近年来，西北农林科技大学李世清教授团队联合西南大学陈新平教授团队瞄准国家需求，对标“农药化肥双减”和“化肥农药使用量零增”，以及农业绿色发展等国家目标，在课题“作物高产高效的地上地下互作机制与调控途径”、双减课题“西北旱作玉米化肥农药减施增效技术集成与示范”等项目资助下，以我国西北黄土高原典型旱作农业区的春玉米生产为对象，构建了旱地覆膜春玉米高产高效栽培体系，并进行了田间验证和大面积示范推广。该技术体系在我省长武县、永寿县、旬邑县、彬州市，甘肃庄浪县，宁夏固原市，山西应县等地进行了大面积示范推广，年均示范推广近90万亩，较传统生产方式增产增效15%以上，每年增产高于万公斤。研究团队专家介绍，在西北黄土高原的半干旱区甚至一些干旱区，随着地膜覆盖，特别是双垄沟覆膜栽培技术的发展和完善，西北旱作春玉米播种面积和产量显著增加，对保障区域粮食和饲料供应起到了重要作用。但受传统栽培理念影响，覆膜春玉米实际产量不到产量潜力的50%，地膜覆盖增产潜力和光热资源潜力没有得到充分发挥，水分生产效率和化肥生产效率较低，造成资源浪费。“因此，充分理解旱作玉米增产高效机制，优化旱地雨养农业水分管理措施，构建和完善旱作春玉米高产和资源高效利用的生产体系，对挖掘旱地生产潜力、提高资源利用效率、保障退耕还林还草工程成果具有重要意义。”李世清说。“在系统研究旱作覆膜春玉米养分需求规律、根层氮素实时监控与管理、根系—水分利用—根层养分调控关系的基础上，我们拓展了‘以肥促根，以根提水，水肥协同，减施增效’的途径。”李世清介绍，“在新模型指导下，我们确定了适宜品种、播期和密度、最佳施氮量和施肥时期，量化并成功构建了耦合光热资源—作物群体—土壤水肥资源的氮肥减施增效技术体系。”例如，在该模型的指导下，我省长武县确定了适宜的玉米品种、播期、播种密度，以及施肥方式等种植细节。多年田间定位试验和示范结果表明：采用这种种植模式，春玉米产量有较大提升，与国际高产玉米区氮肥偏生产力和水分生产力接近。在这些研究成果的基础上，团队还建立了黑色地膜代替白色地膜及轻简施肥技术等技术规程和综合栽培模式。据介绍，双垄沟覆膜栽培技术采用的白色透明地膜覆盖，在生产中存在膜下杂草控制难和玉米后期追肥难两个突出问题。“双垄沟覆膜栽培技术需要在播种前使用大量除草封闭剂。如果不用封闭剂，一方面膜下生长的杂草会和玉米竞争养分和水分，导致无效损耗；另一方面，杂草会顶破地膜，影响地膜增温保墒作用，而且不利于地膜回收。”李世清介绍，同时由于大部分是全膜覆盖，后期追肥只能靠人工，会耗费大量人力。经过反复试验研究，团队采用了“二替一控”的栽培模式，即采用黑色地膜代替白色地膜、用部分控释肥替代部分速效氮肥，使用黑色地膜控制膜下杂草。“这样不仅解决了这些难题，还实现了减少甚至不用除草剂，并大大降低了人力成本。”李世清说。在开展大面积示范应用的基础上，团队还积极培训农技人员和新型职业农民，实现了增产增效的技术突破。由于该成果有力推动了黄土高原旱作玉米化肥减施增效技术进步，产生了显著的经济社会与生态效益，“黄土高原旱地主要作物氮肥减施增效途径与技术”项目荣获年度陕西省科学技术奖二等奖。“我们还将积极推广这一体系，帮助更多农民熟悉掌握科学种植的方法，让这种绿色创新发展模式发挥它的作用。”团队成员表示。编辑：赵桃子
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