（植物营养学专业论文）玉米简化高产施肥技术研究.pdf

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塑皇堡盔些盘堂或其他教育机构的学 位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：王 j 岔签字日期：山r f 年于月乡口日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塑兰垦盔些盘鲎有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借 阅。本人授权塑兰垦垒些盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：上二心李导师签名： 签字日期：砂1 年一月乡谚日签字日期：矽矽年厂月6 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 摘要 河北省是我国最人的粮食产区之一，目前面临施肥技术落后，农业生产成本居高不下，资源 浪费严重，土壤环境劣变，农业可持续发展备受困扰等问题，亟待解决。本文采用田间试验与室 内十柱模拟相结合的方法，系统的研究了腐植酸类物质、肥料分层施用对养分运移的影响，免耕 局部深松分层施肥精鼙播种技术对十壤水分入渗、容重、养分时空分布的影响，玉米专川肥一次 性分层深施、单粒播种的可行性及增产增效机制。得到的主要试验结果如下： 1 十壤养分丰缺诊断试验结果表明，在供试十壤肥力条件下，冬小麦夏玉米轮作四季后， c k 、n k 、p k 处理玉米产量均持续卜降，不施肥的玉米和小麦2 0 0 9 年的产量比2 0 0 8 年分别下 降1 0 3 2 和4 3 6 2 ；n k 、p k 处理玉米产量分别减少3 1 和5 3 ，小麦减产4 5 1 和4 1 9 ； n p 处理玉米产鬣有所增加，小麦变化不人；n p k 处理玉米产鼍变化较小，小麦降低了5 9 5 1 k g h m 2 。- 十壤氮的臼然供给力由9 1 2 i - 降至4 4 2 2 ，磷的自然供给力由1 0 0 3 下降至8 5 7 1 ，、 钾的白然供给力由9 6 3 0 - 卜降至8 3 3 1 。 2 夏玉米深松舣层施肥条播技术对复玉米生k 发育和十壤理化性质影响试验结果表明，与无 机复混肥常规施川处理相比，深松双层施肥处理玉米成熟期根条数增加8 i 条株，叶面积指数增 加2 0 1 ，地上部干物质积累增加2 3 5 4 2 5k g h m 2 ，体内积累氮、磷、钾分别提高5 0 4 3 、1 8 8 7 、 2 4 7 0k g h m 2 ；获得产量1 0 3 2 5 3k g h m 2 ，增收2 9 5 。深松双层施肥处理0 2 0 、2 0 4 0 及4 0 c m 以上土壤紧实度分别减小了3 8 6 、6 1 6 和1 5 o 以上；苗期一灌浆期6 0 9 0 c m 十壤含水量提 高幅度在8 5 4 3 9 之间；对各层次土壤养分含量影响不大。 3 深松全层施肥精播技术对玉米生长发育影响试验结果表明，与常规施肥处理相比，深松全 层施肥处理春玉米成熟期根干重增加3 3 4 ，植株氮、磷、钾累积量分别提高2 9 0 2 、1 9 0 0 和5 4 2 k g h m 2 ，增产3 2 5 ，增收4 0 5 。深松全层施肥技术对复玉米生长影响趋势一致，增产5 2 2 ， 增收7 8 3 。 4 室内土柱模拟试验表明，施氮、钾可以随水淋溶至1 0 0 c m ，磷富集在0 - - - , 3 0 c m 。分层施肥 氮、磷、钾淋出率分别为2 0 2 7 2 2 2 8 、2 5 2 2 2 9 3 6 9 6 0 和7 2 8 4 7 4 0 1 9 o o ，常规施肥分别为 1 6 5 4 2 1 5 6 、1 6 5 3 2 8 3 0 0 和2 5 8 2 2 8 3 2 9 6 , 。 关键词：玉米；简化施肥技术；养分丰缺；养分运移 一 s t u d yo nt h es i m p l i f i e df e r t i l i z a t i o nt e c h n i q u e so fm a i z e m a j o r ：p l a n tn u t r i t i o n a u t h o r ：w a n gx i a o - x u e s u p e r v i s o r ：x u es h i c h u a n a b s t r a c t h e b e iw a so n eo ft h em a i ng r a i np r o d u c t i o na r e a si nc h i n a i nr e