中國(guó)科學(xué)院STS計(jì)劃項(xiàng)目“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式示范”系列報(bào)道之一“機(jī)械化、規(guī)模化玉米-大豆綠色高效輪作模式”在黑龍江農(nóng)墾效果凸顯
20世紀(jì)60年代掀起的第一次綠色革命，大幅度提高了主要糧食作物的單產(chǎn)水平，為全球糧食安全做出了巨大貢獻(xiàn)。然而，第一次綠色革命走的是“高投入、高產(chǎn)出和高資源環(huán)境代價(jià)”的道路，農(nóng)田養(yǎng)分流失造成的面源污染、生物多樣性下降、溫室氣體排放增加等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)，特別是水資源日趨短缺、耕地質(zhì)量逐年下降、外部投入不斷增加與資源利用效率低下等，已經(jīng)成為限制糧食產(chǎn)量進(jìn)一步提高的關(guān)鍵因素。
通過(guò)改善土壤質(zhì)量、調(diào)控水肥資源、加強(qiáng)綜合管理、有效利用農(nóng)田養(yǎng)分要素以降低農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境的負(fù)效應(yīng)，繼而實(shí)現(xiàn)作物穩(wěn)定均衡增產(chǎn)、資源高效利用、農(nóng)業(yè)可持續(xù)性增強(qiáng)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方向。然而，目前卻極其缺乏在實(shí)現(xiàn)作物大面積均衡增產(chǎn)的同時(shí)，科學(xué)節(jié)肥減藥、提高資源利用效率的技術(shù)措施與適用模式。
2015年中央1號(hào)文件提出：“中國(guó)要強(qiáng)，農(nóng)業(yè)必須強(qiáng)。做強(qiáng)農(nóng)業(yè)，必須盡快從主要追求產(chǎn)量和依賴(lài)資源消耗的粗放經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)到數(shù)量質(zhì)量效益并重、注重提高競(jìng)爭(zhēng)力、注重農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新、注重可持續(xù)的集約發(fā)展上來(lái)，走高產(chǎn)高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展道路”。
中國(guó)科學(xué)院STS計(jì)劃項(xiàng)目“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式示范”是中國(guó)科學(xué)院借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)頂層設(shè)計(jì)組織實(shí)施的科技服務(wù)項(xiàng)目。項(xiàng)目面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)，面向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)需求，依托中國(guó)科學(xué)院研發(fā)力量雄厚、學(xué)科綜合交叉、技術(shù)適用先進(jìn)、善于綜合集成的體制優(yōu)勢(shì)，以及沈陽(yáng)軍區(qū)農(nóng)副業(yè)基地與黑龍江農(nóng)墾相關(guān)農(nóng)場(chǎng)耕地集中連片、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)規(guī)模化、耕種管收機(jī)械化、技術(shù)推廣體系化、農(nóng)事管理軍事化的組織優(yōu)勢(shì)，組織中國(guó)科學(xué)院相關(guān)研究所的科學(xué)家組成學(xué)科交叉團(tuán)隊(duì)，集成各所優(yōu)勢(shì)力量，依靠軍區(qū)與農(nóng)墾科技隊(duì)伍，以提高生產(chǎn)效率、降低資源代價(jià)、產(chǎn)生規(guī)模效益、推動(dòng)持續(xù)發(fā)展為主要目標(biāo)，通過(guò)協(xié)同攻關(guān)，打造規(guī)模化、集約化的大農(nóng)場(chǎng)式現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。項(xiàng)目緊密?chē)@中國(guó)科學(xué)院“率先行動(dòng)”計(jì)劃組織實(shí)施方案中加強(qiáng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的主要內(nèi)容《開(kāi)展“東北現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范”等科技示范和推廣工程，促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)，保障國(guó)家糧食安全》的布置研究與集成示范工作，力爭(zhēng)在東北現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式示范方面取得重大突破，為我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式打造可復(fù)制、可推廣的示范樣板。
