開發(fā)北方玉米產(chǎn)業(yè)帶的生產(chǎn)潛力和發(fā)展前景

李晉川，田良才，牛天堂，王宇宏

（1.山西省生物研究所，山西太原030006；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山西太原030006）

北方玉米產(chǎn)業(yè)帶是指年降雨量≤500 mm、干燥度在1.5～16的溫帶和暖溫帶，自然植被以草原和荒漠草原為主，包括內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、新疆以及陜西、山西、河北北部，黑龍江、吉林和遼寧西部的廣大地區(qū)。由于光溫反應(yīng)遲鈍的中早熟玉米雜交種的育成，使喜溫作物玉米的適宜種植北界大大向北推移，形成了我國(guó)東北向西走向的北方玉米產(chǎn)業(yè)帶。充分挖掘北方玉米帶的生產(chǎn)潛力，對(duì)于增加我國(guó)糧食生產(chǎn)、促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展、保證食物安全、增加農(nóng)民收益有重要意義。

1 我國(guó)玉米種植歷史的演進(jìn)

大約在公元16世紀(jì)中期，玉米傳入中國(guó)，最初只有少量栽培。清朝的200多年里，由于人口迅速增長(zhǎng)，隨著東南沿海地區(qū)農(nóng)民向內(nèi)地遷移，玉米開始迅速傳播，主要是在四川、陜西、湖北等地以玉米取代低產(chǎn)的糜、黍、稷等作物，在西南地區(qū)和南方丘陵山區(qū)迅速上升為主糧品種。至19世紀(jì)中期，在長(zhǎng)江以南不適合種植水稻的旱地也種植上了玉米，以后逐步向北推進(jìn)至黃河以北地區(qū)。公元1846年包世臣著《齊民四術(shù)》中，玉米已經(jīng)發(fā)展到與“稻、麥、黍、稷、菽”五谷并列，躍居到“六谷”的地位。到1923年，我國(guó)玉米種植面積已達(dá) 471.1萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量22億kg，并從“六谷”迅速躍升到第3位，僅次于水稻和小麥[1]。

新中國(guó)成立以后，由于發(fā)展水利，擴(kuò)大灌溉面積，推廣玉米雜交種，使用化學(xué)肥料，特別是隨著人口的急劇增長(zhǎng)，對(duì)糧食需求量增加，玉米成為主要口糧，玉米生產(chǎn)進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期。1949年我國(guó)玉米種植面積為1 106.7萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量是1 241.8萬(wàn)t，50年代平均為1 397.8萬(wàn)hm2，60年代為1 471.8萬(wàn)hm2，70年代為1 808.2萬(wàn)hm2，80年代為1924.6萬(wàn)hm2，90年代為2280.6萬(wàn)hm2。2000—2007年玉米種植面積平均達(dá)到2 553.7萬(wàn) hm2，總產(chǎn)量達(dá)到 15 230.0萬(wàn) t，是 1949年播種面積的2.3倍，總產(chǎn)量的12.3倍[2]。

過去玉米主產(chǎn)區(qū)集中在年降水量為600～800 mm以上的無(wú)灌溉條件的半濕潤(rùn)和濕潤(rùn)農(nóng)區(qū)，形成了從黑龍江大興安嶺起，經(jīng)由遼南、冀北、晉東南、陜南、鄂北、豫西，走向川、黔、桂至滇西南，一個(gè)東北至西南的狹長(zhǎng)玉米種植帶，其種植面積和產(chǎn)量占到全國(guó)玉米面積和產(chǎn)量的85%以上，被稱為“玉米黃金帶”。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，由于光溫反應(yīng)遲鈍的中早熟玉米雜交種的推廣應(yīng)用，以及地膜覆蓋提高了地溫和土壤保水力，玉米適宜栽培區(qū)域向北推移了400～500 km，海拔上升了300～500 m，大約在北緯38°～45°之間，在半干旱農(nóng)區(qū)和西北干旱綠洲農(nóng)區(qū)興起了一個(gè)北方玉米產(chǎn)業(yè)帶。它是新時(shí)期我國(guó)玉米生產(chǎn)發(fā)展的重要方向。

