在黑龍江省佳木斯市敖其鎮(zhèn)長壽村，有一塊玉米地顯得有些“標新立異”。
9月底，原本還未到佳木斯收獲玉米的日子。但在這片田地里，金黃色的玉米齊整整地“站”在大地上，整個田野間散發(fā)著清甜的香氣，這與周圍還是叢叢綠葉的玉米地形成了鮮明對比。一臺大型收割機在幾分鐘內(nèi)便一次性完成了摘穗和脫粒，一臺多功能深耕機緊隨其后，將玉米秸稈粉碎與土壤混合，同時堅硬的土壤也變得松軟了。
這是中國農(nóng)業(yè)科學院2018年科技創(chuàng)新工程項目之一“佳木斯玉米綠色發(fā)展技術(shù)集成模式研究與示范基地”（以下簡稱“示范基地”）。
“全面完成目標，今年預計實現(xiàn)畝增產(chǎn)100斤以上，增產(chǎn)10%以上。”“佳木斯玉米綠色發(fā)展技術(shù)集成模式”首席科學家、中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所（下稱作科所）研究員李少昆告訴《中國科學報》記者。
技術(shù)集成為玉米產(chǎn)業(yè)“開良方”
玉米不僅是重要的糧食、飼料作物，也是重要的能源、食品等原料。作為我國種植面積最大的糧食作物，玉米每年的產(chǎn)量在兩億噸以上。
然而，我國每年仍要從國外大量進口玉米和飼料替代品，原因何在？
李少昆告訴記者，玉米生產(chǎn)品質(zhì)差、成本高是重要因素。尤其是近兩年，玉米積壓，導致價格大幅下降。土地長期的掠奪式經(jīng)營，導致耕地有機質(zhì)大幅下降，耕層結(jié)構(gòu)變差。再加上機械化程度低、玉米加工能力不足、秸稈綜合利用率低，以及化肥使用量大、人工成本高等，嚴重制約了玉米可持續(xù)發(fā)展和國際競爭力的提高。
事實上，為尋找解決方案，農(nóng)業(yè)科學家們過去已經(jīng)研發(fā)出不少實用有效的技術(shù)。但大多通過單項技術(shù)解決玉米的某一項問題，技術(shù)之間不配套，難以綜合提升玉米發(fā)展?jié)摿Α?/div>
將單項技術(shù)進行“配對”，集成為一套系統(tǒng)化的技術(shù)模式，有助于提升玉米全產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的能力，全面提高產(chǎn)業(yè)競爭力，符合農(nóng)作物綠色增產(chǎn)增效的可持續(xù)發(fā)展之路。
2018年，農(nóng)科院聯(lián)合院內(nèi)多學科創(chuàng)新團隊，發(fā)揮協(xié)同創(chuàng)新力量，歸納農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展技術(shù)集成模式，為我國區(qū)域現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展大技術(shù)要求和關(guān)鍵問題“開良方”。
“佳木斯市玉米綠色發(fā)展技術(shù)集成模式”是由農(nóng)科院作科所協(xié)同植保所、區(qū)劃所、農(nóng)機化所、加工所、信息所等6家單位8個創(chuàng)新團隊共同實施。
目前，作科所已經(jīng)分別在西北新疆春玉米區(qū)、黃淮海夏玉米區(qū)開展區(qū)域技術(shù)集成模式示范，效果顯著，提升了玉米生產(chǎn)能力和產(chǎn)業(yè)效益。
“藥方”助力提質(zhì)增效
佳木斯地區(qū)位于世界三大“黑土帶”之一的東北黑土地上，雨熱同期，光照時間長，優(yōu)質(zhì)的土壤和獨特的氣候條件使其成為我國玉米生產(chǎn)的“黃金區(qū)”。
如何為佳木斯量身配出最優(yōu)技術(shù)“藥方”？作科所謝瑞芝博士向記者細數(shù)了此次示范的4套集成技術(shù)模式：“從土地到經(jīng)營”的優(yōu)質(zhì)玉米綠色生產(chǎn)技術(shù)模式，農(nóng)機農(nóng)藝融合的玉米全程機械化生產(chǎn)技術(shù)模式，種養(yǎng)結(jié)合的玉米綜合利用技術(shù)模式和少免、秸稈還田的保護性耕作技術(shù)模式。
100畝的示范基地，4套集成示范技術(shù)模式中包含8個技術(shù)大類100多組試驗，涉及從品種篩選、機械化生產(chǎn)、肥料使用，到信息管理、產(chǎn)后貯存加工，可輻射帶動周邊3萬多畝的田地。
