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農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華北黃土高原地區(qū)作物栽培科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站

來源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2025年09月01日 22:21

一、平臺(tái)簡(jiǎn)介

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華北黃土高原作物栽培科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站是2016年10月建設(shè)完成，依托單位內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)。實(shí)驗(yàn)站利用內(nèi)蒙古黃土高原地區(qū)作物生長(zhǎng)與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)，在作物栽培技術(shù)和耕作制度等方面主要開展了深耕改土、秸稈還田培肥，玉米、馬鈴薯、燕麥等作物的高產(chǎn)、群體光熱資源匹配、肥水資源高效利用、抗旱耐寒及全程機(jī)械化等的理論及技術(shù)研究。并對(duì)不同栽培和耕作措施下的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)田間氣象因子、作物災(zāi)害、農(nóng)田土壤肥力動(dòng)態(tài)和作物生產(chǎn)投入產(chǎn)出等指標(biāo)進(jìn)行長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)；對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量構(gòu)成因素、品質(zhì)與資源利用效率等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定及觀測(cè)。

二、研究方向

1.作物栽培技術(shù)

在作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量構(gòu)成因素、品質(zhì)與資源利用效率等相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定及觀測(cè)，建立完善的觀測(cè)和監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，研究作物對(duì)農(nóng)藝措施的響應(yīng)機(jī)制與反饋?zhàn)饔脵C(jī)制。按照統(tǒng)一規(guī)范的監(jiān)測(cè)指標(biāo)和技術(shù)方法，進(jìn)行長(zhǎng)期定位觀測(cè)與實(shí)驗(yàn)，集成相應(yīng)技術(shù)并示范，建立觀測(cè)數(shù)據(jù)共享信息系統(tǒng)。

2.現(xiàn)代農(nóng)作制度

在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的田間氣象因子、作物災(zāi)害及其影響、農(nóng)田土壤肥力動(dòng)態(tài)和作物生產(chǎn)投入產(chǎn)出指標(biāo)觀測(cè)、監(jiān)測(cè)方面，將建立完善的觀測(cè)和監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，研究農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)對(duì)種植模式優(yōu)化、防災(zāi)減災(zāi)及保護(hù)性耕作技術(shù)響應(yīng)機(jī)制與反饋?zhàn)饔脵C(jī)制。按照統(tǒng)一規(guī)范的監(jiān)測(cè)指標(biāo)和技術(shù)方法，進(jìn)行長(zhǎng)期定位觀測(cè)與實(shí)驗(yàn)，集成相應(yīng)技術(shù)并示范，建立觀測(cè)數(shù)據(jù)共享信息系統(tǒng)。

三、標(biāo)志性研究成果

2016年以來，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華北黃土高原作物栽培科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站承擔(dān)科研項(xiàng)目40余項(xiàng)，總經(jīng)費(fèi)10000萬元以上，發(fā)表論文200余篇，獲批地方標(biāo)準(zhǔn)28項(xiàng)；出版專著5部，獲批專利13項(xiàng)，認(rèn)定科技成果6項(xiàng)，獲得科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，中華農(nóng)業(yè)科技獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)豐收一等獎(jiǎng)2項(xiàng)。集成了作物高產(chǎn)高效技術(shù)模式15項(xiàng)，篩選了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗廣適的種質(zhì)資源108份，并明確了其優(yōu)良品質(zhì)的遺傳特性；培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)綠色高效新組合33份。標(biāo)志性成果為：玉米“兩改一增二?！必S產(chǎn)增效栽培理論及技術(shù)研究與應(yīng)用，成果主要內(nèi)容是：

針對(duì)內(nèi)蒙古玉米主產(chǎn)區(qū)耕地質(zhì)量劣化、品種與區(qū)域光溫資源及密植需求不匹配、群體密度低質(zhì)量差、化肥投入高浪費(fèi)大、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合度低等限制豐產(chǎn)增效的技術(shù)瓶頸問題，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)蒙古春玉米大面積豐產(chǎn)節(jié)本增效為目標(biāo)，開展了玉米"兩改一增二保"栽培理論與技術(shù)研究。并獲得了以下理論突破和技術(shù)創(chuàng)新：