2 開發(fā)北方玉米產(chǎn)業(yè)帶對(duì)增加我國(guó)糧食產(chǎn)量和保證食物安全有重要意義

2.1 擴(kuò)大玉米生產(chǎn)是滿足我國(guó)未來(lái)糧食需求的必然趨勢(shì)

2008年國(guó)務(wù)院審議通過的《國(guó)家糧食安全中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要（2008—2020年）》提出，2010年我國(guó)居民人均糧食消費(fèi)量為389 kg，糧食需求總量是5 250億kg，口糧消費(fèi)總量是2 585億kg，占糧食消費(fèi)需求總量的49%，飼料用量為1 870億kg，占糧食需求總量的36%；到2020年人均糧食消費(fèi)量是395 kg，糧食需求總量是5 725億kg，口糧消費(fèi)總量是2 475億kg，占糧食消費(fèi)需求總量的43%，飼料用量將達(dá)到2 355億kg，占糧食消費(fèi)需求總量的41%。我國(guó)人均GDP已經(jīng)超過3 000美元，居民的食物消費(fèi)由溫飽型糧食消費(fèi)為主向小康營(yíng)養(yǎng)型轉(zhuǎn)變，肉、奶、蛋等動(dòng)物型消費(fèi)增加。因此，發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)、提高畜產(chǎn)品產(chǎn)量，成為穩(wěn)定社會(huì)的迫切任務(wù)。玉米是發(fā)展畜牧業(yè)的重要基礎(chǔ)，70%用作飼料。據(jù)王宏廣[3]預(yù)測(cè)，到2030年我國(guó)人口將達(dá)到16億，按照小康生活糧食消費(fèi)低水平方案，人均糧食400 kg，糧食需求總量達(dá)到6 400億kg，飼料糧將占到60%以上。而作物供需分析的結(jié)果是，水稻和小麥按當(dāng)前的生產(chǎn)發(fā)展速度可基本滿足2030年的消費(fèi)需求，作為飼料糧的玉米將出現(xiàn)較大的缺口，大力發(fā)展玉米是今后谷物發(fā)展的必然趨勢(shì)，玉米將超過水稻而成為我國(guó)第一大谷類作物。

2.2 北方玉米產(chǎn)業(yè)帶是我國(guó)玉米高產(chǎn)區(qū)

由于我國(guó)夏季受東南季風(fēng)的影響，使我國(guó)溫帶氣候的北方有一個(gè)較為涼爽的亞熱帶夏季，同時(shí)夏季風(fēng)也帶來(lái)了豐沛的雨水，因而適宜種植玉米。在北方高緯度地區(qū)夏季≥10℃的積溫在2 200～3 500℃，適合大多數(shù)中晚熟玉米品種的生長(zhǎng)；夏季最高氣溫在25～30℃之間，很少出現(xiàn)35～40℃的高溫天氣，玉米處在最適合的光溫范圍之內(nèi)，所以北方光照時(shí)間長(zhǎng)，光照充足，晝夜溫差大，白天有利于光合積累，夜晚降低呼吸消耗，可以積累更多的有機(jī)物質(zhì)，玉米的凈光合強(qiáng)度為46～63 mg/dm2·h，光能利用率是3.4%，是小麥凈光合強(qiáng)度（15～35 mg/dm2·h）和光能利用率（1.0%～1.5%）的1倍以上；玉米的干物質(zhì)積累比小麥高出1倍；玉米的蒸騰系數(shù)是368，小麥?zhǔn)?10，獲得等量的干物質(zhì)產(chǎn)量，玉米比小麥?zhǔn)∷Ｓ衩咨L(zhǎng)與雨溫同步，而小麥生長(zhǎng)在旱季，在北方高緯度地區(qū)光溫條件下玉米比傳統(tǒng)的主糧小麥和其他作物可以獲得更高的產(chǎn)量[4]。