c e n t y e a r s ，u n d e v e l o p e d f e r t i l i z a t i o nt e c h n o l o g i e sa n dh i i g hc o s to fa g r i c u l t u r a lp r o d u c t i o nr e s u l t e di nl o wg r a i ny i e l d ，r e s o u r c e s w a s t e ，s o i le n v i r o n m e n td e t e r i o r a t i o na n dn os u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fa g r i c u l t u r e i nt h i st h e s i s ，f i e l d e x p e r i m e n t sa n ds o i lc o l u m nl e a c h i n gt e s tw e r ea d o p t e dt os t u d yt h eu t i l i z e dc o e f f i c i e n to ff e r t i l i z e r , e f f e c t so fh u m i ca c i do ns o i ln u t r i e n t st r a n s p o r t a t i o n s ，a n dt h em e c h a n i s mo fh ac o m p o u n df e r t i l i z e r p r o m o t i n gm a i z eg r o w t h t h er e s u l t si n d i c a t e da sf o l l o w ： 1 d i a g n o s i so fs o i ln u t r i e n ts h o w e d ，u n d e rt h ec o n d i t i o no ft e s t e ds o i l ，g r a i ny i e l di nc l ( ，n ka n d p kw e r ed e c r e a s e dc o n t i n u o u s l yi nw h e a t - c o r nr o t a t i o ns y s t e ma f t e rt w oy e a r s ，c o m p a r e dw i t hg r a i n y i e l di n2 0 0 8 ，y i e l do fm a i z ea n dw h e a ti n2 0 0 9w a sd e c r e a s e db y1 0 3 2 a n d4 3 6 2 r e s p e c t i v e l y , y i e l do fm a i z ei nn ka n dp kw a sd e c r e a s e db y3 1 a n d5 3 a n dt h a to fw h e a tw a sr e d u c e db y 4 51 a n d4 1 9 ，w h i l em a i z ey i e l di nn pa n dn p kw e r ei n c r e a s e d ，a n dw h e a th a dn oe h a n g e e s t h e s p o n t a n e o u ss u p p l y i n gc a p a c i t yo fnw a sd e c r e a s e df r o m9 1 2 t o4 8 5 t h a to fpw a sd e c r e a s e d f r o m1 0 0 3 t o8 5 7 1 ，a n dt h a to fkw a sd e c r e a s e df r o m9 1 2 t o4 8 5 2 s t u d yo nt h ec o m b i n a t e dt e c h n o l o g yo fs u b s o i l i n g ，f e r t i l i z e r i n gi nt w ol a y e r s ，a n ds e e d i n g i nl i n e r e v e a l e dt h a t ，c o m p a r e dw i t hc o n v e n t i o n a la p p l i c a t i o no fc h e m i c a lf e r t i l i z e r , a p p l y i n gh ac o m p o