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黑土地玉米可持续高产高效栽培理论与技术
0.00     定价 ¥ 228.00
图书来源: 浙江图书馆(由浙江新华配书)
此书还可采购15本,持证读者免费借回家
  • 配送范围:
    浙江省内
  • ISBN:
    9787030757609
  • 作      者:
    作者:王立春|责编:王海光//田明霞
  • 出 版 社 :
    科学出版社
  • 出版日期:
    2025.03
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内容介绍
《黑土地玉米可持续高产高效栽培理论与技术》聚焦东北玉米带长期连作生产现状及主要问题,从栽培学、耕作学、土壤学和植物营养学角度详细阐述了玉米种植技术科研进展。《黑土地玉米可持续高产高效栽培理论与技术》深入分析了东北玉米带长期连作土壤物理、化学和生物学性状的变化规律,系统总结了黑土农田耕层与玉米生长发育的关系,提出了土壤结构性障碍消减技术、土壤功能性障碍消减技术和养分综合管理技术,构建了适于东北黑土地三大生态类型区的玉米高产高效栽培技术模式,并对技术模式进行了集成示范与实证。
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精彩书摘
**章黑土地玉米生产与国家粮食安全
  **节黑土地在保障国家粮食安全中的作用
  粮食安全关系国计民生和国家经济安全,在确保国家粮食安全战略实施过程中,粮食主产区起决定性作用。东北黑土地是我国*大的粮食生产基地和商品粮基地,是保障国家粮食安全的“压舱石”对保障国家粮食安全具有不可替代的作用。
  一、地理位置及资源条件
  (一)地理位置
  东北平原是我国粮食主产区,具有农业资源丰富、生态环境优良、基础设施完备和科教人力资源雄厚等优势。东北平原位于北纬40°25'~48°40',东经118°40'~128。00',主要包括黑龙江、吉林、辽宁三省和内蒙古东部的赤峰、通辽、呼伦贝尔和兴安盟(以下简称“内蒙古东四盟市”),北起嫩江中游,南至辽东湾,由松嫩平原、辽河平原和三江平原组成,南北长约1000km,东西宽约400km,面积35万km2,是中国*大的平原。
  (二)土壤情况
  东北平原土壤肥沃,以草甸土、黑钙土和黑土为主,黑土是区内重要的土壤资源。有机质含量平均为3%~6%,部分地区高达10%,有“捏把黑土冒油花,插双筷子也发芽”的美称,十分有利于玉米生长,是全球仅有的四大黑土区域之一。根据第二次全国土地调查数据和县域耕地质量调查评价成果,东北典型黑土区耕地面积约2.78亿亩?。其中,内蒙古自治区0.25亿亩,辽宁省0.28亿亩,吉林省0.69亿亩,黑龙江省
  1.56亿亩。
  (三)气候特征
  东北平原处于温带和暖温带,属于温带大陆性季风气候,夏季温热多雨,冬季寒冷干燥。7月平均温度21~26°C,1月平均温度-24~-9°C。年降水量为350~700mm,由东南向西北递减。85%~90%的年降水量集中于5~10月,雨量的高峰在7~9月。年降水变率不大,为20%左右,适合玉米、水稻、大豆等农作物生长。东北平原是我国*大的玉米产区。
  近年来,东北平原呈现出逐渐变暖的现象。研究发现,东北平原是全国气候变
  化*快的地区之一,气温升高在一定程度上促进了农作物生长,使得东北平原农作物种植面积相应扩大。东北平原由南向北依次为暖温带、温带和寒温带,年均光照时间和温度由南向北、自西向东逐渐减少。东北平原作为全国*北的区域,也是气温*低的地区,加上其*特的地貌特征,东北各地区气温呈现很强的规律性,整体来说,气温随着纬度和海拔而变化。三江平原、松嫩平原和辽河平原等地区,温度变化基本上与纬度变化保持平行。大兴安岭、小兴安岭和长白山地区,等温线与海拔、山体走势保持一致。
  二、东北平原粮食生产情况
  (一)粮食种植面积和产量持续上升,成为*大粮食生产基地和商品粮基地
