项目名称东北地区旱地耕作制度关键技术研究与应用

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1、项目名称:东北地区旱地耕作制度关键技术研究与应用一、推荐单位意见推荐意见：我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。按照要求，我单位和项目完成单位都已对该项目的拟推荐情况进行了公示，目前无异议【或虽有异议但经处理后再次公示无异议】。【技术创新】该项目明确了全球气候变化对东北地区主要作物种植区划的影响，制定了基于气候变化的旱地耕作制度新区划，并提出了相应的产业和优势作物发展战略优先序与技术优先序，为耕作制度创新提供了理论基础。从玉米田高产土壤耕层构建入手，首次系统提出了基于土壤理化性状的白浆土、黑土、棕壤和褐土的高产耕

2、层参数阈值，填补了合理耕层构建参数量化研究上的空白。围绕高产耕层主要物理指标参数阈值，建立了与之配套的土壤耕作方法，形成了较为系统的土壤耕作制度。围绕耕层主要养分指标参数阈值，确定了主要土壤类型的秸秆最佳还田方式、周期、数量、氮肥配施量、有机肥和无机肥的施肥配比量，建立了地力保育型施肥制度，在养地制度研究方面实现了技术创新。【技术水平】本项目整体达到国际先进水平，部分达到国际领先水平。【应用情况】项目在黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古东四盟地区累计应用面积5486万亩。【取得效益】累计增加经济效益47.49亿元，经济、社会和生态效益显著。对照国家科学技术进步奖授奖条件，推荐该项目申报2016年

3、度国家科学技术进步一等奖。二、项目简介本项目属于农业科学技术领域。耕作制度是指一个地区或生产单位作物种植制度以及与之相适应的养地制度的综合技术体系，包括种植制度和养地制度两部分。合理的耕作制度，是实现农业区域性开发、资源合理利用与保护、农业可持续发展的基础。东北地区（包括内蒙古东四盟）作为我国粮食主产区，现有耕地面积约4亿亩，其中70%以上为旱地。依靠科技创新，建立科学合理的旱地种植制度和养地制度，稳定提高农田生产力、持续提升耕地质量、保护生态环境对确保国家粮食安全和农业可持续发展具有重要意义。项目围绕种植区划优化、主要作物高产耕层标准及配套耕法、典型区域耕作制度模式构建等重大关键技术难

4、点，在主要类型区开展了为期14年的联合攻关和集成应用，取得了重大创新和突破。1．明确了全球气候变化对东北地区主要作物种植区划的影响，制定了基于气候变化的旱地耕作制度新区划，并提出了相应的产业和优势作物发展战略优先序与技术优先序，为耕作制度创新提供了理论基础。项目系统分析了1961年以来气候变化对东北地区玉米种植区划的影响，发现不同熟期玉米种植界限表现出明显的“北移东扩”趋势。在此基础上，通过对1978年以来东北地区旱地耕作制度演变规律研究，首次制定了东北地区新的耕作制度区划，将东北地区划分为6个一级区，并对应地提出了玉米、水稻、大豆等作物发展战略优先序和技术优先序，为区域旱地耕作制度构建

5、提供了理论指导。2．系统开展了旱地耕作制度关键技术研究，明确了关键技术的作用机理。（1）种植制度。从田间作物优化配置入手，确定了不同区域田间作物群体优化配置的具体参数，探明了群体光、热、水和养分高效利用的机理，构建了适合不同区域的资源高效利用型种植制度。（2）养地制度。从玉米田高产土壤耕层构建入手，首次提出了白浆土、黑土、棕壤和褐土的高产耕层参数阈值，填补了合理耕层构建参数量化研究上的空白。在土壤耕作制度方面，围绕4种土类高产耕层主要物理指标参数阈值，建立了与之配套的土壤耕作方法，形成了较为系统的土壤耕作制度。在施肥制度方面，从增加土壤有机质含量和养分平衡入手，围绕耕层主要养分指标参数阈

6、值，确定了主要土壤类型的秸秆最佳还田方式、周期、数量、氮肥配施量、有机肥和无机肥的施肥配比量，建立了地力保育型施肥制度。3．建立了主要类型区典型耕作制度模式，系统集成了与生态环境相吻合的耕作制度综合技术体系，实现了粮食产量和效益的同步提高。在粮食主产区构建了高产高效型耕作制度模式与配套技术体系3套，在生态脆弱区构建了资源高效利用型耕作制度模式与配套技术体系3套，实现了技术的制度化，并在试验示范区广泛应用。项目已经获得省部级科技奖励7项，取得了较好的技术应用效果。农田生产力平均提高20%以上，玉米产量增加6%～11%，降水利用效率提高4%～8%，主要作物水分利用效率提高0.15～0.35k

7、g/m3。项目获得授权专利5件，制定地方标准4个，出版或参与出版著作17部，发表论文310篇，其中SCI/EI34篇。培训农业技术骨干和农民12.6万人。项目在黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古通辽累计应用面积5486万亩，增加经济效益47.49亿元，经济、社会和生态效益显著。总体达到国际先进水平，部分达到国际领先水平。三、客观评价1．国内外重要科技奖励本研究的部分成果已经获得省级奖励，其中“旱地耕作制度关键技术研究与集成应用”获2015年