u n d f e r t i l i z e ri nt w os o i ll a y e r sc o u l di n c r e a s et h el e a fa r e ai n d e xa n dr o o tn u m b e ro fm a i z eb y2 0 1 a n d 8 1p e rp l a n t ，r e s p e c t i v e l y , e n h a n c et h ed r ym a t t e ra c c u m u l a t i o nb y2 3 5 4 2 5 k g h m 2 ，a n di n c r e a s et h e c o n t e n t so fn i t r o g e n ，p h o s p h o r u sa n dp o t a s s i u mi np l a n tb y5 0 4 3 ，1 8 8 7a n d2 4 7 0 k g h m 2 ，r e s p e c t i v e l y m e a n t i m e ，t h ey i e l do fm a i z ew a sr e a c h e dt o1 0 3 2 5 3 k g h m 2 ，a n dp e a s a n ti n c o m ew a si n c r e a s e db y 2 9 5 t h r o u g ha p p l y i n gt h en e wt e c h n o l o g y , s o i lb u l kd e n s i t yi ns o i ld e p t ho f0 - 2 0 2 0 4 0 e mw a s d e c r e a s e db y3 8 6 a n d6 1 6 w h i l et h a ti n4 0 - 9 0 c mw a sg r e a t e rt h a n1 5 s o i lm o i s t u r ei n6 0 9 0 c l nw a se n h a n c e df r o m8 5 t o4 3 9 b e t w e e nt h es t a g e so f j o i n t i n ga n dm a t u r i t y 3 c o m p a r e dw i t hc o n v e n t i o n a la p p l i c a t i o no fc h e m i c a lf e r t i l i z e r , t h et e c h n o l o g yo fs u b s o i l i n g ， p r e c i s i o ns e e d i n ga n df e r t i l i z e r i n gi nw h o l el a y e r sc o u l de n h a n c ed r yw e i g h to fm a i z er o o tb y3 3 3 7 ， n ，pa n dka c c u m u l a t i o ni np l a n t sw e r ei n c r e a s e db y2 9 0 2 ，1 9 0 0a n d5 4 2 k g h m 2 i nm a t u r i t y , m a i z e y i e l di nt r e a t m e n tw i t ht h en e wt e c h n o l o g yw a si n c r e a s e db y3 2 5 ，t h ei n c o m ew a si n c r e a s e db y 4 0 5 i t se f f e c to ns p r i n gm a i z ew a st h es a m ea ss u m m e rm a i z e ，y i e l do fs u m m e rm a i z ew a si n c r e a s e d 5 2 5 ，a n dt h ei n c o m ew a se n h a n c e db y7 8 3 4 s o i lc o l u m ne x p e r i m e n td e m o n s t r a t e dt h a tna n dkc o u l dl e a c ht o1 0 0 锄s o i ld e p t h pw a sr i c h i no 3 0c md e p t h l e a c h i n gr a t eo fn ，pa n dki nt r e a t m e n tw i t hf e r t i l i z e r a t i o ni nd i f f e r e n tp o s i t i o n w e 陀2 0 2 7 “- 2 2 2 8 ，2 5 2 2 2 9 3 6 0a n d7 2 8 4 7 4 0 1 0 ，r e s p e c t i v e l y , a n dt h a ti nc o m m o n t r e a t m e n tw e r e1 6 5 4 - 2 1 5 6 ，1 6 5 3 - 2 8 3 0 0 o oa n d2 5 8 2 - - 。