在現(xiàn)代栽培作物中，玉米有很高的生產(chǎn)力水平。2002年美國(guó)艾奧瓦州玉米種植者柴歐得在非灌溉條件下創(chuàng)造了27 351 kg/hm2的世界記錄，比世界小麥最高產(chǎn)量15 195 kg/hm2和水稻最高產(chǎn)量19 305 kg/hm2分別高出12 156和8 046 kg/hm2；2005年我國(guó)玉米專家李登海創(chuàng)造了21 043.5 kg/hm2的全國(guó)夏玉米最高記錄，是全國(guó)玉米平均單產(chǎn)的4倍。目前我國(guó)推廣的耐密緊湊型玉米雜交種，如鄭單958、先玉335、京單28，產(chǎn)量均可達(dá)到15 000 kg/hm2以上。從2006年農(nóng)業(yè)部正式開展玉米高產(chǎn)競(jìng)賽以來(lái)，在北方干旱和半干旱地區(qū)，例如陜西的延安和榆林、河北的張家口、內(nèi)蒙古的赤峰、寧夏的平吉堡、甘肅的涼州和新疆的伊犁不僅是試驗(yàn)田，甚至上萬(wàn)畝的生產(chǎn)示范田都連續(xù)獲得15 000 kg/hm2的高產(chǎn)。在北方玉米帶上，玉米的平均單產(chǎn)為5 625.0 kg/hm2，小麥的平均單產(chǎn)是3 654.2 kg/hm2，其他雜糧為1 651.2 kg/hm2，玉米單產(chǎn)分別是小麥和其他雜糧產(chǎn)量的1.5～3.5倍，玉米生產(chǎn)有很大的優(yōu)勢(shì)，但是與大面積高產(chǎn)示范試驗(yàn)田比較仍然有很大的差距，說明玉米還有很高的生產(chǎn)潛力。北方玉米產(chǎn)業(yè)帶是我國(guó)玉米生產(chǎn)的第二黃金帶，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大玉米生產(chǎn)，對(duì)增加我國(guó)糧食生產(chǎn)有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.3 北方玉米產(chǎn)業(yè)帶有很大的發(fā)展?jié)摿?/h3>

2006年，北方玉米產(chǎn)業(yè)帶上的主要省區(qū)山西、陜西、內(nèi)蒙、甘肅、寧夏和新疆的糧田面積是1 576.9萬(wàn)hm2，玉米的面積是538.8萬(wàn)hm2，占糧田面積的34.2%。按專業(yè)化和區(qū)域化的要求，主要糧食作物的面積應(yīng)占到糧田面積的50%～60%以上，玉米的面積可增加到788.5萬(wàn)～946.2萬(wàn)hm2，比現(xiàn)在增加249.7萬(wàn)～407.4萬(wàn)hm2，按現(xiàn)有的產(chǎn)量5 625 kg/hm2預(yù)測(cè)，可增加140.5億～229.2億kg的糧食產(chǎn)量，比雜糧（平均產(chǎn)量1 651.2 kg/hm2）凈增長(zhǎng) 100億～160億 kg，占我國(guó)至2020年需新增糧食500億kg的20%～32%，對(duì)保證我國(guó)糧食安全有很大意義。

