垄作栽培技术在大田作物生产中的应用研究
http://www.51xue.org.cn 2007/6/11 源自:互联网 【字体：
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在长期的农业生产实践中，我国农民逐渐形成了“精耕细作”的农作传统。依靠这一传统，我国农民利用占全球7%的耕地解决了占全球21%的人口的吃饭问题。审视我国的传统农业不难发现，经济价值较高的精细作物（各类蔬菜、草莓、类、花生、烟草等）多采用垄作栽培技术生产；而小麦、玉米等播种面积较大的粮食作物多采用传统平作技术生产。这一现象的出现充分证明，与传统平作相比，垄作栽培有其优点，但因其“耗时费工”还不能在播种面积较大的粮食作物生产上推广普及。
随着人口的不断增加和社会经济的快速发展，社会对农产品的需求量在迅速发展，但农产品的可持续生产所依赖的耕地资源、水资源等日益减少，农业生态环境的脆弱性在不断增加；旱、涝灾害的频繁发生也为农产品生产带来了不确定因素，小麦的旱灾和玉米的芽涝时有发生，对事关国计民生的粮食安全构成了威胁。
小麦、玉米是我国北方的主要粮食作物，小麦—玉米一年两熟是主要的种植制度。为了提高小麦、玉米的抗逆能力，实现节本增效栽培，我们与山东省农科院作物所合作，对“垄作栽培在大田粮食作物生产上的应用”进行了试验研究和示范。
一、垄作栽培技术在小麦生产上的应用研究
自1998~2005年，连续6个生长季节多品种、多点的试验研究及示范证明，与传统平作相比，小麦垄作栽培具有改善土壤理化性状、节水肥、降低田间湿度、提高小麦的抗病及抗倒伏能力、提高籽粒产量、增加籽粒容重等多方面的优势。
（一）革新种植方式，增加光能截获量
我国乃至世界小麦以传统平作为主，即将小麦种植于平整的畦面，而垄作栽培则将土壤表面由传统平作的平面型改为波浪型，扩大土壤表面积40%左右，从而增加了光的截获量
（二）革新地面灌水方式
水分生产效率提高30%~40%．传统平作的地面灌水方式为大水漫灌，不仅浪费水资源，降低水分生产效率，而且造成土壤板结，影响小麦根系乃至整个植株的生长发育．而垄作栽培改变了地面灌水方式，即由传统平作的大水漫灌改为小水沟内渗灌，不仅使水分利用效率提高３０％~４０％，而且消除了根际土壤的板结现象，为小麦根系的健康生长及土壤微生物的活动创造了良好的条件．
（三）革新施肥方式，提高肥料利用率
传统平作的施肥方式多为浇水前措施于地表(零深度施肥),而垄作栽培为沟内集中条施,即改传统平作的施肥一大片沟内集中施肥,使施肥深度相对增加15~17cm,从而提高肥料利用率10%~15%.
（四）降低田间温度,提高小麦的抗能力
垄作栽培有利于田间的通风透光,从而降低了田间湿度,大大改善了小麦的冠层的小气候条件,降低田间湿度,不仅大大抑制了小麦纹枯病和小麦粉病的发生,减轻了小麦常见病害,而且促进了小麦茎秆的健康生长,增强了小麦的搞倒伏能力。
（五）充分发挥小麦的边行优势,实现增产
垄作栽培有利于更好地优化小麦群体与个体的关系,最大限制发挥小麦的边行优势,研究室到群体适宜,个体健壮,穗粒数增加2~3粒、千粒重提高2.5g左右,一般增产10%~15%。
（六）实现了农技农艺配套,为该技术的大面积推广定了基础
课题组与有关机械生产厂家合作,自行研制成功了小麦垄作播种机,该机械起垄、播种、施肥一次完成，减少了田间作业工序，提高了作业效率，并于2002年4月通过山东省机械试验鉴定站的检验，同年6月获得推广许可证，9月获国家专利（专利号：02246479.4）。小麦垄作机械的研制成功，对在山东省及周边省市大力推广小麦垄作高效节水技术提供了强有力的硬件支撑。
2004年农业部已把“小麦垄作高效栽培技术”确定为小麦生产的主推技术，2005年科技部将“小麦垄作高效栽培技术”确定为国家为国家级重大科技推广项目。
二、垄作栽培促进夏玉米根系的生长
垄作夏玉米根条数 和层数均比畦作增加。根条数增加4.9%~25.2%;根层数增加5.6%~26.3%。垄作玉米根系比畦作发达的原因是畦作玉米易“芽涝”危害,不利于根系生长;而垄作玉米根际土壤通气性好,肥、水、气、热等因素较为协调，有利于玉米根系生长。