1.主要理論突破

兩改：一是改土。以改良耕地質(zhì)量、提升土壤基礎(chǔ)生產(chǎn)力為目標(biāo)，在揭示土壤基礎(chǔ)生產(chǎn)力與玉米產(chǎn)量和氮肥利用效率定量化關(guān)系的基礎(chǔ)上，闡明了土壤有機(jī)質(zhì)、有效氮含量、土壤氮礦化量、土壤貯水能力為地力提升的主控因子，提出了深松35cm 和秸稈全量深翻還田2年以上的土壤改良技術(shù)途徑。二是適應(yīng)改土基礎(chǔ)的改品種。從根系構(gòu)型和冠層光氮效率對(duì)耕層結(jié)構(gòu)響應(yīng)的角度闡明了耐密品種的耐密生理機(jī)制；以實(shí)現(xiàn)品種與區(qū)域熱量匹配為目標(biāo)，將我區(qū)玉米劃分為6個(gè)旱作區(qū)和7個(gè)灌溉區(qū)，并明確了各生態(tài)區(qū)內(nèi)的品種熟期分布，建立了與生態(tài)區(qū)劃和耕層改良相匹配的品種鑒選更新技術(shù)途徑；

一增：在"兩改"的基礎(chǔ)上安全增密。以增加群體容量匹配區(qū)域光照和土壤資源為目標(biāo)，明確了內(nèi)蒙古玉米主產(chǎn)區(qū)密植安全群體分布規(guī)律。并在闡明了深松改土再增密生理生態(tài)機(jī)制的基礎(chǔ)上，提出了以生態(tài)條件確定群體上限、以"兩改"支撐提高群體下限的密植高效技術(shù)途徑；在當(dāng)前密度基礎(chǔ)上，通過"兩改"再增密1000株/畝以上，增產(chǎn)15% 以上，光輻射利用率提高22% 。

二保：一是減肥增效環(huán)保。以提升氮肥利用效率、減氮節(jié)本為目標(biāo)，闡明了氮高效品種通過高活性根系與土壤硝態(tài)氮空間耦合實(shí)現(xiàn)氮素高效吸收的生理生態(tài)機(jī)制；提出了利用氮高效品種實(shí)現(xiàn)減氮穩(wěn)產(chǎn)增效環(huán)保的技術(shù)途徑；實(shí)現(xiàn)節(jié)氮60-80kg/公頃，產(chǎn)量不降低，氮肥農(nóng)學(xué)效率提高20-30% ，氮素?fù)p失降低20% 以上。

二是機(jī)械化保障。以農(nóng)機(jī)保障"兩改一增一保"農(nóng)藝措施標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝高度融合為目標(biāo)，明確了整地至籽粒直收各生產(chǎn)環(huán)節(jié)機(jī)械化作業(yè)參數(shù)，并構(gòu)建了適宜于不同生態(tài)區(qū)域生產(chǎn)特征的玉米全程機(jī)械化作業(yè)規(guī)范，全程機(jī)械化示范田實(shí)現(xiàn)了出苗率平均提高6.2% 、群體整齊度提高8.3% ，雜草防除率提高7.5% ，較農(nóng)戶常規(guī)畝增產(chǎn)60kg以上，增產(chǎn)率8% 以上。以此為基礎(chǔ)，集成創(chuàng)新了玉米"兩改一增二保"技術(shù)體系并模式化。項(xiàng)目研發(fā)了地方標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)、獲批專利2項(xiàng)、出版玉米"兩改一增二保"等技術(shù)掛圖12項(xiàng)，參編專著7部，發(fā)表論文36篇，其中，SCI收錄1篇、EI收錄2篇。技術(shù)成果自2011年開始在內(nèi)蒙古玉米主產(chǎn)區(qū)示范應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)7年百畝高產(chǎn)示范田實(shí)測(cè)畝產(chǎn)1100kg以上，最高產(chǎn)量達(dá)1242.8kg/畝；2015-2017年累計(jì)示范推廣3131.7萬畝，總增產(chǎn)玉米籽粒237.3萬噸，總計(jì)為項(xiàng)目區(qū)節(jié)本3.07億元，總節(jié)本增效32.96億元，為我區(qū)春玉米大面積豐產(chǎn)增效提供了理論與技術(shù)支撐。