  确保国家粮食安全是实现经济发展、社会稳定、国家安全的重要基础。根据国家统计局数据和《内蒙古统计年鉴》数据(表1-1),2020年我国粮食种植面积为11676.82万hm2,较2001年的10608.00万hm2增加了10.08%。2020年东北平原粮食种植面积较2001年的2028.18万hm2增加了50.28%,达到3048.05万hm2,东北平原粮食种植面积占全国粮食种植面积的比例也由2001年的19.12%提升到2020年的26.10%。
  从粮食总产量来看(表1-2),我国粮食总产量由2001年的45263.67万t增加到2020年的66949.15万t,东北平原粮食总产量也由2001年的6758.98万t增加到2020年的16398.61万12001年东北平原粮食总产量占全国粮食总产量的比例为14.93%,到2020年已达24.49%,近20年东北平原粮食总产量占全国粮食总产量的平均比例为21.17%,成为我国*大的粮食生产基地和商品粮基地。
  (二)粮食生产结构变化显著,高产作物占比突出
  国家统计局数据显示,2007年全国玉米种植面积达3002.37万hm2,超过水稻105.09万hm2,成为我国种植面积*大的粮食作物(图1-1)。2011年,全国玉米年产量21131.60万t,超过水稻843.35万t,2012年全国玉米年产量22955.90万t,超过水稻2302.67万t,成为我国**大粮食作物(图1-2),玉米的科学生产得到全面发展。2015年,全面推进农业供给侧结构性改革后,玉米价格下跌,适宜当地特色的经济作物种植量上升,致使玉米种植面积减少,但其产量仍呈现平稳增长态势,主要原因是玉米生产机械的大量应用和科学生产的普及。数据显示,2019年,我国玉米产量达到26077.89万t,占我国粮食总产量的39.3%,占全球玉米总产量的23.5%,仅次于美国,我国成为第二大玉米生产国。
  改革开放初期,东北平原粮食作物以玉米、大豆、小麦和水稻为主。其中,玉米种植面积占粮食种植面积的35%,是**大粮食作物。改革开放后,随着国家对东北平原粮食生产要求不断提高,该地区粮食作物种植结构经历了较大调整,产量较低的小麦和杂粮的种植面积逐步缩减,代之以单产水平更高的玉米和水稻;同时,新增种植面积中,也以玉米和水稻为主(李保国等,2021)。2001年中国加入世界贸易组织后,东北大豆受到严重冲击,种植面积下滑严重。在大豆补贴等政策支持下,2016年以后大豆种植面积逐渐恢复,种植面积开始超过水稻。2020年,东北平原玉米、水稻和大豆种植面积分别为1519.73万hm2、538.13万hm2和808.96万hm2,占粮食作物种植面积的比例分别为42.82%、15.16%和22.80%(图1-3)。东北平原粮食种植面积在空间上形成了玉米比重*大、大豆恢复性增长、水稻局部占优的种植结构。
  (三)粮食生产能力分化明显
  东北平原粮食生产区域差异明显(图1-4,图1-5)。2001~2020年东北平原的粮食种植面积均呈增长趋势,东北平原总种植面积受黑龙江省种植面积变化影响大。辽宁省粮食种植面积由2001年的316.29万hm2提高到2020年的352.72万hm2,产量由2001年的1394.40万t提高到2020年的2338.83万t。20年间种植面积和产量分别增加了11.52%和67.73%。黑龙江省粮食种植面积从2001年的853.40万hm2发展到2020年的1443.84万hm2,产量由2651.70万t上升到7540.78万t,分别增长了69.19%和184.38%,是东北平原粮食种植面积和产量提升*多的省份。吉林省粮食种植面积由2001年的420.16万hm2提高到2020年的568.18万hm2,产量由1953.40万t提升到3803.17万t,近20年种植面积和产量分别增加了35.23%和94.69%。内蒙古东四盟市粮食种植面积由2001年的300.49万hm2提高到2020年的500.72万hm2,产量由759.48万t提升到2715.83万t,近20年种植面积和产量分别增加了66.63%和257.59%。