2 8 3 2 0 ，r e s p e c t i v e l y k e yw o r d s ：m a i z e ；s i m p l i f i e df e r t i l i z a t i o n ；n u t r i e n ta b u n d a n c ea n dd e f i c i e n c y ；n u t r i e n tm o v e m e n t 目录 1 弓i 言1 1 1 研究目的与意义1 1 2 玉米生产问题1 1 2 1 我国粮食安全问题所面临的挑战1 1 2 2 玉米在我国粮食安全中的重要地侮2 1 3 腐植酸肥料的研究进展6 1 4 十壤养分丰缺与运移规律研究进展8 1 5 主要研究内容、研究方法及拟解决的关键技术8 1 5 1 研究目标8 1 5 2 主要研究内容9 1 5 3 拟解决的关键技术9 1 5 4 研究方法9 1 6 技术路线1 0 2 材料与方法1 1 2 1 十壤养分丰缺诊断研究1 1 2 1 1 试验地点1 l 2 1 2 试验材料1 l 2 。1 3 试验设计1 1 2 1 4 样晶采集及测定项目1 2 2 1 5 分析方法1 2 2 2 深松双层施肥条播技术对复玉米生k 发育和土壤理化性质的影响1 3 2 2 1 试验地点1 3 2 2 2 供试材料1 3 2 2 3 试验设计，1 3 2 2 4 样品采集及测定项目1 3 3 1 土壤养分丰缺诊断研究1 8 3 1 1 定位施肥条件下作物产量的变化1 8 3 1 2 农田十壤养分演变规律1 8 3 2 深松双层施肥条播技术对夏玉米生长发育和十壤理化性质的影响1 9 3 2 1 深松双层施肥条播技术对夏玉米生长发育的影响。1 9 3 2 2 深松双层施肥技术对十壤理化性质的影响2 3 3 3 深松全层施肥精播技术对玉米生长发育和十壤养分分布的影响2 8 3 3 1 深松全层施肥精播技术对春玉米生k 及十壤理化性质的影响2 8 3 3 2 深松全层施肥精播技术对夏玉米产量和十壤养分分布的影响3 3 3 4 养分淋溶运移规律研究3 7 3 4 1 不同处理十壤淋溶液中养分含鲑的变化规律3 7 3 4 2 不同处理养分累积淋出量的变化规律“ 3 4 3 培养结束时不同处理不同十层养分含量4 7 4 讨论4 9 4 1 十壤养分丰缺诊断研究4 9 4 2 简化高产施肥技术研究4 9 4 3 养分淋溶运移规律研究5 1 1 ；结论5 ：! 参考文献5 3 在读期间发表的论文5 8 作者简介5 9 j 致谢6 0 玉米简化高产施肥技术研究 1 1 研究目的与意义 1 引言 农业是国民经济发展的重要支柱，中国是世界上人口最多的国家，随着经济的迅猛发展及产 业结构的不断调整，人地- 矛盾愈发突出，我国未米粮食生产总量能否满足人吣生活的需要是国内 外普遍_ 关注的重人问题。玉米作为我国二人作物之一，其生产能力在当前和术米相当k 的一段时 间内所面临的挑战也是十分复杂而严峻的。 河北是我国粮食土产区之一，河北粮食生产力高低对我国农业综合生产能力的影响是1 卜常人 的。自国家启动粮食丰产科技i ：样以来，在解决目前粮食生产滑坡问题方面，已经取得一定成效。 在玉米超高产攻关研究方面虽然取得一些突破，但生产成本过高、操作比较繁琐、许及推j “难度 大、农田十壤环境劣变等高产瓶领还没有解决，提升玉米整体生产水平还面临诸多挑战。本研究 针对目前i - - i i l 玉米生产中限制玉米生产满力发扦的瓶颈问题，从粮田十壤养分丰缺演变特征研究 入手，针对土壤养分丰缺状况及超高产玉米对氮、磷、钾养分的需求特点，进一步优化玉米专h j 腐植酸复合肥配方。在此基础上，研究探索玉米简化超高产施肥播种技术体系，通过施肥播种机 具的创新，用最简单、最有效的方法，一次性完成种行深松、全层施肥、精量播种作业，并结合 室内模拟试验与田间动态检测，探索深松与全层施肥的增产潜力与高产机制。通过系统研究为河 北省玉米人面积实现超高产目标提供理论与技术支撑。 1 2 玉米生产问题 1 2 1 我国粮食安全问题所面临的挑战 粮食是特殊商品，解决1 3 亿人口的吃饭问题，始终是治国安邦的头等大事。我国正处在改 革开放和现代化建设的关键时期，必须建立和完善粮食安全体系，确保国家粮食安全。