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【引用】玉米產(chǎn)量潛力與實現(xiàn)的限制因素評估

糧食生產(chǎn)2022-03-0610:11:28閱讀15評論0字號：大中小訂閱

本文引用自老墨《玉米產(chǎn)量潛力與實現(xiàn)的限制因素評估》

內(nèi)容提要：對1949至2022年玉米產(chǎn)量變化資料分析表明，50年來，我國玉米單產(chǎn)提高了248.43公斤，增幅為331.68%，年均增加5.54公斤；總產(chǎn)由1175萬噸提高到12600萬噸，增加了10.72倍，其中單產(chǎn)貢獻占84.9%、面積貢獻為15.1%，總產(chǎn)量提高的主要緣由是單產(chǎn)的增加，技術(shù)的創(chuàng)新、突破與集中在玉米單產(chǎn)的增加中發(fā)揮了重要的作用。我國玉米單產(chǎn)仍舊隱藏著巨大的潛力，按光溫理論產(chǎn)量、抱負條件產(chǎn)量和近期現(xiàn)實產(chǎn)量潛力估算，我國玉米主產(chǎn)區(qū)依次有2114.59公斤、969.50公斤和261.82公斤增產(chǎn)潛力，分別相當于現(xiàn)有生產(chǎn)實際單產(chǎn)水平的7.44倍、3.95倍和1.80倍。采納專家參加式討論表明，當前限制玉米產(chǎn)量潛力實現(xiàn)的主要因素是施肥方法不科學(xué)，耕作栽培管理粗放，技術(shù)不規(guī)范與到位率低等栽培種植技術(shù)問題；其次是以干旱為主的不利生態(tài)、氣候條件和玉米品種多亂雜、缺乏高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的區(qū)域主導(dǎo)品種，而土壤侵蝕嚴峻、耕層變淺和地力不足以及玉米螟等主要病蟲害嚴峻發(fā)生也已成為玉米生產(chǎn)力量提高的重要障礙因素。加強栽培技術(shù)討論和農(nóng)業(yè)科技推廣工作是近期政府制定相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策時必需考慮的重要領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)科技入戶工程是解決我國糧食平安和農(nóng)夫增收的最有效途徑。2022年11個省15個玉米試點縣的15003位科技示范戶平均畝產(chǎn)580.24公斤，基本實現(xiàn)了玉米近期現(xiàn)實產(chǎn)量潛力。

我國現(xiàn)有人口13億，人均耕地面積不足1.5畝，估計30年后將增至16億，人均耕地將削減到1畝，將來如何保證糧食和食物平安？這是人人關(guān)懷的頭等大事。玉米是C4高光效作物，隱藏著巨大的產(chǎn)量潛力，被譽為21世紀的“谷中之王”。世界玉米最高產(chǎn)紀錄是美國FrancisChilds于2022年制造的畝產(chǎn)1823.4公斤，比小麥（1013公斤）和水稻（1014.8公斤）高產(chǎn)紀錄分別高出810.4公斤和808.6公斤。我國是玉米生產(chǎn)大國，常年播種面積3.5～3.8億畝，總產(chǎn)量約1.2億噸，面積和產(chǎn)量僅次于水稻，居第二位。20世紀玉米產(chǎn)量的快速增長為中華民族的生存和進展做出重大貢獻。在新的世紀，玉米的需求量將逐年增加，綜合生產(chǎn)力量提高是保障需求的有效途徑。因此，探究玉米增產(chǎn)潛力和主要限制因素，明確科技創(chuàng)新和集中的方向與目標，對提高玉米生產(chǎn)力量，保障我國食物和能源平安、增加農(nóng)夫收入具有重要的戰(zhàn)略意義。

1材料與方法

我國玉米主要分布在從東北斜向西南狹長的玉米帶上，包括3大玉米生態(tài)區(qū)和13個省（區(qū)），分別是東北春玉米區(qū)黑龍江、吉林、遼寧和內(nèi)蒙古，黃淮海春、夏玉米區(qū)河北、山西、山東、河南和陜西，西南山地丘陵玉米區(qū)四川、云南、貴州和廣西，玉米種植面積占全國玉米總面積的85%，總產(chǎn)量占85%以上。