該項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中，項(xiàng)目組針對(duì)東北地區(qū)目前普遍存在的玉米種植面積不斷擴(kuò)大，大豆面積不斷減小，主要作物多年連作條件下病蟲(chóng)害發(fā)生嚴(yán)重，以及糧食生產(chǎn)成本攀升與效益下降的現(xiàn)實(shí)，以豐產(chǎn)增效、節(jié)肥減藥、生態(tài)環(huán)保為目標(biāo)，以黑龍江省農(nóng)墾九三管理局尖山農(nóng)場(chǎng)為依托，突出生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)規(guī)模化與耕種管收機(jī)械化，配套集成秋整地、優(yōu)良品種、精量播種、病蟲(chóng)草害生物生態(tài)控制等相關(guān)技術(shù)，建立了年度總規(guī)模30萬(wàn)畝，其中玉米與大豆各15萬(wàn)畝的“機(jī)械化、規(guī)模化玉米-大豆綠色高效輪作模式”并重視在實(shí)際生產(chǎn)中的示范應(yīng)用，在“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式示范”方面取得了重要進(jìn)展。
機(jī)械化、規(guī)模化玉米-大豆綠色高效輪作模式
“機(jī)械化、規(guī)模化玉米-大豆綠色高效輪作模式”，除采取測(cè)土配方施肥、立體分期施肥、機(jī)械化深施肥、增施有機(jī)肥料及應(yīng)用肥料增效劑等節(jié)約肥料與提高肥效的措施外，充分挖掘玉米-大豆輪作的節(jié)肥效果。為保證產(chǎn)量，種植玉米時(shí)每畝需施用硫酸鉀10公斤，而當(dāng)?shù)禺?dāng)年鉀肥利用率僅為30%左右，玉米收獲后殘留于土壤中的鉀肥完全能夠滿(mǎn)足次年大豆生長(zhǎng)發(fā)育的需要，在大豆種植上可以實(shí)施徹底不施用鉀肥的措施，這樣每年每畝節(jié)省鉀肥用量2公斤；同時(shí)，常規(guī)玉米生產(chǎn)每畝施用尿素20公斤，充分利用大豆根系的固氮功能，大豆茬種植玉米可節(jié)約尿素用量10%，即每年每畝節(jié)省尿素用量2公斤；在15萬(wàn)畝玉米與15萬(wàn)畝大豆的“玉米-大豆綠色高效輪作模式”中，玉米茬種植大豆年度節(jié)約鉀肥30萬(wàn)公斤、大豆茬種植玉米年度節(jié)省氮肥30萬(wàn)公斤，取得了巨大的節(jié)肥效果。
“機(jī)械化、規(guī)模化玉米-大豆綠色高效輪作模式”，除堅(jiān)持預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、統(tǒng)防統(tǒng)治的病蟲(chóng)草害防治原則外，實(shí)施藥劑、人工、機(jī)械等多種方式相結(jié)合的病蟲(chóng)草害防治方式，在保證防止效果的同時(shí)，減少藥劑用量，達(dá)到凈化農(nóng)田的目的。該模式中，堅(jiān)持100%封閉除草，玉米、大豆封閉除草配方為90%乙草胺0.12Kg/畝+75%噻吩磺隆2.67g/畝。如果全部采用莖葉除草，大豆莖葉除草需要25%氟磺胺草醚0.13 Kg /畝+48%苯達(dá)松0.2 Kg/畝，玉米莖葉除草使用4%玉農(nóng)樂(lè)0.1Kg/畝或者55%耕杰0.13-0.2 Kg/畝，為了保證除草效果，根據(jù)草情還需要增加用量或加入苯達(dá)松、2·4-D丁酯等藥劑。封閉除草與莖葉除草相比，價(jià)格低、防效好、無(wú)殘留，關(guān)鍵是極大的降低了除草劑用量，僅除草一項(xiàng)就創(chuàng)造出減藥40%以上的顯著效果。
同時(shí)，大型進(jìn)口自走式高架高效噴藥機(jī)及農(nóng)用飛機(jī)航化作業(yè)，保證了“玉米-大豆綠色高效輪作模式”中病蟲(chóng)草害的高效防治。
大型進(jìn)口自走式高架高效噴藥裝備
根據(jù)主要作物生長(zhǎng)發(fā)育旺盛期功能葉葉綠素相對(duì)含量（葉綠素儀SPAD值）與籽粒產(chǎn)量顯著相關(guān)，可以用于估測(cè)作物籽粒產(chǎn)量的科學(xué)結(jié)論，本模式中，孕穗期與抽雄期玉米棒三葉、開(kāi)花期與鼓粒初期大豆倒三葉的葉片葉綠素相對(duì)含量與全量施肥種植區(qū)的玉米和大豆無(wú)明顯區(qū)別，表明輪作中節(jié)約尿素與鉀肥用量的玉米和大豆產(chǎn)量至少不會(huì)低于對(duì)照產(chǎn)量，同時(shí)在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了節(jié)肥減藥的目的。另外，耕種管收全程機(jī)械化提高了生產(chǎn)效率、規(guī)模化保證了模式的綜合效益。“機(jī)械化、規(guī)模化玉米-大豆綠色高效輪作模式”完美展現(xiàn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式的核心內(nèi)涵。
2015年7月22日，李克強(qiáng)主持召開(kāi)國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，部署加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，走安全高效綠色發(fā)展之路。會(huì)議提出，對(duì)接市場(chǎng)需求優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，鼓勵(lì)發(fā)展種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)農(nóng)業(yè)，推廣主要農(nóng)作物輪作和間作套作，……。此次國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議也為中國(guó)科學(xué)院STS計(jì)劃項(xiàng)目設(shè)計(jì)建立的“機(jī)械化、規(guī)模化玉米-大豆綠色高效輪作模式”的推廣應(yīng)用提供了先機(jī)。項(xiàng)目組將緊緊抓住這一歷史機(jī)遇，力爭(zhēng)在東北現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式建立與應(yīng)用方面取得更大進(jìn)展，為我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式打造可復(fù)制、可推廣的示范樣板。
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