玉米是我國重要的糧食作物和飼料作物，種植面積和產量僅次于水稻和小麥，玉米具有開發高營養、 高生物學功能食品的巨大潛力。近日，中科院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心研究員張正斌課題組和廣西農業科學院研究員韋本輝課題組聯合，在國家重點研發計劃“糧食作物產量與效益層次差異及其豐產增效機理”項目資助下，研究發現通過優化耕作和氮肥施用可有效提高夏玉米產量和氮肥利用效率。相關研究成果在線發表于美國《農學雜志》上。這是繼2017年在《土壤與耕作研究》上發表粉壟技術提高玉米產量后的第二次報道。
玉米
華北平原是我國典型的冬小麥—夏玉米一年兩熟制區，研究人員以密植夏玉米為研究對象，通過設置免耕、免耕深松和粉壟耕作三種不同的耕作方式，在此基礎上進一步設置了4種不同的氮肥處理。研究人員主要研究內容包括：耕作方式和氮肥運籌對密植夏玉米產量、氮素吸收及氮肥利用效率的影響，優化耕作方式和氮肥施用量以實現夏玉米最佳的產量經濟效益。
論文第一作者、農業資源研究中心翟立超博士介紹，在相同的氮肥施用量條件下，與其他兩種耕作方式相比，粉壟耕作分別增產19.1%和13.4%。與免耕相比，免耕深松使氮肥農藝效率和氮肥偏生產力平均分別增加6.5%和6.1%，而粉壟耕作使氮肥農藝效率和氮肥偏生產力平均分別增加36.2%和20.2%。
隨著氮肥施用量的增加，氮肥利用效率逐漸降低。研究人員通過耕作方式與氮肥互作研究發現，粉壟耕作條件下施用氮肥225 kg ha-1時產量最高。翟立超介紹，在2016年，粉壟耕作條件下施用氮肥150 kg ha-1的氮肥利用效率最高；但在2017年，免耕深松條件下施用氮肥225 kg ha-1時的氮肥利用效率最高。通過綜合比較分析不同耕作方式和氮肥處理，夏玉米在6000株/畝的密植條件下，粉壟耕作并施用氮肥225 kg ha-1時可以獲得最佳的產量經濟效益。
張正斌介紹，目前華北平原多數農戶長期采用“冬小麥季淺旋耕＋夏玉米季免耕”單一的土壤耕作模式，致使耕層變淺，土壤理化性狀相對惡化，蓄水保肥能力減弱，加之氮肥不合理的施用，嚴重影響該區域作物高產高效生產。“可見，粉壟技術從根本上解決了這些生產上的弊端。”
玉米
粉壟技術是由韋本輝團隊發明。該技術可超深耕深松不亂土層且一次性完成整地任務，有效活化土地和土壤資源，并帶動天然降水的增貯和太陽光能的高效利用，形成增產、提質、保水、生態“四位一體”定力，還能應用于鹽堿地、退化草原改造及果木、中藥材等。
據悉，10年來，粉壟技術經25?。ê?個省鹽堿地）35種作物的應用表明，在不增肥、水的情況下，可增產10％～50%。全國累計推廣面積348.9萬畝，增加效益達19.87億元。韋本輝表示，粉壟技術為人類進一步利用自然資源拓展了一條新路。
