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100斤以上，增產10%以上。”“佳木斯玉米綠色發(fā)展技術集成模式”首席科學家、中國農業(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。
技術集成為玉米產業(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，玉米生產品質差、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營，導致耕地有機質大幅下降，耕層結構變差。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，農業(yè)科學家們過去已經研發(fā)出不少實用有效的技術。但大多通過單項技術解決玉米的某一項問題，技術之間不配套，難以綜合提升玉米發(fā)展?jié)摿Α?/div>
將單項技術進行“配對”，集成為一套系統(tǒng)化的技術模式，有助于提升玉米全產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的能力，全面提高產業(yè)競爭力，符合農作物綠色增產增效的可持續(xù)發(fā)展之路。
2018年，農科院聯(lián)合院內多學科創(chuàng)新團隊，發(fā)揮協(xié)同創(chuàng)新力量，歸納農業(yè)綠色發(fā)展技術集成模式，為我國區(qū)域現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展大技術要求和關鍵問題“開良方”。
“佳木斯市玉米綠色發(fā)展技術集成模式”是由農科院作科所協(xié)同植保所、區(qū)劃所、農機化所、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)域技術集成模式示范，效果顯著，提升了玉米生產能力和產業(yè)效益。
“藥方”助力提質增效
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)質的土壤和獨特的氣候條件使其成為我國玉米生產的“黃金區(qū)”。
如何為佳木斯量身配出最優(yōu)技術“藥方”？作科所謝瑞芝博士向記者細數(shù)了此次示范的4套集成技術模式：“從土地到經營”的優(yōu)質玉米綠色生產技術模式，農機農藝融合的玉米全程機械化生產技術模式，種養(yǎng)結合的玉米綜合利用技術模式和少免、秸稈還田的保護性耕作技術模式。
100畝的示范基地，4套集成示范技術模式中包含8個技術大類100多組試驗，涉及從品種篩選、機械化生產、肥料使用，到信息管理、產后貯存加工，可輻射帶動周邊3萬多畝的田地。
實現(xiàn)玉米優(yōu)質生產，要從源頭抓起。根據(jù)當?shù)靥厣?，一方面，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、破損率以及產量遺失，據(jù)此獲得優(yōu)質品種。
“我們初步篩選出了30多個優(yōu)質品種”，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、破碎率和產量損失率都在5%以下，雜質率在3%以下，“達到了國際水準”。
早熟的玉米品種，會因生物量小，使得單株產量下降。如何解決？提高種植密度是提高產量的主要措施，同時搭配玉米高整齊度群體構建技術，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，產量可達900多公斤。而一般傳統(tǒng)生產，玉米品種熟期偏晚，種植密度為每畝地4000株，產量500多公斤。
高產實現(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各個環(huán)節(jié)所需的機械設備與關鍵技術。
農機農藝相結合，提升生產效率，最終實現(xiàn)了高產高效的協(xié)同提高。
探索產業(yè)未來發(fā)展方向
“機械籽粒收獲是我國玉米生產的發(fā)展方向和生產方式轉變的重點，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。
增產與增效并重，也要生產與生態(tài)協(xié)調，這才是完整的新型現(xiàn)代農業(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、養(yǎng)分專家系統(tǒng)推薦施肥技術等，構建玉米—大豆減肥增效輪作的合理耕作模式，保證玉米的綠色生產。
“通過試驗和示范，認準未來農業(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)代農業(yè)發(fā)展過程中，有很多技術問題需要解決，但最難的是轉變農民觀念，提高農民意識。
“農民擔心新技術成本高、有風險。”佳木斯農業(yè)技術推廣中心主任賁顯明告訴記者，他們給農民“算細賬”，已通過多種形式組織了大約1000位農民學習新技術成果，讓他們實實在在看到科學種田的“節(jié)本增效”。
“轉變觀念需要一個過程，當下先向農業(yè)合作社和托管企業(yè)的技術人員普及，再通過示范，讓農民真正了解新技術是有用的。”李少昆說。