采納林毅夫等（1996）“單產(chǎn)損失評估法”和胡瑞法等（2022）“參加式評估方法”對限制產(chǎn)量的因素評估。在廣泛征求專家意見基礎(chǔ)上，設(shè)計誕生態(tài)與氣候、土壤、品種與種子、栽培種植技術(shù)、病蟲草鼠害和社會經(jīng)濟等7個方面102個自然、技術(shù)因素和31個社會性限制因素；組織來自玉米帶3大生態(tài)區(qū)和13個主產(chǎn)省（區(qū)）從事玉米耕作栽培、育種、植保、推廣、經(jīng)營和管理等多學(xué)科、多部門專家，分省（區(qū)）和生態(tài)區(qū)2個層次，先后對制約單產(chǎn)潛力發(fā)揮的各種限制因素進行專家參加式研討和評估，并充分估量各種限制因素在玉米產(chǎn)量損失（潛在單產(chǎn)和實際單產(chǎn)之間的產(chǎn)量差）中所占的相對份額（百分數(shù)），將該百分數(shù)與各生態(tài)區(qū)產(chǎn)量潛力相乘計為各限制因素造成的單產(chǎn)損失，再按產(chǎn)量損失比重的大小對各種限制因素排序。共182位專家參加了評估。

文中數(shù)據(jù)來源，大田實際產(chǎn)量來自《中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計年鑒》，區(qū)試產(chǎn)量依據(jù)各省區(qū)玉米區(qū)域化試驗材料匯總整理，均為2022年-2022年平均值。光溫生產(chǎn)值依據(jù)國土資源部《農(nóng)用地分等規(guī)程（TD/T1004-2022）》

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數(shù)據(jù)整理，大田高產(chǎn)紀錄均采自各省玉米高產(chǎn)田產(chǎn)量驗收報告。2結(jié)果與分析

2．1玉米高產(chǎn)之路與產(chǎn)量潛力

2．1．150年來我國玉米單產(chǎn)的提高與主要技術(shù)創(chuàng)新與集中的閱歷

全國玉米畝產(chǎn)從1949年的74.9公斤增至2022年的323.33公斤，50年來提高了248.43公斤，增幅

為331.68%。玉米單產(chǎn)（y，公斤/畝）隨年份（x）遞增呈線性函數(shù)變化，擬合方程為y=38.1277+5.5422

x，r=0.969**，由方程可見，全國玉米單產(chǎn)年均增產(chǎn)為5.54公斤。

2022年全國玉米總產(chǎn)量為12600萬噸，是1949年1175萬噸的10.72倍，玉米總產(chǎn)量（Y，萬噸）與單產(chǎn)（x1，公斤/畝）、種植面積（x2，萬畝）的擬合關(guān)系為：

Y=-6057.4410+28.8550x1+0.1905x2R2=0.985**

方程系數(shù)檢驗：t1=13.597，t2=5.743，均大于t0.01=2.689，達到極顯著水平。依據(jù)方程自變量x1、

x2的偏回歸平方和所占比例表明，50年來，我國玉米總產(chǎn)量的增加中單產(chǎn)貢獻占84.9%，面積為15.1%，

即玉米總產(chǎn)量的增加主要是依靠單產(chǎn)實現(xiàn)的。

進一步對各年月玉米單產(chǎn)線性擬合的結(jié)果表明，1949～1961年玉米單產(chǎn)年均增加0.76公斤；1961～1971年為6.64公斤；1971～1979年為7.13公斤；1979～1998年為7.76公斤；1999～2022年為2.08公斤，表明我國玉米單產(chǎn)在各年月是持續(xù)增長，并且以上世紀70～90年月增幅最大。分析玉米單產(chǎn)提高的緣由可見，

50年月主要是總結(jié)和推廣農(nóng)夫豐產(chǎn)閱歷，由于整體科技水平低，技術(shù)傳播體系不健全，種植品種以農(nóng)家種為主，產(chǎn)量較低，加上化肥用量甚少，病蟲草害防治不力，耕作栽培管理粗放以及受農(nóng)業(yè)“大躍進”的影響，玉米單產(chǎn)處于徘徊與緩慢增加階段。

60年月增產(chǎn)的主要措施包括大面積推廣雙交種，一般比農(nóng)家品種增產(chǎn)20-30%；精細整地，改良土壤，改善農(nóng)田條件；合理密植，由每畝約1800株增加到2500株；增施肥料，化肥開頭較大面積應(yīng)用等，玉米單產(chǎn)明顯增加。

70年月玉米單產(chǎn)提高較快，主要緣由：一是玉米雜交種的快速推廣，據(jù)有關(guān)部門資料統(tǒng)計，1966年全國雜交種面積僅占玉米總面積的10%，1971年增至28%，1979年擴大到69.8%，達10455萬畝；二是化肥施用量劇增。三是大規(guī)模的農(nóng)田基本建設(shè)，包括平整土地、興修水利、坡地改梯田、改良鹽堿地、建設(shè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田和貫徹“以糧為綱”過程中特殊強調(diào)“突出抓好糧食”，對玉米生產(chǎn)均產(chǎn)生明顯的促進作用。