我国的基 本国情决定了我国粮食安全问题将长期存在。我国的粮食总量必须持续增加才能满足人口快速增 长的需求，而耕地面积的减少制约了粮食总量依赖扩大播种面积提高的可能性，只能依靠增加粮 食单产来提高。当前，我国提高粮食单产采用的是以牺牲资源和环境为代价的高投入生产，因此 限制了农业的可持续发展。但是，现阶段只要重视粮食生产，有效保护农民种粮的积极性，各项 政策措施行之有效，就能够较好地解决我国的粮食安全问题。从长远看，我们必须建立和完善国 家粮食安全体系，进一步提高粮食安全水平，这就需要把重点放在保护和提高粮食综合生产能力 上，放在国家农业和粮食政策的稳定性和连续性上，以及粮食生产、销售等各个环节的相互协调 与政策手段的综合运用之上。 河北农业人学硕：学位( 毕业) 论文 1 2 2 玉米在我国粮食安全中的重要地位 粮食是关系国计民生的战略物资，粮食危机必然对社会稳定和国家安全构成极大威胁。国家 粮食安全，主要包括口粮安全和饲料及加i ：粮的安全。口粮安全，主要是确保水稻、小麦和玉米 的生产稳定发展，玉米在我国粮食作物中l o i 有重要地位。我国是玉米生产人国，玉米年种植面积 2 6 9 7 万公顷，年产量2 8 8 0 亿斤，仅次丁美国，居世界第二位。随着我国作物种植结构和农业产 业结构的不断加深调整，玉米已成为我国仅次丁水稻的第二人作物，种植面积- i 一粮食种植总面积 的2 6 ，玉米产量l i l 。粮食总产的3 0 。玉米独具“粮一饲一经”二元结构，在解决我国十多亿人 口的温饱问题，为农民、农业和农村经济发展，国氏生活水平提高和膳食结构改善等方面做出了 巨人贡献。玉米生产对整个国比经济发展有着巨人的影响，提高玉米综合生产能力是保障我国粮 食安全、促进备牧业和粮食加：l ：业发展，实现农业增效和农比增收的k 期战略目标。 1 2 2 1 我国玉米生产发展概况 1 6 世纪中叶玉米传入中国，1 7 1 8 世纪在全国人面积种植，与水稻、小麦、高粱等作物相比， 其栽培历史最短，发展速度最快。2 0 世纪7 0 年代玉米种植面积1 8 0 0 万h m 2 ，总产量为4 4 3 2 万 t ，单产2 8 8 2k g h m 2 ；8 0 年代玉米种植面积为1 9 4 3 万h m 2 ，总产量6 8 1 1 万t ，单产3 5 2 2 k g h m 2 ； 9 0 年代玉米种植面积2 2 7 0 万h m 2 ，总产量1 0 8 2 9 万t ，单产水平4 7 7 0k g h m 2 。2 1 世纪初中国的 玉米种植面积2 4 6 4 万h m 2 ，单产水平达到4 9 0 7 k g h m 2 ，总产量达到1 2 1 1 4 9 万t 【1 捌。在过去的儿 十年里，玉米科技开发取得了令人瞩目的成绩。不同部门、不同学科通力合作，运刚综合组装和 运筹各项适用技术，形成以综合技术为龙头，以产量为指标，以农业产业化为方向的高产、优质、 高效集约化栽培技术体系，在区域性人面积玉米栽培研究方面取得一系列的研究成果和高产经 验。然而，由我国人口与经济双重需求增长的基本态势造成的玉米供求不足也是一个k 期的趋势。 2 0 0 5 年和2 0 1 0 年我国玉米产需分别缺口2 9 4 3 万t 和2 3 0 1 万t ，说明玉米生产已不再能满足国内 需求。未来随着工业化和城镇化快速发展，人口持续增长及耕地占卜双失衡、后备资源开发有限 等带来的粮食生产问题将面临着多重挑战。 1 2 2 2 河北玉米生产现状 河北省位于黄淮海夏玉米种植区的北部和春玉米种植区的南部，是中国玉米主产省份之一， 播种面积和产量常年稳定在全国玉米播种面积和产量的1 0 左右【3 】o2 0 世纪9 0 年代统计表明， 河北玉米播种面积2 2 3 3 万h m 2 、单产4 5 3 6k g h m 2 和总产1 0 1 6 1 万t ，分别居中国第2 位、第1 7 位和第5 位【4 1 。近年来，由于农资价格持续走高，病虫害和自然灾害频繁发生，粮食安全对玉米 稳产增产提出更高要求。 1 2 2 3 玉米生产中存在的问题 第一，耕地数量和质量下降。“万物皆由土中生”，耕地资源的数量和质量直接关系到粮食生 产的高产、高效和优质。1 9 4 9 - 2 0 0 8 年，河北省粮食播种面积总体上呈下降趋势，从1 9 4 9 年的 2 苄米简化高产施肥技术研究 7 2 4 3 万公顷下降剑2 0 0 8 年的6 1 5 8 万公顷，降幅为1 4 4 1 ，年均下降0 2 7 【5 】。根据1 9 9 5 2 0 0 0 年的统计资料并按农业部十肥站所定标准估算，现有耕地中高产田占2 8 3 ，中产田占3 5 5 ， 低产田占3 6 2 ，即质鼍较差、产量不高的中低产田占总耕地的7 2 。调查表明【8 1 ，每公顷粮食 产量比同等条件下的高产田要低2 2 5 0k g 3 0 0 0k g 。