根據(jù)近年來(lái)我國(guó)玉米生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)，開發(fā)北方玉米產(chǎn)業(yè)帶是完全能夠辦到的事情。以吉林和遼寧為例，玉米的播種面積分別占糧田面積的60%和65%，玉米產(chǎn)量分別占糧食總產(chǎn)量的66%和72%，東北平原成為我國(guó)玉米的主產(chǎn)區(qū)。從現(xiàn)代農(nóng)業(yè)專業(yè)化、區(qū)域化、商品化的要求來(lái)看，主糧作物占到糧食作物的播種面積60%～65%，符合正常的生產(chǎn)規(guī)律。山西是玉米后發(fā)區(qū)，1978年山西的玉米播種面積是79.3萬(wàn)hm2，占糧田面積的21.8%，玉米產(chǎn)量是271.5萬(wàn)t，占全省糧食總產(chǎn)量的38.4%。2009年玉米的播種面積達(dá)到145.12萬(wàn)hm2，占糧田面積的51.9%，玉米產(chǎn)量是654萬(wàn)t，占糧食總產(chǎn)量的69.4%[5-6]。山西號(hào)稱“小雜糧王國(guó)”，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中小雜糧的播種面積占糧食作物面積的40%以上，但是小雜糧產(chǎn)量?jī)H占糧食總產(chǎn)量的20%左右，小雜糧產(chǎn)量水平很低，又占生產(chǎn)主導(dǎo)地位，是制約糧食總產(chǎn)增長(zhǎng)的主要因素。進(jìn)入21世紀(jì)以后，玉米超常速度的發(fā)展極大地推動(dòng)了山西糧食總產(chǎn)的增加，擴(kuò)大玉米生產(chǎn)是山西糧食總產(chǎn)躍上1 000萬(wàn)t平臺(tái)的決定性因素。

生產(chǎn)實(shí)踐證明，在北方水資源短缺的旱作條件下，玉米產(chǎn)量不亞于甚至超過南方超級(jí)雜交稻，這需要引起有關(guān)部門的特別關(guān)注。在北方半干旱和干旱地區(qū)調(diào)整糧食作物種植結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展玉米，把我國(guó)北方建成重要的糧食生產(chǎn)基地，是增加我國(guó)糧食總產(chǎn)的重要措施。

北方玉米產(chǎn)業(yè)帶正處在我國(guó)北部農(nóng)牧交錯(cuò)帶上，玉米種植面積達(dá)到788.5萬(wàn)～946.2萬(wàn)hm2，按每公頃玉米秸稈可供養(yǎng)30只羊計(jì)算，則可增養(yǎng)2.3億～2.8億只羊。農(nóng)區(qū)玉米資源與草地畜牧業(yè)耦合，大力發(fā)展草食動(dòng)物，把北方玉米產(chǎn)業(yè)帶建成我國(guó)強(qiáng)大的畜牧產(chǎn)業(yè)帶，對(duì)解決我國(guó)未來(lái)動(dòng)物產(chǎn)品的短缺、保障食物安全有很大意義。

3 保證北方玉米產(chǎn)業(yè)帶可持續(xù)發(fā)展的重要措施

3.1 發(fā)展玉米經(jīng)濟(jì)、提高玉米生產(chǎn)效益，是北方玉米產(chǎn)業(yè)帶可持續(xù)發(fā)展的核心

由于糧食在日常生活中的特殊地位，糧價(jià)受社會(huì)因素制約，以種植業(yè)為主的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，農(nóng)產(chǎn)品加工轉(zhuǎn)化缺失，糧食生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)不能轉(zhuǎn)化增值，是傳統(tǒng)糧食農(nóng)業(yè)低效，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后的根本原因。玉米集糧食、飼料、工業(yè)原料為一體，通過畜牧業(yè)和深加工轉(zhuǎn)化，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，提高玉米生產(chǎn)效益，是北方玉米產(chǎn)業(yè)帶可持續(xù)發(fā)展的核心。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)是構(gòu)成能量和物質(zhì)循環(huán)過程的主體，人們所直接利用的植物產(chǎn)品不超過25%（一般只有12%），其余的75%以上都需要經(jīng)過動(dòng)物（特別是反芻動(dòng)物）轉(zhuǎn)化為動(dòng)物產(chǎn)品，這一部分產(chǎn)值將等于或者大于植物產(chǎn)品的產(chǎn)值[7]。玉米秸稈占玉米干物質(zhì)產(chǎn)量的60%，而玉米秸稈的畜牧利用率只有30%，造成資源的極大浪費(fèi)。我國(guó)飼料玉米消費(fèi)量大約占玉米產(chǎn)量的70%以上，發(fā)展畜牧業(yè)是提高玉米經(jīng)濟(jì)效益的有力保證。

