一、平台简介

 农业农村部北方寒旱区作物高产高效栽培与耕作重点实验室（部省共建）是2022年9月经农业农村部认定后正式成立，依托单位内蒙古农业大学。实验室以研究寒旱区作物高产、优质、高效、绿色、智能化理论和技术为核心，开展了深耕改土和秸秆原位等提升土壤质量、改善盐碱化的理论及关键技术研究；对内蒙古地区的主要种植农作物开展抗逆丰产、高密植合理群体构建、节水减肥增效等的理论及配套调控技术研究；研发创新作物智慧农作模式，并建设无人农场工程化示范，为我区的作物高产高效研究搭建综合开放的良好平台。

 二、研究方向

 1.寒旱区作物耕作制度与农业生态

 针对内蒙古地区由于耕作制度不合理导致耕地质量下降，限制作物产量提高的瓶颈问题，开展了深耕改土和秸秆原位等提升土壤质量、改善盐碱化的理论及关键技术研究。通过对农田土壤肥力、作物生长发育和产量及生态环境等指标的动态监测和测定分析，从耕地-作物-生态环境角度系统揭示不同深耕和秸秆还田方式对土壤质量的提升机理。在此基础上，形成适宜于内蒙古不同生态区特点的土壤质量提升系列技术模式，并依托规模化新型经营主体进行示范推广，提高我区农业生产的经济、社会和生态效益，为各区域采取适宜的耕作措施提高土壤质量提供科技支撑。

 2.作物栽培生理生态

 针对寒旱双重胁迫、种植密度低、水肥药精准管理不高等限制我区作物高产高效瓶颈问题。本实验室对内蒙古地区的主要种植农作物玉米、马铃薯、燕麦等系统开展抗逆丰产、高密植合理群体构建、节水减肥增效等的理论及配套调控技术研究，揭示我区作物抗逆丰产节本增效的理论机制，探索其调控途径，集成相应技术模式，并示范推广。

 3.作物智慧生产模式创新

 以推动作物生产信息化、精准化和智能化为目标，通过田间传感器、多平台遥感和物联网技术协同研究，突破天空地一体监测与实时诊断关键技术；构建作物生长发育诊断模型、定量调控模型，研发作物精准管理云决策支持系统；以此为基础，研发创新作物智慧农作模式，并建设无人农场工程化示范，集成基于北斗自动导航、精量播种监控、生长实时诊断、智墒水肥一体、变量施肥施药、智能收获测产等技术的作物智慧精准绿色高效生产模式并开展规模化示范。

 三、标志性研究成果

 2022年-2023年，农业农村部北方寒旱区作物高产高效栽培与耕作重点实验室（部省共建）承担各类项目10项，发表论文19篇，制定地方标准1项，获得内蒙古自治区科技进步二等奖1项，软件著作权1项，登记科技成果2项。标志性成果为：

 成果1：春玉米规模化“双节三降”丰产增效栽培技术创新与集成示范

 针对内蒙古玉米主产区水肥投入多浪费大、残膜污染重、病虫害频发、机械化籽粒收储损失高等限制玉米规模化种植节本增效的瓶颈问题，结合西辽河流域温热灌溉区、岭南温暖旱作区、燕山丘陵旱作区、岭东温凉旱作区的生态和生产特点，开展了玉米规模化“双节三降”栽培关键技术创新与集成示范。

 “双节”：一指节水，在灌溉区利用浅埋滴灌技术，旱作区利用改良坐水种应对春旱；同时通过深耕翻或免耕等措施提升土壤贮水，提高水分利用效率。二指节肥，利用浅埋滴灌水肥一体化分期施肥。

 “三降”：一指降低残膜率，利用生物降解膜半膜替代普通全膜货半膜覆盖技术；二指降病虫害损失率，通过良种选择、土壤改良促进玉米植株健壮，减少病虫害发生率和产量损失率；三降指降低全程机械化粒收和烘储损失率，对籽粒收获机具、烘干及仓储的技术或设备参数进行优化改进，降低机械粒直及烘干储藏损失率。