  三、东北平原对国家粮食安全贡献度的分析
  一个地区的粮食安全贡献度是指其在保证自身粮食需求的基础上还能满足其他地区的粮食需求,为全国粮食安全提供保障。贡献度越小,对国家粮食安全的压力越大;
  相反,其值越大,对国家粮食安全的贡献则越大。胡亚玲(2020)使用区域粮食安全贡献度(FSP)(即用地区粮食调出量占当年粮食调出区域的总调出量的比重来衡量地区粮食安全贡献度)测算了东北三省对我国粮食安全的保障能力。粮食安全贡献度计算公式如下:
  假定全国当年生产的粮食扣除种子、工业用粮和战略储备用粮后,全部消耗完,即将全国人均粮食占有量作为人均粮食消费量,则某地区粮食总消费量按下式计算:
  (一)粮食调出率
  东北三省粮食供需始终保持供大于求的态势。国家统计局官网数据显示,2019年黑龙江省的玉米和水稻产量均位列全国第1;吉林省玉米产量位列全国第2。根据粮食安全贡献度的测算过程,利用公式:粮食调出率=本省粮食调出数量/本省粮食产量X100%,计算出东北三省的粮食调出率。由表1-3可以看出,辽宁省粮食调出率在2000年、2001年、2009年、2010年、2014年为负值,黑龙江省和吉林省的粮食调出率均在40%以上,甚至在近十年一直维持在60%以上,对保障我国粮食安全发挥了巨大作用。
  胡亚玲(2020)利用FSP测算了东北三省2000~2019年对国家粮食安全的贡献度(图1-6)。东北三省粮食总产量基本保持增长趋势。2010年过亿吨大关,2013年后年产量均维持在13000万t以上,2019年粮食产量达13810.89万t,较2000年增长159.4%。从粮食消费量来看,东北三省粮食总消费量缓慢稳定上升,自2013年后均稳定在5000万t左右,整体增幅明显小于粮食总产量增幅;2019年较2000年增长了31.5%。粮食总产量与总消费量之差为粮食总调出量,由于粮食产量总体增幅远高于消
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目录
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**章 黑土地玉米生产与国家粮食安全 1
**节 黑土地在保障国家粮食安全中的作用 1
一、地理位置及资源条件 1
二、东北平原粮食生产情况 2
三、东北平原对国家粮食安全贡献度的分析 5
第二节 黑土地玉米生产现状 7
一、玉米种植面积 8
二、玉米总产量 9
三、玉米单产 10
第三节 黑土地玉米产能提升面临的问题 11
一、玉米生产技术 11
二、黑土地保护与利用 13
三、灾害灾情应对 15
四、机械化和规模化经营 17
参考文献 20
第二章 黑土地玉米长期连作土壤性状演变 21
**节 黑土地玉米长期连作土壤物理性状变化 21
一、玉米长期连作不同耕作方式下土壤容重的变化 21
二、玉米长期连作不同耕作方式下土壤硬度的变化 23
三、玉米长期连作不同耕作方式下土壤总孔隙度的变化 26
四、玉米长期连作不同耕作方式下土壤三相的变化 28
五、玉米长期连作不同耕作方式下土壤含水量的变化 31
六、玉米长期连作不同耕作方式下土壤温度的变化 34
七、玉米长期连作不同耕作方式下土壤团聚体的变化 34
第二节 黑土地玉米长期连作土壤化学性状变化 37
一、黑土长期定位试验概况 38
二、长期不同施肥模式下黑土有机质、氮、磷、钾和pH 的演变规律 40
三、长期不同施肥模式下黑土玉米产量的演变规律及肥料效应 48
第三节 黑土地玉米长期连作土壤生物学性状变化 49
一、不同培肥模式下土壤生物学性状的演变规律 50
二、不同耕作模式下土壤生物学性状的演变规律 58
三、不同种植模式下土壤生物学性状的演变规律 74
参考文献 77
第三章 东北玉米带土壤结构性障碍消减技术 80
**节 黑土地秸秆还田与保护性耕作对玉米生长发育及产量的影响 80
一、秸秆还田与保护性耕作对玉米生育进程的影响 81
