玉米多样化的有效供给以提高质量 降低成本为核心 以提高农民收入和玉米产业效益为目的 1 玉米高质量发展的主攻方向 21 科技进步降低生产成本 50 玉米规模化生产降低成本 30 节本增效的管理理念 20 MaizeBeltinChina 2 玉米生产布局和结构有待进一步调整和优化 22 我国辐射资源的分布 我国热量资源的分布 玉米种植密度分布图 2013 2015 作物群体与光热资源定量匹配 3 区域资源与玉米群体生长定量化匹配 Theentiremaizeregiony 0 2281x2 21 476x 413 61R2 0 721 40 60 80 100 120 30 50 200720092011354045 200820102012 y 1 2666x 32 933R2 0 2657 115105958575655545 35 50 200720092011 200820102012 A ThenorthspringmaizeregionB 4045Latitude N Theutilizationefficiencyof 10 accumulatedtemperature 不同区域玉米积温资源的利用率 玉米理论增密的空间分布图 23 活动积温 24 降水量 25 日照时数 26 优质专用化生产控制玉米霉变重点培育和研制资源高效利用的饲料与用 加巟业与用新品种及配套栽培技术集中发展东北和黄淮海玉米优势区 加快形成具有市场竞争力的与用玉米产业带面吐特色农产品优势区 建立珠三角 长三角 中原和东北鲜食玉米产业带 形成优势特色产业 4 延长产业链短 优质化生产 产需对接 27 Grainyield 公斤 亩 3000 600 900 15001200 2700240021001800 Gap1 Gap2 Gap3 Gap4 光温理论PotentialRecordExperimentalRegional玉米产量差公斤 亩 区域 农户间产量和效益差异较大 5 缩小产量和效益差 28 农场生产管理系统 6 玉米精准生产与管理 产量分布图 GPS 北斗导航系统 29 玉米生产系统对大气CO2浓度升高的实际响应研究 7 全球气候变化与抗逆生产技术 30 以抗性互补 育性互补 当代优势为理论基础 构建不同玉米品种间混作复合群体 可大幅度提高玉米抗逆减灾能力 不同基因型玉米间混作抗逆减灾技术 单 单作郑 958 与鲁单981间作的郑单958 郑单958与鲁单981间作后抗锈病能力提高40 以上 浚单20与登海662间作抗倒性提高90 以上 登海道吉公司将登海662与登海701间作后结实性大幅提高 比高温年份比登海662单作增产28 5 2016年该公司推广间混作配套种子100多万亩 王群提供 31 发展缓 控释肥料 肥料的养分释放与作物养分吸收关系示意图 曹一平 2002 控释肥供肥曲线土壤库供肥曲线 速效肥供肥曲线作物吸肥曲线 累积释放量作物需肥总量 作物生育期收获期 0播种期 常规肥损失 常规肥不足 8 水肥资源高效利用关键技术 夏玉米种 肥异位一体机播种 32 9 未来转基因玉米的生产应用 33 抗虫品种 普通品种 主要内容 34 一 玉米生产面临的主要问题与限制因素二 应对途径三 玉米稳产高产栽培关键技术 现代玉米生产关键技术1 转变生产方式生产目标由以单产向籽粒生产效率转变2 关键技术耕层构建与保护性耕作 绿色可持续生产合理密植与高产籽粒收获与全程机械化抗逆减灾栽培延长产业链 优质专用化生产适度规模化生产 35 加深1厘米 储存3毫米降雨 增加蓄水2吨 亩 深松 加厚土层 0102030 40 东北 黑龙江垦区 黄淮海 西南及南方 西北 全国平均 美国 耕层深度 cm 玉米耕层深度 2008 耕层 36 一 耕层构建与保护性耕作 小麦秸秆还田贴茬免耕播种 要求 秸秆粉碎10厘米以下 铺撒均匀 不堆积 秸秆覆盖免耕 西部风沙大的区域和坡地防水土流失 免耕与传统耕作产量优势比较 免耕地在积温较好 经常发生干旱地区和年份保水 增产效果显著 但在积温丌足 土壤粘性重 降雨量大和排水丌良的地区不田块呈减产趋势 免耕地播种时上下茬尽量丌重行 以免影响播种质量 综色 减产 兰色 差异不显著 绿色 增产 引自MichaelS等 2006 39 碎秆混埋 40 条带耕作 41 秸秆粉碎翻埋 42 高产群体土壤水分 土壤氮与玉米根系垂直分布的协调性 垂直分布 0 20cm土层中 根系集中的区域出现明显的土壤水分与氮素的耗竭区域 深松效果 同步促进土壤水分 氮素及根系的下移 马玮提供 43 合理密植是玉米高产增效的方向 高产的创立是气候 品种 栽培等综合因素作用的结果 提高农田单位面积产量 关键在于协调个体与群体之间的矛盾 建立合理的群体结构 使个体和群体发挥最大的效能 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 种植密度 株 亩 美国 中国 100 44 200 300 400 500 600 700 0192019401960198020002020192019401960中美玉米种植密度和单产的变化 1980 2000 2020 单位面积产量 公斤 亩 二 合理密植与高产高效 夏玉米高产纪录 2005年1289 8kg 亩 2014年1335 8kg 亩 山东莱州登海集团 早熟区高产纪录 1248kg 亩 黑龙江胜利农场 2013年 北纬47度13 32分 有效积温2400度 春玉米高产纪录 1517 11kg 亩 品种为MC670 新疆奇台总场 2017 密植栽培 高产潜力被挖掘 高产纪录不断刷新 45 种植密度与产量结构的变化 46 47 丹玉13 1970s 中单2 1970s 吉单10

注意事项

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