9月底，原本还未到佳木斯收获玉米的日子。但在这片田地里，金黄色的玉米齐整整地“站”在大地上，整个田野间散发着清甜的香气，这与周围还是丛丛绿叶的玉米地形成了鲜明对比。一台大型收割机在几分钟内便一次性完成了摘穗和脱粒，一台多功能深耕机紧随其后，将玉米秸秆粉碎与土壤混合，同时坚硬的土壤也变得松软了。

这是中国农业科学院2018年科技创新工程项目之一“佳木斯玉米绿色发展技术集成模式研究与示范基地”（以下简称“示范基地”）。

“全面完成目标，今年预计实现亩增产100斤以上，增产10%以上。”“佳木斯玉米绿色发展技术集成模式”首席科学家、中国农业科学院作物科学研究所（下称作科所）研究员李少昆告诉《中国科学报》记者。

技术集成为玉米产业“开良方”

玉米不仅是重要的粮食、饲料作物，也是重要的能源、食品等原料。作为我国种植面积最大的粮食作物，玉米每年的产量在两亿吨以上。

然而，我国每年仍要从国外大量进口玉米和饲料替代品，原因何在？

李少昆告诉记者，玉米生产品质差、成本高是重要因素。尤其是近两年，玉米积压，导致价格大幅下降。土地长期的掠夺式经营，导致耕地有机质大幅下降，耕层结构变差。再加上机械化程度低、玉米加工能力不足、秸秆综合利用率低，以及化肥使用量大、人工成本高等，严重制约了玉米可持续发展和国际竞争力的提高。

事实上，为寻找解决方案，农业科学家们过去已经研发出不少实用有效的技术。但大多通过单项技术解决玉米的某一项问题，技术之间不配套，难以综合提升玉米发展潜力。

将单项技术进行“配对”，集成为一套系统化的技术模式，有助于提升玉米全产业链各个环节的能力，全面提高产业竞争力，符合农作物绿色增产增效的可持续发展之路。

2018年，农科院联合院内多学科创新团队，发挥协同创新力量，归纳农业绿色发展技术集成模式，为我国区域现代农业发展大技术要求和关键问题“开良方”。

“佳木斯市玉米绿色发展技术集成模式”是由农科院作科所协同植保所、区划所、农机化所、加工所、信息所等6家单位8个创新团队共同实施。

目前，作科所已经分别在西北新疆春玉米区、黄淮海夏玉米区开展区域技术集成模式示范，效果显著，提升了玉米生产能力和产业效益。

“药方”助力提质增效

佳木斯地区位于世界三大“黑土带”之一的东北黑土地上，雨热同期，光照时间长，优质的土壤和独特的气候条件使其成为我国玉米生产的“黄金区”。

如何为佳木斯量身配出最优技术“药方”？作科所谢瑞芝博士向记者细数了此次示范的4套集成技术模式：“从土地到经营”的优质玉米绿色生产技术模式，农机农艺融合的玉米全程机械化生产技术模式，种养结合的玉米综合利用技术模式和少免、秸秆还田的保护性耕作技术模式。

100亩的示范基地，4套集成示范技术模式中包含8个技术大类100多组试验，涉及从品种筛选、机械化生产、肥料使用，到信息管理、产后贮存加工，可辐射带动周边3万多亩的田地。

实现玉米优质生产，要从源头抓起。根据当地特色，一方面，合理布局不同熟期玉米品种。另一方面，在不同时间点对品种特性进行综合评价，比如前期评价抗病虫、抗倒伏，收获时评价籽粒含水率、破损率以及产量遗失，据此获得优质品种。

“我们初步筛选出了30多个优质品种”，李少昆告诉记者，这些品种在机收时玉米籽粒含水量降到了30%以下，植株倒伏率、破碎率和产量损失率都在5%以下，杂质率在3%以下，“达到了国际水准”。

早熟的玉米品种，会因生物量小，使得单株产量下降。如何解决？提高种植密度是提高产量的主要措施，同时搭配玉米高整齐度群体构建技术，让玉米站得直、长得齐。通过试验，优选早熟品种在每亩7000株的大田中，产量可达900多公斤。而一般传统生产，玉米品种熟期偏晚，种植密度为每亩地4000株，产量500多公斤。

高产实现了，要想高效，就要全程机械化。示范基地集成了土壤耕作、种肥同播、病虫草害综合防治、机械籽粒收获、秸秆利用、烘干贮藏等玉米生产各个环节所需的机械设备与关键技术。

农机农艺相结合，提升生产效率，最终实现了高产高效的协同提高。

探索产业未来发展方向

“机械籽粒收获是我国玉米生产的发展方向和生产方式转变的重点，需要建立全新的栽培理念。”李少昆说，与传统生产相比，每亩地较机械穗收可节约人力成本50~70元，较人工收获可节约人力成本200~250元。

增产与增效并重，也要生产与生态协调，这才是完整的新型现代农业体系。

据统计，东北地区每年可收集的玉米秸秆量超过1.1亿吨，50%以上秸秆被废弃或燃烧掉，造成了严重的环境污染问题。针对秸秆问题，研究人员在基地开展了长期定位试验，设置专门测试仪器记载温度、热量、雨量等关键因素变化，通过玉米秸秆粉碎还田+耕地深松的方法将秸秆“还之黑土”。

此外，团队还配套研发了除草剂筛选技术、养分专家系统推荐施肥技术等，构建玉米—大豆减肥增效轮作的合理耕作模式，保证玉米的绿色生产。

“通过试验和示范，认准未来农业的发展方向，有什么问题解决什么问题。”李少昆表示，在现代农业发展过程中，有很多技术问题需要解决，但最难的是转变农民观念，提高农民意识。

“农民担心新技术成本高、有风险。”佳木斯农业技术推广中心主任贲显明告诉记者，他们给农民“算细账”，已通过多种形式组织了大约1000位农民学习新技术成果，让他们实实在在看到科学种田的“节本增效”。

“转变观念需要一个过程，当下先向农业合作社和托管企业的技术人员普及，再通过示范，让农民真正了解新技术是有用的。”李少昆说。

来源：中国科学报

作者：韩扬眉