在2 8 的高产田中，土壤质量下降的趋势也 不容忽冽6 1 。在黄淮海地区，中低产田面积i 叶全部耕地面积的6 0 左右【7 1 。生产中，人们对土地 “重用轻养”，有机肥刚昔极少；加之长期浅旋使得耕层变浅，厚度不足1 5 c m ，蓄水保肥能力下 降，这些限制性因子使高产品种在人面积种植上不能充分发挥其生产潜力。十壤综合质量降低是 制约粮食产昔提高的重要冈素之一。 第二，单产提高遇到瓶颈。我国耕地资源紧缺，耕地面积随着时间的推移暑惯性+ 卜降，在此 形势之下，玉米的播种面积难以人幅扩张，只有提高单产水平才能满足快速增k 的市场需求。2 0 0 2 年玉米首次超过小麦，成为我国仅次于水稻的第二人作物，这主要得益于玉米单产水平相对较高。 1 9 9 7 - - 2 0 0 6 年期间玉米单产从4 3 8 7k g h m 2 增加剑5 3 9 4k g h m 2 ，比粮食平均单产高1 0 1 7 ， 此后变幅不火且有卜降趋势。1 9 9 8 2 0 0 2 年玉米单产警下降趋势，单产由1 9 9 8 年的4 6 0 0k g h m 2 降至2 0 0 2 年的4 0 1 5k g h m 2 ；从2 0 0 3 年开始玉米单产逐渐恢复，至2 0 0 7 年达剑4 9 6 7k g h m 2 ，较 最低的2 0 0 0 年增k2 3 8 0 ，较1 9 9 8 年增长7 9 8 。但2 0 0 7 年河北省玉米单产仍朱恢复到历史 最高水平的5 1 6 4 5k g h m 2 ( 1 9 9 5 年) 。据有关专家根据光热资源和玉米光能利用率测算，河北省 玉米最高理论产量为3 8 4 0 6 4 5k g h m 2i s , , 9 】，2 0 0 7 年，河北省玉米单产仅为5 8 5 4 0 4k g h m 2 ，河北 省夏玉米高产记录仅为1 1 5 0 4 4k g h m 21 1 0 i ，该理论产量比2 0 0 7 年全省玉米单产高5 5 6 倍，比现 在的夏玉米高产记录高出2 3 4 倍。可见，河北省玉米增产潜力巨大。 第三，自然原因。水资源严重短缺和自然灾害的频繁发生也是制约农业生产能力提高的重要 因素之一。河北省亩均水资源簧2 4 3 立方米，仅相当于全国均值的1 8 。水量短缺和水体污染的 加剧对粮食高质高产构成烈重威w 1 1 】。玉米是需水量较大，但不耐涝的作物，近些年河北夏季降 雨量小而不均，耕层十壤水分含量低，直接影响了玉米产量的提高。夏季人风、冰雹、早涝等自 然灾害频发，病虫害严重等也是农业生产中存在的主要问题。从1 9 9 5 2 0 0 8 年1 4 年间，河北省 受灾面积除2 0 0 4 年外，均在2 5 0 万公顷以上，成灾面积均在1 0 0 公顷以上，成灾率在5 0 - - 7 2 之间波动【1 2 1 。各种自然灾害直接造成粮食作物的减产，削弱了区域粮食生产能力。 第四，人为因素。人为因素主要体现在施肥不合理，耕作技术不科学，种植技术落后，生产 成本高。 1 施肥不合理，肥料利用率低。肥料是作物的粮食，我国自古就有“有收无收在于水，多收 少收在于非肥”之说。据联合国粮农组织( f a o ) 的资料，化肥对粮食生产的贡献率占4 0 左右。 根据全国化肥试验网的大量试验结果，施用化肥可以提高水稻、玉米、棉花单产4 0 - - 一5 0 。2 0 0 4 年，我国化肥产量达4 5 1 9 万t ( 纯养分) ，占世界总产量的3 0 ，居世界第一位。我国农民化肥 的施用技术落后、配比不合理、过量偏施及肥料利用率低等问题也愈发显现。目前我国氮、磷、 钾肥当季利用率分别为3 0 - - - 3 5 ，1 0 - - 一2 0 ，3 5 5 0 低于发达国家1 5 2 0 个百分点【1 3 1 。 肥料品种单一，多以氮肥为主，磷、钾肥及微肥投入少，施有机肥更少甚至不施，养分不平衡， 3 河北农业大学硕一e 学位( 毕业) 论文 配比不合理。调查发现【1 4 l ，黄淮海区玉米生产中氮：磷：钾的施入量为1 ：0 2 7 ：0 0 8 ，发达国 家为1 ：0 5 8 ：o 5 4 ，世界平均水平为1 ：0 4 9 ：o 3 6 。在河北粮食主产区，农民施肥重夏轻秋， 重氮轻磷钾，尿素施用鼍一般为4 5 0k g h m 2 ，比美国多6 0 以上，因此造成的增肥不增产矛盾尤 为突出。盲目施肥加剧了土壤养分失衡，降低了作物的抗性，引发了病虫危害，同时加人了农业 生产成本，严重挫伤了农民种粮积极性。施肥不当是农田士壤环境劣变的主要原冈，如何塑造高 产粮田、保持十壤肥力的可持续利用、充分发挥养分资源潜力，进一步提高粮食产鼙问题亟待解 决。 2 耕作技术不科学。