我國(guó)大部分玉米用作飼料，但是長(zhǎng)期以來(lái)人畜共糧，而飼料糧與口糧的要求有很大差異，飼料糧要求高產(chǎn)化、粗糧化，能量與蛋白質(zhì)合理搭配；而口糧卻要求細(xì)糧化、改善品質(zhì)和提高加工花色品種。飼料糧和口糧不分，影響了玉米生產(chǎn)潛力的發(fā)揮。以美國(guó)為例，飼用玉米產(chǎn)量平均每公頃為15 000 kg，食用玉米僅6 000～7 500 kg。培育高產(chǎn)的飼料品種，糧、料分家，進(jìn)行玉米品種更新，飼料專業(yè)化生產(chǎn)，玉米產(chǎn)量可以倍增[8]。

青貯玉米是提高草食動(dòng)物飼養(yǎng)水平和奶牛產(chǎn)奶量不可缺少的優(yōu)質(zhì)粗飼料。在歐洲，專用青貯玉米面積占玉米種植面積的80%左右，美國(guó)青貯玉米占玉米面積的12%。把北方玉米產(chǎn)業(yè)帶建成我國(guó)重要的畜牧產(chǎn)業(yè)帶，青貯玉米的播種面積要占到玉米播種面積的20%～30%?？茖W(xué)研究證明，普通玉米以青貯的方式收割，每公頃可得粗蛋白質(zhì)1 317.0 kg，可消化蛋白質(zhì)917.3 kg，代謝能132 690.0 MJ。只收籽粒時(shí)，只能收到生物學(xué)產(chǎn)量中粗蛋白質(zhì)的48.1%，可消化蛋白質(zhì)的67.6%，代謝能為51.4%[9]。傳統(tǒng)青貯玉米主要是糧食玉米的延伸，青貯玉米的產(chǎn)草量大約是90 t/hm2左右。玉米是短日照植物，通過生態(tài)調(diào)控南種北移，生長(zhǎng)在長(zhǎng)日照條件下，鮮草產(chǎn)量可以成倍增長(zhǎng)。如中原單32，在北京中等水肥條件下，單產(chǎn)為45～60 t/hm2，在廣東中等水肥條件下為22.0～37.5 t/hm2，在西北和東北中等水肥條件下達(dá) 75～90 t/hm2，高產(chǎn)可達(dá) 105～120 t/hm2，是廣東和北京產(chǎn)量的2～3倍[10]。研究表明，雜種優(yōu)勢(shì)和生態(tài)優(yōu)勢(shì)疊加可獲得超高產(chǎn)的營(yíng)養(yǎng)體產(chǎn)量，可直接利用熱帶玉米資源與溫帶玉米在我國(guó)低緯條件下制種，作為北方高緯度地區(qū)青貯玉米雜交種，鮮草產(chǎn)量能達(dá)到180～225 t/hm2以上，為北方青貯玉米生產(chǎn)開辟了新的增產(chǎn)途徑。

在我國(guó)北方玉米產(chǎn)業(yè)帶上胡麻是主要油料作物，單產(chǎn)是1 042 kg/hm2，出油率按40%計(jì)，折合產(chǎn)油量是416.8 kg。而高油玉米是人工培育的一種高附加值的玉米新類型，高油玉米的含油量可達(dá)到7%～9%，產(chǎn)量可達(dá)7 500 kg/hm2，產(chǎn)油量為525～675 kg/hm2，種1 hm2的高油玉米相當(dāng)于種1 hm2的糧食和1 hm2的油料，“種一收二”。在北方玉米產(chǎn)業(yè)帶上，高油玉米是很有發(fā)展?jié)摿Φ膶Ｓ糜衩灼贩N。

