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东北地区旱地耕作制度关键技术研究与应用
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  • 公布年份:
    2016
  • 中图分类:
    S344.1, S343.1
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目属于农业科学技术领域。耕作制度是指一个地区或生产单位作物种植制度以及与之相适应的养地制度的综合技术体系,合理的耕作制度,是实现农业区域性开发、资源合理利用与保护、农业可持续发展的基础。东北地区(包括内蒙古东四盟)是中国粮食主产区,现有耕地面积约4亿亩,每年粮食总产约3000亿斤,其中旱地粮食产量占73%以上,稳定提高旱地粮食产量对保障国家粮食安全具有重要意义。项目针对区域旱地作物种植区划不合理、种植模式单一、土壤耕作方法混乱、化肥投入过多等问题,以提高粮食单产和地力保育为核心,围绕耕作制度重大关键科学问题,开展了14年的联合攻关研究,取得了重大突破。1.制定了全新的耕作制度区划。系统揭示了1961年以来东北地区玉米种植界限变化规律,发现不同熟期玉米种植界限表现出明显的“北移东扩”趋势,定量了气候变暖对作物种植界限变化的影响程度。在该基础上,通过对1978年以来东北地区旱地耕作制度演变规律研究,将东北地区划分为6个耕作制度一级区,并提出相应的区域主要作物发展战略优先序和技术优先序。项目充分考虑了气候变化对耕作制度区划的影响,创新了耕作学研究方法。2.构建了资源高效型种植制度。以提高光、热、水、养分等资源利用效率为核心,构建了粮豆轮作,果粮间作、豆科与禾本科间作,玉米、大豆田间优化配置等资源高效型种植制度,阐明了资源高效利用机理,作物产量提高7.19%以上,水分利用效率提高0.15kg/mm亩以上。3.创建了地力保育型养地制度。首次提出了白浆土、黑土、棕壤和褐土的高产耕层参数阈值,其中物理指标和养分指标各为5项,填补了合理耕层构建参数量化研究上的空白。围绕高产耕层主要物理指标参数阈值,确定了不同土类的轮耕周期,优化建立了翻耕、免耕、深松和旋耕相结合的土壤轮耕体系,经过验证,作物产量提高6.01%〜17.64%;围绕耕层主要养分指标参数阈值,确定了黑土、棕壤和褐土有机肥、无机肥的配施量,系统提出了秸秆还田方式、周期、数量、氮肥配施量等参数,作物产量提高5.42%〜26.42%,土壤有机质提高7.26%〜31.39%。4.形成了适合东北不同区域的耕作制度综合技术体系。集成建立了北部粮豆轮作综合技术体系、中部局部深松综合技术体系、中南部有机无机配施综合技术体系、西部间套作综合技术体系、蒙东南田间优化配置综合技术体系,实现了技术的制度化,并在区域内普遍应用,作物产量提高6%以上,土壤有机质提高7%以上,水分利用效率提高0.12kg/mm•亩以上。项目部分内容已获省部级科技奖励6项,授权专利6件,制定地方标准4个,主编副主编著作8部,发表论文310篇,其中SCI/EI38篇,总引2131次,培养研究生184名,培训农业技术骨干和农民12.6万人。累计应用面积5486万亩,增加经济效益47.49亿元。总体达到国际先进水平,部分达到国际领先水平。
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