河北是华北平原典型的“玉米一小麦”一年两熟种植区，联合整地旋耕 作业已经酱及应h j 十多年，长期的旋耕作业，造就了坚实的犁底层，耕层深度只有l o c m 左右， 过硬过浅的犁底层一方面阻隔雨水和灌水迅速i - 渗，另一方面增人了根系向卜伸展阻力，使根系 发育不良，吸收水i i i i 力下降、吸收范围变小、抗风能力和抗早抗衰老能力降低，进而影响作物 生产能力。 3 种植技术落后。一家一户的生产模式，传统的耕种习惯，阻碍着新技术的普及应j h 。玉米 生产物化投入比重大，点位面积劳动力成本高，生产效率与产量较低。麦田人：i ：点种玉米、小型 播种机播种，播后地面撒肥浇水、人j i ：间苗、后期追肥种植模式仍是目前河北农氏玉米生产的主 要方式。近年来，玉米施肥精量播种机开始广泛推广应用，但多为小型机具，冈施肥过浅、过于 集中造成烧苜与水肥利用率低等问题，难以犬幅度提高玉米产量。无论是传统种植模式还是现行 机械化种植模式，都不能最大限度的摆脱对劳动力的依赖。随着农村强壮劳动力外出打：i ：数量的 不断增加，老弱妇孺不得不成为农业生产的主力军，“种薄收、粗放种植管理造成的减产问题1 # 常普遍，冈此，研发推，“应用简化超高产玉米施肥种植技术已经成为农业健康发展的迫切需求。 4 生产成本高。农产品的生产成本可以分为物资费刖和人：i ：费用。物资费刚包括种子、肥料、 农药、机械和排灌费用等；人：【：费用主要是指耕种、田间管理等生产用：【：产生的费用。日前由于 生产规模小，农用生产资料价格高、农业劳动生产率低、农产品生产技术落后等造成的我国农产 品生产成本偏高，农民利益直接受损，也是玉米播种面积早现下降趋势的诱冈之一。1 9 9 5 年 - - 2 0 0 4 年玉米生产成本由o 4 4 元k g 增加剑0 7 6 元k g ，净收益由o 9 4 元k g 降低到0 4 5 元k g ，2 0 0 8 年 农业部对吉林玉米主产区调查显示，玉米种植成本1 3 元i ( g ，净利润0 0 4 5 元；k g t 川。目前，黄淮 海夏玉米主产区的生产成本约为1 0 8 元k g ，净利润o 2 3 元k g 。化肥作为最重要的农业生产资料， 一般占物资投入费的4 0 左右，1 9 9 8 2 0 0 6 年问，化肥、农药和用工等农业生产资料价格上涨幅 度较大，人工费用也随着社会发展逐年增长，柴斌峰研究表明，1 9 9 0 年2 0 0 6 年，我国玉米每 亩人工成本由5 0 1 7 元增长至1 4 9 9 4 元【l 引。生产成本的火幅上涨在很大程度上抵消了玉米价格上 涨和惠农政策带给农民的好处，挫伤了玉米生产积极性，不利于稳定玉米生产。 1 2 2 4 解决玉米生产问题的主要措施 1 保证粮食播种面积，是当前保障粮食安全的关键环节。农业是国民经济的基础，耕地是农 业生产的基础，同时耕地也是社会稳定的基础。在我国农业和农村经济进入新的发展阶段以后， 保护粮食综合生产能力的任务仍然相当重要和艰巨。城市化、工业化进程将会占用部分耕地，造 4 玉米简化高产施肥技术研究 成粮食作物种植面积下降，因此应当进一步加强基本农田保护，特别是粮食主产区的农田建设， 控制耕地面积流失。强化耕地占补平衡管理、严格执行城市用地规模审核制度、建立有效十地收 益分配机制、耕地保护动态检测系统和引入耕地保护的社会监督机制是目前我耕地保护的主要措 施，政府需要进一步稳固和加大相关政策的贯彻实施，以保障我国农业生产的可持续发展。另外， 加强农用地流转，化零为整，减少耕地资源浪费，增加十地利用效率，发展规模化产业农产品生 产体系也应当是新时期政府j i ：作重点之一。 2 依靠科技进步提高单产水平是作物学研究的永恒主题。长期以来，玉米超高产研究一直是 国家的重人科技需求，从2 0 0 4 年起，科技部、农业部、财政部币国家粮食局纽织4 部委启动实 施的“粮食丰产科技i ：程”，在2 0 0 4 - - 一2 0 0 6 年和2 0 0 7 2 0 1 0 年两个阶段分别设置了“粮食作物 持续超高产理论与技术模式研究”和“二人作物可持续超高产共性理论与技术模式研究”两个重 大课题，许多机构和学者也在不同层面积极探索，并且已经取得显菥成效。过去的2 0 多年里， 我国玉米栽培研究取得了一系列的研究成果和宝贵的玉米高产经验。主要是苗全苗齐和合理密植 技术研究、高产玉米需肥规律和合理施肥技术研究、地膜覆盖和。1 了水灌溉技术研究、玉米病虫害 防治和杂草防除技术研究、玉米高产规律探索和规范化栽培技术研究、玉米人面积区域性高产科 技开发研究等。从k 远利益考虑，玉米超高产研究仍应是今后较k 一段时期玉米栽培学科优先关 注的研究领域。 3 强化农田水利设施建设，加强玉米田问十壤肥力建设，改造中低产田，建立机械深松、培 肥土壤地力的k 效机制。作物高产、土壤培肥、资源高效、环境友好是我国农业可持续发展的必 由之路，科学施肥、肖本增效是增加农民收入的根本途径。