實現(xiàn)玉米優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)，要從源頭抓起。根據(jù)當?shù)靥厣环矫?，合理布局不同熟期玉米品種。另一方面，在不同時間點對品種特性進行綜合評價，比如前期評價抗病蟲、抗倒伏，收獲時評價籽粒含水率、破損率以及產(chǎn)量遺失，據(jù)此獲得優(yōu)質(zhì)品種。
“我們初步篩選出了30多個優(yōu)質(zhì)品種”，李少昆告訴記者，這些品種在機收時玉米籽粒含水量降到了30%以下，植株倒伏率、破碎率和產(chǎn)量損失率都在5%以下，雜質(zhì)率在3%以下，“達到了國際水準”。
早熟的玉米品種，會因生物量小，使得單株產(chǎn)量下降。如何解決？提高種植密度是提高產(chǎn)量的主要措施，同時搭配玉米高整齊度群體構(gòu)建技術(shù)，讓玉米站得直、長得齊。通過試驗，優(yōu)選早熟品種在每畝7000株的大田中，產(chǎn)量可達900多公斤。而一般傳統(tǒng)生產(chǎn)，玉米品種熟期偏晚，種植密度為每畝地4000株，產(chǎn)量500多公斤。
高產(chǎn)實現(xiàn)了，要想高效，就要全程機械化。示范基地集成了土壤耕作、種肥同播、病蟲草害綜合防治、機械籽粒收獲、秸稈利用、烘干貯藏等玉米生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)所需的機械設備與關(guān)鍵技術(shù)。
農(nóng)機農(nóng)藝相結(jié)合，提升生產(chǎn)效率，最終實現(xiàn)了高產(chǎn)高效的協(xié)同提高。
探索產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展方向
“機械籽粒收獲是我國玉米生產(chǎn)的發(fā)展方向和生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變的重點，需要建立全新的栽培理念。”李少昆說，與傳統(tǒng)生產(chǎn)相比，每畝地較機械穗收可節(jié)約人力成本50~70元，較人工收獲可節(jié)約人力成本200~250元。
增產(chǎn)與增效并重，也要生產(chǎn)與生態(tài)協(xié)調(diào)，這才是完整的新型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系。
據(jù)統(tǒng)計，東北地區(qū)每年可收集的玉米秸稈量超過1.1億噸，50%以上秸稈被廢棄或燃燒掉，造成了嚴重的環(huán)境污染問題。針對秸稈問題，研究人員在基地開展了長期定位試驗，設置專門測試儀器記載溫度、熱量、雨量等關(guān)鍵因素變化，通過玉米秸稈粉碎還田+耕地深松的方法將秸稈“還之黑土”。
此外，團隊還配套研發(fā)了除草劑篩選技術(shù)、養(yǎng)分專家系統(tǒng)推薦施肥技術(shù)等，構(gòu)建玉米—大豆減肥增效輪作的合理耕作模式，保證玉米的綠色生產(chǎn)。
“通過試驗和示范，認準未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，有什么問題解決什么問題。”李少昆表示，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，有很多技術(shù)問題需要解決，但最難的是轉(zhuǎn)變農(nóng)民觀念，提高農(nóng)民意識。
“農(nóng)民擔心新技術(shù)成本高、有風險。”佳木斯農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心主任賁顯明告訴記者，他們給農(nóng)民“算細賬”，已通過多種形式組織了大約1000位農(nóng)民學習新技術(shù)成果，讓他們實實在在看到科學種田的“節(jié)本增效”。
“轉(zhuǎn)變觀念需要一個過程，當下先向農(nóng)業(yè)合作社和托管企業(yè)的技術(shù)人員普及，再通過示范，讓農(nóng)民真正了解新技術(shù)是有用的。”李少昆說。
