玉米绿色丰产增效与土壤培肥技术

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“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2021-2023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600kg。目前该技术正在北方玉米种植区大面积推广应用。（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表。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≤5%。若耕地坡度≥3°，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，防止土壤跑墒；（3）还田后，需在24h内进行旋耕或翻埋，确保肥土相融。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%锌的硫酸铵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，同时硫酸铵分解产生的铵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110cm，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15-20cm，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。（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%。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、蚜虫等虫害。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