玉米是喜肥作物，但是我国玉米化学 肥料投入量偏犬、施用时期不合理的问题普遍存在，由此引发的环境问题也备受关注。今后较k 一段时期，包括农业投入高效利用、精准施用在内的精准化研究是玉米栽培学科特别需要关注的 领域。华北平原夏季旱涝不均，加强农田水利设施，旱时即使灌溉补充水分，涝时及时排水，确 保粮食生产的稳定。适当深松，打破犁底层，改善十壤通透性，扩充土壤库，协调同液气三相， 利于根系生长。平衡施肥适当少施氮肥、控制磷肥、增施钾肥，坚持配合施用有机肥料与秸秆还 田，提倡施用有机无机复混肥、多元复混肥，提高肥料利用率和农田养分循环率，改善耕层士壤 物理、化学和生物学性状，提高土壤蓄水保肥能力，减小玉米生产中的物化投入和对农田的环境 污染，增加农民收益，从整体上提高土壤和作物的生产能力，从而实现养分资源和水资源持续高 效利用，稳定我国粮食生产。 4 加大科技投入。近年来，我国玉米总产和单产不断创出历史新高，科技发挥了重要作用， 也是我国玉米生产发展的重要动力。陈百明【1 6 瞎研究表明，科技进步的贡献率对水稻、玉米和小 麦三大粮食作物的贡献率均在肥料、机械和劳动投入之上，对玉米的贡献率为5 0 4 7 ，可见科学 技术在玉米生产中处于绝对重要地位。首先，选育推广耐密型高产品种，玉米良种的选择在增产 中的作用占3 0 1 1 7 j ，依靠科技进步，依靠高产、优质、高效玉米新品种的育成推广和玉米生产用 种的不断更新，提高粮食单产是实现我国玉米生产可持续发展的重点战略措施之一；其次，简约 集成技术研究。栽培技术的简化物化是作物栽培学研究的重要生长点，传统农事操作的复杂性， 5 河北农业人学硕士学位( 毕业) 论文 弱化了先进技术成果的转化，单项技术的集成创新是玉米栽培长远发展亟待加强的研究领域。加 强玉米生产技术体系的建设，是粮食生产向精细化迈进，充分发挥农业科研力量，因地制宜以实 现玉米生产的高产、优质、高效、生态和安全。 5 发展玉米机械化种植。近年来，随着农业机械化促进法的公布施行和国家农机购置补 贴政策的实施，广人农氏购置、使川玉米生产机械的积极性高涨，玉米生产机械化得剑了k 足发 展。但是我国机械化发展滞后，总体水平低的状况还没有得到根本的改变。发展现代农业，推进 社会主义新农村建设，实现粮食稳定增产、农业不断增效、农氏持续增收，对发展玉米生产机械 化提出了迫切要求，必须加快推进玉米生产机械化。人力发展玉米生产机械化，不仅可以减轻农 民的劳动强度，有效争抢农时，抵御自然灾害的影响，而且可以确保农艺措施剑伉，扩人种植面 积，提高玉米产量，实现玉米生产二1 y 本增效。同时对玉米精准化生产的需要也是十分紧迫的。机 械化精量播种每公顷可以省种4 5 斤左右，增产1 0 以上，以占林省为例，精密播种每年全省可 以： 了省种子费用为1 2 1 5 亿元【1 8 】，玉米机收每公顷可减少损火3 - - 5 1 1 9 l 。要提高玉米的生产 经济效益就是要降低玉米生产中的刚j ：餐和施肥量，增加玉米生产中的科技投入，精量生产即可 同时满足这两方面需求。从长远米看，开发玉米生产机械化，精准化，集成化技术体系作为新阶 段+ 【：作重点，在确保粮食安全生产方面具有不可替代的战略作用。 1 3 腐植酸肥料的研究进展 我国农业生产历史悠久，通过有机肥料来培养地力和提高农作物产量也是传统农业生产的重 要方式之一。以腐植酸为养分载体的肥料统称为腐植酸类肥料，是有机肥料家族中的一员，也是 现代农业中绿色食品的主要肥源。腐植酸肥料中含有丰富的有机质，种类齐全的矿质元素以及多 种含氧官能团，可以协调矿质营养平衡，改善七壤环境，提高肥效。腐植酸肥料弥补了化肥的缺 陷，对促进生态体系的良性循环起到推动作用，对实现高产、优质、高效的生态农业和实现农业 的可持续性发展具有深远和重大的意义。腐植酸肥料作为新型的生态肥料在农业生产中的主要作 用可以归纳为以下几个方面： 1 改良士壤 土壤是万物之源，是植物生产的基本物质和植物生产中物质与能力循环的枢纽。施用腐植酸 肥料后，可以提高士壤缓冲性能，改良土壤环境；增加土壤团粒结构，改善孔隙状况；提高士壤 阳离子吸收性能，增加土壤保肥保水能力；增加土壤有益微生物的活动。华北农大研究表明陋j ， 腐植酸可以使十壤团粒结构总数增加1 5 3 0 倍，水稳性团粒增加8 5 3 0 ，从而起到土壤保 肥作用。邢树基【2 6 i 等在研究腐植酸与水稻育秧时发现施用腐植酸肥料比不施土壤p h 值降低1 6 倍，有效防止了秧苗青枯现象的发生。有研究表明【2 7 1 ，施入腐植酸后粘土矿物中盐基交换量可以 提高2 0 - 3 0 倍，降低了土壤盐基交换量，对盐碱土的改良有重要作用。王国学以试验证明了腐 植酸肥料具有改土、增产、增温、刺激、后效等五大作用陋l 。近年来 z g l ，日本、泰国、马来西亚 等过家都