我國(guó)玉米產(chǎn)量的15%～20%是作為工業(yè)原料加以利用的，淀粉占深加工玉米總量的57%，燃料乙醇和酒精占30%。玉米化工醇作為石油化學(xué)品的替代產(chǎn)物正在興起，玉米加工業(yè)是支撐北方玉米產(chǎn)業(yè)帶可持續(xù)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。

3.2 培肥土壤、提高地力，是北方玉米產(chǎn)業(yè)帶可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)

我國(guó)現(xiàn)代玉米的育種產(chǎn)量可達(dá)到15 000 kg/hm2，玉米的高產(chǎn)記錄是21 000 kg/hm2。北方玉米產(chǎn)業(yè)帶上高產(chǎn)示范田可以達(dá)到15 000～18 000 kg/hm2，旱作試驗(yàn)田一般為 9 000～12 000 kg/hm2，優(yōu)質(zhì)農(nóng)田普遍達(dá)到6 000～7 500 kg/hm2，但是北方玉米帶上內(nèi)蒙、山西、陜西、寧夏、甘肅、新疆主要?。▍^(qū)）的玉米平均產(chǎn)量?jī)H為5 625 kg/hm2，相當(dāng)于高產(chǎn)田產(chǎn)量的46.8%～62.5%，與東北三省每公頃有388.3 kg的差距，玉米低產(chǎn)的主要原因是中低產(chǎn)田的比重較大（一般占到70%左右），土壤肥力不足是高產(chǎn)的主要限制因素。

土壤有機(jī)質(zhì)含量多少是評(píng)價(jià)土壤肥力的較好指標(biāo)，我國(guó)耕地的有機(jī)質(zhì)含量不及歐洲同類土壤的1/2，在土壤有機(jī)質(zhì)含量較低的情況下，土壤有機(jī)質(zhì)含量與作物產(chǎn)量呈正相關(guān)。在半干旱地區(qū)高產(chǎn)田土壤有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)當(dāng)保持在15 g/kg以上，才能滿足玉米持續(xù)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的需要。我國(guó)北部和西北部地區(qū)中低產(chǎn)田面積占到耕地面積的70%以上，土壤有機(jī)質(zhì)含量在10 g/kg以下，一般中產(chǎn)田主要是由于土壤肥力不足和營(yíng)養(yǎng)元素失衡所造成，這可以通過施肥，特別是有機(jī)肥料和無(wú)機(jī)肥料科學(xué)配合而得到提高。土壤培肥的中心任務(wù)就是充分利用農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)物料培肥土壤，提高土地質(zhì)量。但是，在農(nóng)村生活逐步現(xiàn)代化的過程中，由于規(guī)模化、專業(yè)化、商品化現(xiàn)代畜牧業(yè)的發(fā)展，農(nóng)耕時(shí)代戶戶養(yǎng)畜、種養(yǎng)一體化的生產(chǎn)格局也不存在，農(nóng)田有機(jī)肥的施用量越來(lái)越少，積肥和漚糞已經(jīng)退出了莊戶，出現(xiàn)了化肥一統(tǒng)天下的局面，有機(jī)肥嚴(yán)重不足是土壤退化的主要原因。應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)，推廣機(jī)械化耕作，實(shí)行作物秸稈歸田，對(duì)有機(jī)物料進(jìn)行深加工，生產(chǎn)顆粒復(fù)合有機(jī)肥，達(dá)到有機(jī)肥料的濃縮和減量化，改革施肥制度，是現(xiàn)階段農(nóng)田土壤培肥的有效措施。