80年月以后玉米進入大進展時期，也是玉米單產(chǎn)增速最快的時期。主要緣由：一是國家實行一系列有利于進展玉米生產(chǎn)的政策和措施，特殊是聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制和收購價格的提高極大地激發(fā)了農(nóng)夫生產(chǎn)的樂觀性。國家繼1979～1984年糧食收購價年均上漲12.1%，1986～1989年又上漲14.9%之后，1992～1996年年均再次上漲23.3%。二是確立了玉米在飼料中的主導(dǎo)地位，特殊是進入90年月后玉米進展為糧食、飼料、經(jīng)濟兼用作物，需求量大增拉動生產(chǎn)。三是技術(shù)創(chuàng)新和集中在玉米增產(chǎn)中發(fā)揮重要作用，包括采納抗病、高產(chǎn)雜交種，提高種子純度；增施肥料，主要是化肥用量大增，肥料品種更加齊全，施肥技術(shù)優(yōu)化；適當密植，尤其是一些地區(qū)推廣緊湊型玉米后，每畝密度增加了1500～2000株；擴大覆膜栽培面積、推廣育苗移栽；綜合防治病蟲草害，加強猜測預(yù)報，適時進行防治；玉米規(guī)范化栽培技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。其中最重要的突破是緊湊型玉米的選育應(yīng)用和覆膜栽培技術(shù)的快速推廣。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計資料，1985年全國緊湊型玉米種植面積不足3000萬畝，占全國玉米總面積的11.2%；1990年占17.7%，1998年種植面積達1.3億畝，占全國玉米面積的34.5%。地膜玉米技術(shù)1979年在山西省大同縣羅貝莊村開頭試驗，1.5畝玉米當年平均畝產(chǎn)630公斤，比露地玉米增產(chǎn)57%，80年月開頭擴大推廣，1985年示范面積達47萬畝，1990年擴大到1300萬畝，1999年達到3300萬畝。據(jù)黃季焜（1996）討論，1978～1992年科技進步在不同農(nóng)作物生產(chǎn)中的相對貢獻達到95-161%,制度創(chuàng)新的貢獻為30-35%。

1998年玉米單產(chǎn)達到歷史最高的351.27公斤，之后由于糧價持續(xù)低迷，農(nóng)夫種糧樂觀性不高，投入與管理水平下降，玉米單產(chǎn)下滑。2022年中央實行了一系列支農(nóng)政策，如減免農(nóng)業(yè)稅、種糧直補、良種補貼等，玉米單產(chǎn)消失恢復(fù)性增長。

2．1．2玉米高產(chǎn)突破之路

通過創(chuàng)高產(chǎn)討論或高產(chǎn)競賽，實現(xiàn)高產(chǎn)突破，展現(xiàn)玉米高產(chǎn)潛力，對明確增產(chǎn)途徑和玉米大面積持續(xù)提高產(chǎn)量可以起到示范作用。

李登海是山東萊州農(nóng)夫育種家，他從1972年起探究玉米高產(chǎn)之路，多次制造了世界夏玉米高產(chǎn)紀錄，如1979年776.9公斤/畝，1986年962.1公斤/畝，1988年1008.9公斤/畝，1989年1096.3公斤/畝，2022年1402.9公斤（按全田計算，去邊行后為1289.8公斤/畝）（圖1）。李登海制造的夏玉米高產(chǎn)紀錄從500

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公斤上升到800公斤，用了

12年時間；從

800公斤到1000公斤，又用去了8年時間；而從1000公斤跨上1200公斤的臺階，差不多用去了17年的時間。從1986年起，李登海的夏玉米高產(chǎn)田大部分年份畝產(chǎn)超過900公斤或接近噸糧，其最高產(chǎn)量均為當年全國平均產(chǎn)量的3倍以上。李登海高產(chǎn)田在上世紀80年月初畝產(chǎn)超過800公斤時是用得緊湊中穗型玉米掖單2號雜交種，畝產(chǎn)超過1000公斤和1200公斤分別是緊湊大果穗型玉米掖單13和登海3719，實行了旨在提高群體光合效率的株型改良和雜種優(yōu)勢相結(jié)合，新品種培育與高產(chǎn)栽培相結(jié)合的技術(shù)路線，