成果經(jīng)專家鑒定認(rèn)為，"項(xiàng)目技術(shù)先進(jìn)成熟、實(shí)用性強(qiáng)，核心技術(shù)有創(chuàng)新，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、技術(shù)水平居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。"

2.主要的科技創(chuàng)新

①闡明了土壤基礎(chǔ)生產(chǎn)力與玉米產(chǎn)量和氮肥生產(chǎn)效率的定量化關(guān)系，明確了地力提升的主控因子和中長(zhǎng)期改良調(diào)控目標(biāo)，提出了"深松改土強(qiáng)根蓄水，秸稈還田增碳培肥"的土壤改良理論及技術(shù)途徑，并研發(fā)了配套裝備。與農(nóng)戶淺旋滅茬相比，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量和水分利用效率提高8% -15% 、降水利用效率提高5% -10% 。

②闡明了耐密品種根系構(gòu)型對(duì)密植壓力響應(yīng)敏感，根系生長(zhǎng)量和冠層效率對(duì)密植壓力響應(yīng)遲鈍的耐密生理機(jī)制；建立了基于環(huán)境適應(yīng)性指數(shù)和指標(biāo)歸一化變異系數(shù)的耐密品種評(píng)價(jià)鑒選方法；以玉米種植區(qū)劃和品種區(qū)劃為基礎(chǔ)，明確了與生態(tài)區(qū)劃和耕層改良匹配的品種更新技術(shù)途徑。

③揭示了產(chǎn)量差異及群體密度對(duì)光溫資源的響應(yīng)特征，明確了內(nèi)蒙古玉米主產(chǎn)區(qū)密植安全群體分布規(guī)律；闡明了深松改土再增密的生理生態(tài)機(jī)制；提出了以生態(tài)條件確定群體上限、以"兩改"支撐提高群體下限的密植高效技術(shù)途徑。

④揭示了氮高效品種"陡、密、深"根系構(gòu)型和"早積累、快轉(zhuǎn)運(yùn)、氮經(jīng)濟(jì)"冠層表型特征；闡明了氮高效品種通過高活性根系與土壤硝態(tài)氮空間耦合實(shí)現(xiàn)氮素高效吸收的生理機(jī)制；提出了利用氮高效品種優(yōu)化減氮和培肥增密綜合措施實(shí)現(xiàn)增效環(huán)保的技術(shù)途徑。

⑤明確了秸稈深耕還田、精播增密齊苗、肥料機(jī)械深施、籽粒機(jī)械化直收等機(jī)械化作業(yè)參數(shù)；構(gòu)建了適宜于不同生態(tài)區(qū)域生產(chǎn)特征的玉米全程機(jī)械化作業(yè)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化籽粒直收實(shí)測(cè)產(chǎn)量1000kg/畝以上。

⑥集成創(chuàng)新了玉米"兩改一增二保"技術(shù)體系，制定出版了不同生態(tài)區(qū)域玉米"兩改一增二保"技術(shù)規(guī)范掛圖。實(shí)現(xiàn)了大面積增產(chǎn)14.1% 、畝均降低成本10.9元，生產(chǎn)效率提升16.3% 的豐產(chǎn)節(jié)本增效目標(biāo)。

實(shí)驗(yàn)站在2018-2020年連續(xù)3年舉辦了“玉米低水分籽粒直收現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)”，邀請(qǐng)了國(guó)內(nèi)育種、栽培耕作、營(yíng)養(yǎng)肥料、植保、農(nóng)機(jī)等領(lǐng)域玉米專家、我區(qū)農(nóng)業(yè)管理部門領(lǐng)導(dǎo)，各級(jí)農(nóng)技推廣部門的農(nóng)技人員，涉農(nóng)企業(yè)、農(nóng)業(yè)合作社、新型經(jīng)營(yíng)主體和農(nóng)民，以及新聞媒體記著等共200余人參加，現(xiàn)場(chǎng)觀摩玉米全程機(jī)械化的裝備、整地及籽粒低水分直收技術(shù)。被農(nóng)民日?qǐng)?bào)、中國(guó)科技網(wǎng)、內(nèi)蒙古新聞聯(lián)播、內(nèi)蒙古農(nóng)牧頻道等進(jìn)行報(bào)道。