（一）垄作栽培有利于提高夏玉米的搞倒伏能力
垄作栽培对夏玉米各伸长节间长度影响较大。与传统平作相比，垄作栽培基一、基二、基三、基四、基五伸长节间长度分别缩短14.1%、33.0%、31.6%、10.4%、0.6%；穗位节间、穗下节间、穗上节间长度分别增加5.4%、3.5%、8.6%.垄作栽培基部五节间长度缩短，有利于增强抗倒伏能力，穗位及上下三节间长度增加，有利于雌穗分化，形成大穗和增加粒重。
（二）垄作栽培对夏玉米叶面积系数变化动态的影响
垄作夏玉米叶面积系数全生育期均高于畦作,增幅为2.8%~60.5%.其中，播种后15天至36天，垄作叶面积系数发展较快，增幅为14.3%~60.5%，这表明垄作栽培夏玉米苗期生长速度快，能迅速覆盖地面，减少漏光损失。播种后43天直到灌浆成熟收获，垄作叶面积系数增幅在4.1%~19.9%。最大叶面积系数为5.57，比传统平作高0.22,高4.1%.收获时叶面积系数为2.41,比传统平作高0.36,即高17.6%.与传统平作相比,垄作夏玉米整个生育期叶面积系数发展动态突出表现为前期上升快,后期下降慢,叶面积高值期持续时间较长,有利于提高生育期光能利用率,增加干物积累。
（三）垄作栽培对夏玉米经济性状的影响
垄作栽培由于个体发育状况好于传统平作,经济性状明显改善,主要表现为:穗粒数增加,千粒重提高,经济系增大,亩产增加103.58kg,即增产16.6%。
三、结论
小麦、玉米是山东省的主要粮食作物，小麦—-玉米一年两熟、是山东省的主要轮作模式。垄作栽作技术应用于小麦生产不仅节水、省肥、降低生产成本，而且可以提高小麦的搞倒及搞病能力，充分发挥小麦原边行优势，提高籽粒产量。山东省光热资源充足，改夏玉米套种为麦收后机械化直播是提高玉米密度和整齐度、进一步提高夏玉米产量的有效途径。但传统平作的夏直播玉米易发生“芽涝”而影响产量。本研究证明，在垄作小麦收获后将夏玉米播种于垄上，可以改善玉米的生长条件，促进根济性状，本试验条件下，增产幅度达15%左右。为黄淮海地区的夏玉米生产探索出了一条新途径
随着人口的不断增加和社会经济的快速发展，社会对农产品的需求量在迅速发展，但农产品的可持续生产所依赖的耕地资源、水资源等日益减少，农业生态环境的脆弱性在不断增加；旱、涝灾害的频繁发生也为农产品生产带来了不确定因素，小麦的旱灾和玉米的芽涝时有发生，对事关国计民生的粮食安全构成了威胁。
小麦、玉米是我国北方的主要粮食作物，小麦—玉米一年两熟是主要的种植制度。为了提高小麦、玉米的抗逆能力，实现节本增效栽培，我们与山东省农科院作物所合作，对“垄作栽培在大田粮食作物生产上的应用”进行了试验研究和示范。
一、垄作栽培技术在小麦生产上的应用研究
自1998~2005年，连续6个生长季节多品种、多点的试验研究及示范证明，与传统平作相比，小麦垄作栽培具有改善土壤理化性状、节水肥、降低田间湿度、提高小麦的抗病及抗倒伏能力、提高籽粒产量、增加籽粒容重等多方面的优势。
（一）革新种植方式，增加光能截获量
我国乃至世界小麦以传统平作为主，即将小麦种植于平整的畦面，而垄作栽培则将土壤表面由传统平作的平面型改为波浪型，扩大土壤表面积40%左右，从而增加了光的截获量
（二）革新地面灌水方式
水分生产效率提高30%~40%．传统平作的地面灌水方式为大水漫灌，不仅浪费水资源，降低水分生产效率，而且造成土壤板结，影响小麦根系乃至整个植株的生长发育．而垄作栽培改变了地面灌水方式，即由传统平作的大水漫灌改为小水沟内渗灌，不仅使水分利用效率提高３０％~４０％，而且消除了根际土壤的板结现象，为小麦根系的健康生长及土壤微生物的活动创造了良好的条件．
（三）革新施肥方式，提高肥料利用率
传统平作的施肥方式多为浇水前措施于地表(零深度施肥),而垄作栽培为沟内集中条施,即改传统平作的施肥一大片沟内集中施肥,使施肥深度相对增加15~17cm,从而提高肥料利用率10%~15%.