一般認(rèn)為，有機(jī)肥料和化肥施用比例應(yīng)當(dāng)為（50～60）∶（50～40），以有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到 10～15 g/kg作為基本要求，每年玉米秸稈的還田量應(yīng)達(dá)到6 000～7 500 kg/hm2。山西的免耕試驗(yàn)表明，保護(hù)性耕作土壤有機(jī)質(zhì)含量由1992年的8.95 g/kg增加到2006年的18.2 g/kg；每平方米的蚯蚓量達(dá)到了20～30條，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)得到明顯的改善，免耕土壤的蓄水量比傳統(tǒng)耕地高23%，平均水分利用率比傳統(tǒng)耕地高20%。實(shí)施保護(hù)性耕作應(yīng)該注意：一是秸稈還田的最初幾年特別容易發(fā)生作物與微生物爭(zhēng)氮而出現(xiàn)減產(chǎn)，可通過補(bǔ)充化肥來(lái)解決，一般認(rèn)為微生物每分解100 g秸稈需要0.8 g的氮，即每1 000 kg秸稈至少要加入8 kg的氮（約相當(dāng)于17 kg尿素），使C/N由（80～100）∶1降低到（25～30）∶1，才能保證作物產(chǎn)量不受缺氮的影響；二是要由免耕播種機(jī)、深松機(jī)、秸稈還田機(jī)等配套農(nóng)具完成機(jī)械化耕作，才能保證保護(hù)性耕作體系的實(shí)現(xiàn)[11]。保護(hù)性耕作已在全球70多個(gè)國(guó)家推廣應(yīng)用。美國(guó)、加拿大、澳大利亞、巴西、阿根廷等國(guó)推廣應(yīng)用面積已占本國(guó)耕地面積的40%～70%；世界各國(guó)推廣應(yīng)用面積總和約占全球耕地面積的11%以上；我國(guó)推廣應(yīng)用面積僅占全國(guó)耕地面積的2.2%，發(fā)展任務(wù)還十分艱巨。

3.3 構(gòu)建玉米標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)體系，是北方玉米高產(chǎn)的根本保證

標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)是作物獲得高產(chǎn)、保證食品安全、提高栽培效益、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要途徑。實(shí)踐證明，在北方玉米產(chǎn)業(yè)帶保證玉米高產(chǎn)的關(guān)鍵有以下幾點(diǎn)。

3.3.1 推廣緊湊耐密型高產(chǎn)玉米雜交種 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外的重要經(jīng)驗(yàn)就是高密度栽培。美國(guó)的玉米高產(chǎn)密度一般是90 000株/hm2左右，世界最高產(chǎn)量記錄的密度是108 000株/hm2。我國(guó)玉米高產(chǎn)競(jìng)賽中達(dá)到15 000 kg/hm2以上產(chǎn)量的雜交種鄭單 958、先玉 335、京單 28、浚單 20、SC704、超實(shí)1號(hào)和2號(hào)，密度均達(dá)75 000～90 000株/hm2，高產(chǎn)田的最低密度也在67 500株/hm2以上。在一般大田密度每增加7 500株/hm2，可提高玉米產(chǎn)量750 kg/hm2左右，培育區(qū)域化、專業(yè)化要求的緊湊耐密型玉米雜交種，普遍增加種植密度是保證玉米高產(chǎn)的重要措施。現(xiàn)在玉米生產(chǎn)中突出的問題是：種子部門出于自身的經(jīng)濟(jì)利益，推出的雜交種多而亂，在一個(gè)村里同時(shí)種植很多雜交種，良莠不齊。政府有關(guān)部門應(yīng)根據(jù)品種試驗(yàn)結(jié)果和專業(yè)化生產(chǎn)的需求，提出2～3個(gè)最好的骨干雜交種，作為標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)用種。

