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玉米产量性能优化及其高产技术创新与应用
日期:2013-12-16 

主要完成单位:中国农业科学院作物科学研究所

主要完成人员:赵明、董志强、李从锋、边少锋、刘鹏、齐华、李潮海、高聚林、薛吉全、马玮、丁在松、张宾、张相英、侯海鹏、徐江

起止时间:2004 3 1 2011 12  30

获奖情况:2012年北京市科学技术二等奖

内容提要:

(一)主要技术内容

围绕国家粮食安全战略与国家粮食丰产科技工程重点项目规划,本项目基于三大粮食作物可持续超高产共性理论与技术模式研究课题中玉米高产理论与技术相关研究内容,历时8年,构建了玉米产量性能优化3个层次的理论分析体系,发明了3项高产关键技术,集成了3个区域特色的高产高效技术体系,有效地提升了我国玉米高产的理论与技术水平。

1、构建了产量性能优化的理论体系。(1)创立三合模式的产量分析综合体系。以产量构成、光合性能、源库三个产量分析体系内在联系为基础,建立三合模式的综合分析体系,明确了体系的层次性和数质量属性;(2)建立产量性能的定量公式及其因素动态模型。提出了产量性能MLAI×D×MNAR×HIEN×GN×GW的定量公式,建立了平均叶面积(MLAI)等产量性能动态模型;(3)提出了产量性能调节效应的补偿增产机制。确定了不同栽培技术措施对产量性能各参数的调节效应,分析出了正负调节效应的补偿性,提出超补偿是技术增产的主要基础。

2 发明了多项玉米高产关键技术(获专利8项)。(1)发明了玉米立式条带深旋一体化播种技术。针对玉米耕层浅、犁底层坚实等突出问题,发明了立式条带深旋精量一体化播种机,明确了条带深旋对产量性能的正向调节效应;(2)研发出了新型玉米高产稳产生长调节剂。针对玉米密植高产中倒伏、早衰等突出问题,基于生长调节剂互补增效的原理,研制出了兼具多种调节效应的生长调节剂,明确了化控高产稳产的调节效应,并形成专利产品;(3)创新了新型种植方式。为进一步发挥群体结构性增产技术效应,发明了玉米四穴成方、大小行双季交替、品种耐密鉴定种植等新型密植高产种植模式,示范效果良好。

3、集成创新了区域特色的高产技术体系。在我国北方春玉米、黄淮海夏玉米、西北春玉米主产区,以土壤深松根层优化、化控抗倒扩穗、耐密群体构建等关键技术为核心,创新了具有区域特色的技术体系,多点多年小面积实现了春玉米(吉林、辽宁、陕西)和夏玉米(山东、河南)亩产超1000公斤,大面积实现亩产超800公斤,取得良好增产增收效果。

(二)推广应用及效益

针对我国玉米生产中的关键障碍因素,基于作物产量性能优化理论和关键技术创新,集成了区域特色的玉米高产创新技术体系。项目实施期间,玉米平均增产77.31公斤/亩,累计推广3669.85多万亩,总增产28.37亿公斤,累计增收51.92亿元,取得良好的社会经济和生态效益。

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