二、秸秆还田与保护性耕作对玉米出苗率的影响 82
三、秸秆还田与保护性耕作对玉米苗期株高的影响 84
四、秸秆还田与保护性耕作对玉米单株干物质积累量的影响 85
五、秸秆还田与保护性耕作对玉米产量的影响 86
六、影响玉米产量的因素 89
第二节 黑土地耕作方式对玉米生长发育及产量的影响 94
一、耕作方式对玉米干物质积累的影响 95
二、耕作方式对玉米叶片光合特性和生理特性的影响 96
三、耕作方式对玉米产量的影响 97
第三节 黑土地耕层障碍消减技术理论与实践 98
一、农田耕层现状 98
二、耕层构造的概念、类型和特征 100
三、合理耕层构建技术效果 105
参考文献 110
第四章 黑土地土壤功能性障碍消减技术 112
**节 黑土地玉米农田增碳培肥与玉米生长发育的关系 112
一、化肥配施有机肥对黑土肥力与玉米产量的影响 112
二、不同秸秆还田方式对玉米产量、养分累积及土壤肥力的影响 117
三、不同培肥措施对玉米产量及土壤理化性状的影响 124
第二节 黑土地玉米秸秆全量深翻还田技术 133
一、玉米秸秆全量深翻还田技术要点 133
二、玉米秸秆全量深翻还田技术对玉米生长发育及土壤的影响 133
三、玉米秸秆全量深翻还田技术的应用展望 137
第三节 黑土地玉米秸秆全量条带覆盖还田技术 137
一、玉米秸秆全量条带覆盖还田技术要点 138
二、玉米秸秆全量条带覆盖还田技术丰产增效培肥 138
三、玉米秸秆全量条带覆盖还田技术的应用 146
第四节 黑土地玉米秸秆全量粉耙还田技术 147
一、玉米秸秆全量粉耙还田技术要点 147
二、不同秸秆还田方式对玉米生长发育及产量的影响 148
三、玉米秸秆全量粉耙还田技术的应用 152
第五节 黑土地有机肥及其他有机物料高效施用技术 153
一、不同畜禽粪便类有机物料施用对土壤肥力和玉米产量的影响 153
二、秸秆不同加工类有机物料施用对土壤肥力和玉米产量的影响 157
三、生物炭及有机肥施用对土壤肥力和玉米产量的影响 159
参考文献 161
第五章 黑土地玉米长期连作养分综合管理技术 164
**节 黑土地玉米长期连作氮肥管理与根系及冠层调控 164
一、不同氮肥类型对玉米根系及冠层的调控效应 165
二、氮肥分次施用对玉米根系及冠层的调控效应 173
第二节 黑土地玉米生长发育与大量营养元素的关系 177
一、氮 178
二、磷 190
三、钾 195
第三节 黑土地玉米生长发育与中微量营养元素的关系 199
一、锌 200
二、镁 203
三、硅 208
四、硫 212
第四节 黑土地雨养区化肥减施增效技术 215
一、黑土地玉米养分需求规律 215
二、分次续补式施肥技术 217
三、缓/控释氮肥一次性施用技术 232
第五节 黑土地灌溉区基于滴灌水肥一体化的减肥增效技术 239
一、基于滴灌水肥一体化的氮肥、磷肥、钾肥适宜用量 240
二、基于滴灌水肥一体化的氮肥、磷肥、钾肥适宜施用时期与比例 250
参考文献 262
第六章 黑土地不同生态类型区玉米高产高效技术模式构建 264
**节 黑土地湿润区高产高效技术模式及实证 264
一、湿润区大坡度坡耕地玉米垄侧保土耕种技术模式及实证 264
二、湿润区主要农田玉米抗逆增碳栽培技术模式及实证 271
三、湿润区高寒地区玉米地膜覆盖抗逆丰产增效技术模式及实证 282
第二节 黑土地半湿润区高产高效技术模式及实证 289
一、半湿润区玉米秸秆全量深翻还田地力提升耕种技术模式及实证 290
二、半湿润区玉米秸秆全量覆盖还田节本增效技术模式及实证 295
第三节 黑土地半干旱区高产高效技术模式及实证 304
一、半干旱区玉米滴灌水肥一体化高产高效技术模式及实证 304
二、半干旱区玉米免耕补水播种保苗丰产增效技术模式及实证 313
三、半干旱区玉米秸秆覆盖免耕丰产技术模式及实证 321
参考文献 327
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