 在4大生态类型区分别针对区域特点开展规模化种植关键技术优化，共优化西辽河流域温热灌溉区秸秆深翻还田水肥一体化技术模式、秸秆覆盖还田免耕播种技术模式、岭南温暖旱作区玉米抗旱增密精播技术模式等10项技术模式；以规模化种植关键技术优化为基础，分别集成了平原灌区和山沙区玉米培肥节水技术体系等玉米规模化丰产增效技术体系7项。

 在“科研院所+推广部门+企业+农技人员+新型农业经营主体”的“五位一体”技术服务途径基础上，创新新型经营主体培育模式，2018-2020年共建档立卡培育不同规模新型农业经营主体161家，粮食收储企业17家。举办培训班746期，培训农技人员4222人次，新型职业农民（含种植大户、合作社、家庭农场）、小农户共计6.35万人次，发放模式图、技术挂图、明白纸等各类资料10.67万册（份）。

 2018-2020年累计示范区面积达到312.03万亩，灌溉水节约34.97%，氮肥用量节约7.92%，肥料用量节约8.01%；病虫害发生率降低34.4%；亩产达到748.19kg/亩，增产率达到15.97%，增收36.93%，新增总收益58746.95万元。辐射推广面积达到3116.84万亩，灌溉水节约32.77%，氮肥用量节约5.06%，肥料用量节约3.78%；病虫害发生率降低35.45%；平均单产达到668.62kg/亩，增产率达到15.88%，增收率42.40%，新增总收益518567.39万元。燕山丘陵旱作区降解全膜覆盖改半膜覆盖，亩降低成本35元；项目区玉米籽粒直收亩降低损失11.88元，储藏损失率降低12%-28%，粮食收储企业平均每吨增加收益141.80元，达到了“双节三降”丰产增效的目标。

 成果2：东北西部玉米主产区土壤质量提升关键技术研究与模式构建

 东北西部（内蒙古）是我国玉米主产区和高产优势区之一，但生产中存在有机质投入产出失衡、耕层变劣、农田地力持续降低以及寒旱区秸秆还田难的技术瓶颈问题。为满足产业发展需求，研究团队在国家和省、部等多个相关项目支持下，组建多部门、多地区、多学科协作攻关的研究模式，围绕限制土壤肥力提升的关键限制因子，开展东北西部玉米主产区土壤质量提升关键技术研究与模式构建应用研究，为东北西部玉米主产区土壤质量提升提供科技支撑。

（1）基于多年多点定位试验，明确不同耕作和秸秆还田方式提升土壤肥力及配套增密、减氮、机收减损等的理论、技术和效果。从土壤理化特性和微生物量等角度揭示不同耕作和秸秆还田方式提升土壤肥力的机制，明确了赤峰和通辽地区以深翻秸秆还田为最佳，兴安盟地区以免耕秸秆还田为最佳，呼伦贝尔地区以为深松秸秆混拌还田为最佳，4个地区实施3年后土壤肥力分别提高到0.7343、0.7392、0.6830和0.7346。发表相关论文11篇。

（2）从秸秆还田配套机具的角度，结合各地区不同玉米种植模式，研发了“玉米新型秸秆聚拢喷菌覆土还田机”1件；筛选和组配玉米秸秆低温高效降解菌系M44、M14、M2和ZH6等4个，并制备了相应的菌剂C6、G-46、M44等3个，提升了内蒙古地区玉米秸秆还田质量和秸秆降解率。获批专利6件，获批软件著作权2件。

（3）构建玉米秸秆深松混拌还田和玉米秸秆深翻还田等技术模式2项；构建了玉米丰产高效栽培、玉米密植高产机械收粒生产和玉米秸秆还田培肥丰产增效栽培等玉米培肥全程机械化增产增效技术模式3项，并在各盟市示范区示范应用，取得了良好的经济效益。发布相关地方标准6项。

（4）建设玉米高产攻关田306.0亩，小面积最高亩产达到1234.88公斤；建设玉米核心区4.97万亩，平均亩产达到807.90公斤，增产率达18.92%，亩节本增收168.93元；水分生产效率为25.97%、肥料生产效率24.32%，生产效率提高24.97%

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 四、平台负责人

 高聚林，教授；联系人：屈佳伟，博士；联系方式：nmqujiawei@163.com