[00848210]旱作玉米全膜双垄沟播技术创新集成与应用

研究背景及目标。中国北方旱作区降水少且时空分布极不均衡、生长季热量不足。降水和热量决定了该区域种植作物以耐旱喜低温的小麦、马铃薯和小杂粮为主，产量低而不稳，而对水热条件要求较高的玉米等高产作物则很少种植。该项目的研究目的是通过农艺措施突破北方旱作区水热等资源性约束，增强旱作农业的可控性和稳定性，提高农田生产力，促进区域经济发展和生态环境改善。核心成果。该项目的核心成果是研发了旱作玉米全膜双垄沟播技术，技术创新是：1)改地膜半覆盖为全覆盖，增强了抑蒸保墒和增温效果；2)改平作为垄作，增加了集雨效果，使有限降水由“垄”向“沟”叠加，实现了降水在田间“沟垄”尺度上的重新分配；3)改播种时覆盖为冬前或早春顶凌覆盖，排除了冬季和春季播前土壤水分的蒸发，使降水由非生长季向生长季叠加，从而实现了水分在时间尺度上的重新分配，通过对这三项创新的综合集成，研发了旱作玉米全膜双垄沟播技术。主要创新点。1)研发了旱作玉米全膜双垄沟播技术；2)保蓄了有限的降水、提高了降水资源的利用率和利用效率，在降水不变的条件下提高了资源利用率，使玉米水分利用效率最高达到37.25kg/mm.hm<'2>、平均达到32.10kg/mm.hm<'2>；3)扩大了玉米种植区域，旱作全膜双垄沟播技术使北方旱作区玉米种植区域由海拔1800m上升到2400m，年降水量400mm以上的区域扩展到250mm以上区域，使中国北方旱作农业玉米的适宜种植面积扩大5000万亩以上；4)研究提出了“全膜双垄沟播少免耕地膜重复利用技术”，实现了一次覆膜两年利用，达到了节本增效；5)在国内首创研发了1MLQ-40/70起垄覆膜联合作业机，集开沟、起垄、整形、铺膜、施肥、覆土、压膜等作为一体，实现了机械化作业。同时制定了残膜回收利用办法，实现了农田残膜的回收和二次利用，防止了农膜的污染。取得了效益及社会贡献。2003-2011年九年全国累计示范推广玉米全膜双垄沟播3656.07万亩，总产粮食2148.91，总增产粮食493.11万吨，其中2009-2011年三年累计推广3305.39万亩，总产粮食1939.92万吨，总增产粮食443.80万吨，新增纯收益59.86亿元。全膜双垄沟播技术的大面积推广应用，解决了旱作农业区粮食产量低而不稳的问题，实现了有效降水资源的高效利用，走出了一条干旱地区稳定解决粮食问题的成功之路，促进了生态农业和循环农业的发展，推进了中国北方旱作区农业现代化的进程。项目其他成果。项目组发表论文46篇，出版专著2部，制定甘肃省地方标准2个，研发出配套农机具1种，获得国家实用新型专利10项。