（四）降低田间温度,提高小麦的抗能力
垄作栽培有利于田间的通风透光,从而降低了田间湿度,大大改善了小麦的冠层的小气候条件,降低田间湿度,不仅大大抑制了小麦纹枯病和小麦粉病的发生,减轻了小麦常见病害,而且促进了小麦茎秆的健康生长,增强了小麦的搞倒伏能力。
（五）充分发挥小麦的边行优势,实现增产
垄作栽培有利于更好地优化小麦群体与个体的关系,最大限制发挥小麦的边行优势,研究室到群体适宜,个体健壮,穗粒数增加2~3粒、千粒重提高2.5g左右,一般增产10%~15%。
（六）实现了农技农艺配套,为该技术的大面积推广定了基础
课题组与有关机械生产厂家合作,自行研制成功了小麦垄作播种机,该机械起垄、播种、施肥一次完成，减少了田间作业工序，提高了作业效率，并于2002年4月通过山东省机械试验鉴定站的检验，同年6月获得推广许可证，9月获国家专利（专利号：02246479.4）。小麦垄作机械的研制成功，对在山东省及周边省市大力推广小麦垄作高效节水技术提供了强有力的硬件支撑。
2004年农业部已把“小麦垄作高效栽培技术”确定为小麦生产的主推技术，2005年科技部将“小麦垄作高效栽培技术”确定为国家为国家级重大科技推广项目。
二、垄作栽培促进夏玉米根系的生长
垄作夏玉米根条数 和层数均比畦作增加。根条数增加4.9%~25.2%;根层数增加5.6%~26.3%。垄作玉米根系比畦作发达的原因是畦作玉米易“芽涝”危害,不利于根系生长;而垄作玉米根际土壤通气性好,肥、水、气、热等因素较为协调，有利于玉米根系生长。
（一）垄作栽培有利于提高夏玉米的搞倒伏能力
垄作栽培对夏玉米各伸长节间长度影响较大。与传统平作相比，垄作栽培基一、基二、基三、基四、基五伸长节间长度分别缩短14.1%、33.0%、31.6%、10.4%、0.6%；穗位节间、穗下节间、穗上节间长度分别增加5.4%、3.5%、8.6%.垄作栽培基部五节间长度缩短，有利于增强抗倒伏能力，穗位及上下三节间长度增加，有利于雌穗分化，形成大穗和增加粒重。
（二）垄作栽培对夏玉米叶面积系数变化动态的影响
垄作夏玉米叶面积系数全生育期均高于畦作,增幅为2.8%~60.5%.其中，播种后15天至36天，垄作叶面积系数发展较快，增幅为14.3%~60.5%，这表明垄作栽培夏玉米苗期生长速度快，能迅速覆盖地面，减少漏光损失。播种后43天直到灌浆成熟收获，垄作叶面积系数增幅在4.1%~19.9%。最大叶面积系数为5.57，比传统平作高0.22,高4.1%.收获时叶面积系数为2.41,比传统平作高0.36,即高17.6%.与传统平作相比,垄作夏玉米整个生育期叶面积系数发展动态突出表现为前期上升快,后期下降慢,叶面积高值期持续时间较长,有利于提高生育期光能利用率,增加干物积累。
（三）垄作栽培对夏玉米经济性状的影响
垄作栽培由于个体发育状况好于传统平作,经济性状明显改善,主要表现为:穗粒数增加,千粒重提高,经济系增大,亩产增加103.58kg,即增产16.6%。
三、结论
小麦、玉米是山东省的主要粮食作物，小麦—-玉米一年两熟、是山东省的主要轮作模式。垄作栽作技术应用于小麦生产不仅节水、省肥、降低生产成本，而且可以提高小麦的搞倒及搞病能力，充分发挥小麦原边行优势，提高籽粒产量。山东省光热资源充足，改夏玉米套种为麦收后机械化直播是提高玉米密度和整齐度、进一步提高夏玉米产量的有效途径。但传统平作的夏直播玉米易发生“芽涝”而影响产量。本研究证明，在垄作小麦收获后将夏玉米播种于垄上，可以改善玉米的生长条件，促进根济性状，本试验条件下，增产幅度达15%左右。为黄淮海地区的夏玉米生产探索出了一条新途径
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