3.3.2 推廣地膜覆蓋技術(shù)，提高玉米產(chǎn)量 進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，處于半干旱地區(qū)的甘肅省，創(chuàng)造和推廣了“全膜雙壟溝播”旱地玉米種植技術(shù)，在年降水量300～500 mm的地區(qū)，較半膜壟作或全膜平鋪增產(chǎn)30%以上，平均增產(chǎn)1 980 kg/hm2，水分利用率提高30%以上，可使玉米提前15 d成熟，且玉米種植海拔高度提高了200～300 m，旱地玉米平均產(chǎn)量都在7 500 kg/hm2左右，最高的達(dá)10 500～12 000 kg/hm2，被認(rèn)為是旱作農(nóng)業(yè)的一場(chǎng)革命[12]。在北方玉米產(chǎn)業(yè)帶推廣應(yīng)用“全膜雙壟溝播”旱地玉米種植技術(shù)，秋季或早春覆膜,高效保水節(jié)水，是玉米保產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要技術(shù)措施。

3.3.3 推廣測(cè)土配方施肥技術(shù)，提高肥料利用效率 玉米是生長(zhǎng)量大、產(chǎn)量高、需肥多的作物類型。美國(guó)玉米高產(chǎn)田的土壤有機(jī)質(zhì)含量40～50 g/kg，速效磷 50 mg/kg，速效鉀 300 mg/kg，土壤結(jié)構(gòu)良好，且具有極強(qiáng)的蓄水能力，即使年降雨量為250～330 mm，在不灌溉的條件下也能創(chuàng)造出15 000 kg/hm2的高產(chǎn)。我國(guó)的玉米高產(chǎn)競(jìng)賽表明，在廣大西部地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量一般在10 g/kg以下，速效磷30 mg/kg，速效鉀120 mg/kg以上，在如此低的土壤肥力下，只要能滿足玉米對(duì)養(yǎng)分的需要，也能創(chuàng)造出15 000 kg/hm2的高產(chǎn)。通過測(cè)土配方施肥和平衡施肥，提高肥料利用率，防止養(yǎng)分流失，降低生產(chǎn)成本，是玉米高產(chǎn)的重要保證。

3.3.4 推廣病蟲害綜合防治技術(shù) 根據(jù)北方玉米主產(chǎn)區(qū)病蟲害發(fā)生規(guī)律，建立科學(xué)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和防治機(jī)制，大力推廣種子包衣、生物防治、燈光誘殺、化學(xué)除草等技術(shù)，著力抓好玉米螟、大小斑病、絲黑穗病等重大病蟲害的防治工作，積極探索社會(huì)化、專業(yè)化服務(wù)機(jī)制，努力減少病蟲為害。

3.3.5 提高玉米生產(chǎn)的機(jī)械化水平 播種、收獲、秸稈還田、壟作鋪膜、保護(hù)性耕作等全過程的機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化，是降低生產(chǎn)成本、提高土地產(chǎn)出率、勞動(dòng)生產(chǎn)率和資源利用率，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力的有效措施。機(jī)械化作業(yè)省時(shí)、省力、高效，靠人工很難完成的田間作業(yè)，可以通過農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)得到解決。玉米生產(chǎn)機(jī)械化是現(xiàn)代玉米生產(chǎn)的重要技術(shù)支撐。

總之，發(fā)展北方玉米產(chǎn)業(yè)帶，在我國(guó)飼料糧短缺、動(dòng)物食品需求增加的現(xiàn)實(shí)下，對(duì)增加我國(guó)糧食產(chǎn)量而且對(duì)保證畜牧業(yè)的發(fā)展有重要作用。我國(guó)將形成東北地區(qū)、黃淮海地區(qū)、長(zhǎng)江中下游地區(qū)，以小麥、水稻、玉米商品糧為主，北部和西部以飼用玉米和畜牧業(yè)生產(chǎn)為主的農(nóng)業(yè)格局。針對(duì)這種發(fā)展趨勢(shì)，主動(dòng)采取措施，實(shí)施區(qū)域化、專業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，對(duì)保證我國(guó)居民食物安全，增加農(nóng)民收益，保持社會(huì)安定有積極意義。

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