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科学“新”声|探索玉米增产背后的科技“密”码

来源:光明网2024-11-18 10:00

  “一颗小小的种子”埋进土壤里,冲破黑暗向上而生;“一颗小小的种子”握在明博手心,却深深扎根在心中。出身北方,成长于都市的明博,是中国农业科学院作物科学研究所的副研究员。在研究生之前,他未曾踏足田间。如今,他的日常工作中,有超过半数的时间都穿梭在玉米田间,奔走于各个地区的玉米试验田。

科学“新”声|探索玉米增产背后的科技“密”码

  明博回忆,起初,部分国家玉米亩产最高已经接近2000公斤,种植密度更高达每亩5500株,远超我国平均每亩2800-3500株的水平。巨大差距让科研团队意识到,我国玉米种植在增密、增产、增效方面还有较大空间,其他国家为何能达到如此高的密度?这其中存在着怎样的技术差异?

  探索之路必然面临诸多挑战,怀揣着疑问与思考,2004年,明博跟随老师踏上玉米增密种植实验之旅。然而,密植并非易事,密度提高导致植株间竞争加剧,导致株高升高、穗位升高、空秆率升高的“三高”问题凸显,茎秆细弱易倒伏,病虫害频发。试验田中70%的玉米植株倒伏,而剩余30%未倒伏植株却如曙光,为科研团队带来新思路。

  为了观察植株更真实的状态,明博团队经常跨越数千公里外进行实地勘察。研究发现,未倒伏植株多在西北内陆高光热地区,团队从中解析出了玉米植株合理密度与环境条件之间的紧密关联性,即合理密植需要因地制宜,要充分结合当地光、热、水、气以及土壤养分等资源禀赋条件。在这其中,种子作为基础条件,从中优选出适合当地的高抗、高产且耐密植的品种也就成为了重中之重。

科学“新”声|探索玉米增产背后的科技“密”码

  明博介绍,玉米拔节后,植株会迅速增高,导致作业机械难以进地、补肥困难。肥料有效运筹与玉米高产需求之间形成了难以调和的矛盾。面对这一难题,利用水肥一体化技术应运而生。该技术将灌溉水和肥料依据玉米不同生长阶段的需求进行科学分配,借助滴灌管道把水肥精准地输送至玉米根部。从而精准控制水、肥的投入量,在满足玉米生长所需的同时,实现有效省肥节水、省工省力、增产高效,达成了最优化、更精准化的投放目标。

  在科研团队的不懈努力下,玉米密植精准调控技术日益完善。不断融入了北斗导航、高质量播种、无人机植保、一喷多促等技术,集成技术综合施策密植玉米的生长发育和抗逆能力得到了显著增强,释放玉米产量潜力。

科学“新”声|探索玉米增产背后的科技“密”码

  2023年,密植精准调控技术在我国10省区、19个县、163万亩土地进行大范围试点推广,示范田平均亩产达791公斤,已广泛覆盖西北并延伸至其他主产区,2024年应用面积达4500万亩。

  这“小小的”,而又“沉甸甸”的几行数字,是无数科研学者多年来躬耕于田间地头的有力见证,代表我国玉米种植技术已实现弯道超车,在大面积规模化生产的高产实践上具有领先优势。在不同区域和年景下,技术实施区域的高产稳定性表现,足以证明玉米密植精准调控高产技术的优越性。

  当前,我国有灌溉条件的地区约为2亿-3亿亩土地。经测算,这些土地每亩基本能增产100公斤-200公斤。未来,要扩大技术推广面积,有力提升单产,为玉米产业需求增长奠定坚实基础。(记者宋雅娟、武玥彤,实习生姜丽)

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