粮食作物高产高效栽培模式与技术研究

引言

粮食作物（包括水稻、小麦、玉米、大豆等）是我国居民最主要的食物来源，其产量与品质直接关系到国家粮食安全和民生福祉。随着人口增长、消费升级及耕地资源约束加剧，传统 “高投入、高产出” 的栽培模式已难以适应农业绿色发展需求，面临 “产量提升难、资源消耗大、经济效益低” 的三重挑战。据统计，我国粮食作物平均光能利用率仅为 1.0%1.5% ，化肥利用率不足 40% ，水资源利用率较发达国家低 20-30 个百分点。

在此背景下，研发并推广高产高效栽培模式与技术，实现 “少投入、多产出、优品质、高效益” 的协同目标，成为保障粮食安全与农业可持续发展的必然选择。本文围绕粮食作物高产高效栽培的核心需求，系统梳理相关模式与技术，为农业生产实践提供理论与技术支撑。

一、制约粮食作物高产高效的主要因素

（一）品种与环境适配性不足

现有主栽品种对区域生态条件的适应性有限，如北方粳稻在南方多湿环境下易发病害，西南山区玉米品种耐瘠薄能力不足。同时，品种单一化种植导致遗传多样性降低，抗逆性风险增加，某小麦主产区因长期种植单一品种，条锈病爆发造成减产 15‰

（二）栽培技术与生产需求脱节

传统栽培技术重产量轻效率，如过量施肥追求高产导致土壤板结、面源污染；人工移栽、中耕等环节劳动强度大，与农村劳动力老龄化矛盾突出。某水稻产区调研显示，人工插秧成本占种植总成本的 35% ，且因农时紧张导致栽插质量下降。

（三）资源利用效率低下

化肥、农药、水资源浪费严重：水稻直播田氮肥利用率仅 30% ，过量施用导致水体富营养化；玉米田大水漫灌使水分利用效率不足 50% ；病虫害防治中“见虫就打、见病就喷” 的盲目用药现象普遍，农药利用率不足 35‰ 。

（四）灾害风险应对能力弱

气候变化导致极端天气频发，干旱、洪涝、高温热害等对产量影响显著。某玉米主产区 2023 年遭遇持续干旱，未采用抗旱栽培技术的地块减产达 40% ，而采用覆膜集雨技术的地块减产控制在 10% 以内。

二、粮食作物高产高效栽培主要模式

（一）轮作间作复合种植模式

水旱轮作模式：如 “水稻 - 小麦”“水稻 - 油菜” 轮作，通过干湿交替改善土壤结构，减少连作障碍。江苏里下河地区推广 “水稻 - 大麦” 轮作，较连作水稻每亩增产 8% ，土壤有机质含量提升 0.2 个百分点。

粮豆间作模式：如 “玉米 - 大豆” 带状复合种植，利用高低秆作物互补采光，大豆固氮减少氮肥施用。四川丘陵区示范显示，该模式每亩产玉米 450 公斤 + 大豆 120 公斤，较单作玉米增收 300 元，化肥用量减少 15‰

麦玉豆轮作模式：在黄淮海地区推行 “小麦 - 玉米 - 大豆” 三年轮作，平衡土壤养分，降低病虫害基数，平均每亩年增产 10% 以上。

（二）绿色轻简栽培模式

免耕少耕栽培：水稻机插秧同步侧深施肥、小麦免耕播种，减少耕作次数，降低能耗。安徽淮北地区推广小麦免耕播种技术，每亩节省用工 2 个，增产5‰ 。

直播简化栽培：水稻旱直播、玉米单粒精播，省去育秧、移栽环节。浙江沿海地区水稻旱直播技术每亩节约成本 120 元，且生育期缩短 7-10 天。

全程机械化栽培：从耕整地、播种到收获的全程机械作业，适配规模化种植。东北玉米主产区全程机械化栽培每亩减少人工成本 200 元，作业效率提升 5倍。

（三）节水丰产栽培模式

水稻干湿交替灌溉：返青后保持 “浅湿干” 交替，即浅水层 - 湿润 - 晒田循环，较常规淹灌节水 30% ，且有效分蘖增加 10‰ 。

玉米膜下滴灌：覆膜保墒结合滴灌精准供水，水分利用效率提升至 70% 以上，在西北干旱区较漫灌增产 20‰

小麦垄作沟灌：起垄种植 + 沟内灌水，减少水分蒸发，较平作节水 25% ，同时通风透光性改善，病害减少。

（四）高光效群体构建模式

合理密植技术：根据品种特性确定密度，如籼稻每亩 1.5-1.8 万穴，粳稻1.8-2.0 万穴，确保光能充分利用。

株型调控技术：通过化控或肥水管理塑造 “矮壮紧凑” 株型，减少倒伏风险，提高群体光能利用率。河南小麦产区喷施化控剂后，株高降低 10-15 厘米，抗倒伏能力显著增强。

三、高产高效栽培关键技术

（一）优良品种优选与搭配

根据区域生态条件选择高产、优质、抗逆性强的品种，如北方春玉米选用耐密型品种（如郑单 958），南方双季稻选用早生快发的籼稻品种（如中早 39）。同时推行 “主栽品种 + 搭配品种” 布局，降低单一品种风险，某县通过品种搭配使小麦抗灾能力提升 20‰

（二）精准肥水管理技术

测土配方施肥：根据土壤养分含量和作物需求制定施肥方案，如水稻亩施氮量控制在 12-15 公斤，氮磷钾比例 1:0.5:0.8

缓控释肥应用：玉米一次性基施缓控释肥，减少追肥次数，利用率提升 15% ；水稻侧深施肥技术使氮肥利用率达 45% 以上。

水肥一体化：结合滴灌系统将肥料溶解后精准施用，在设施玉米和马铃薯上应用，节水 50% 、节肥 30‰ 。

（三）病虫草害绿色防控技术

生态调控：利用轮作、间作减少病虫害寄主，如水稻田养鸭控草，除草效果达 85% 以上。

生物防治：释放赤眼蜂防治玉米螟，施用苏云金杆菌（Bt）防治鳞翅目害虫，减少化学农药使用量。

理化诱控：安装杀虫灯、性诱剂诱杀成虫，在大豆田应用可减少杀虫剂使用2-3 次。

科学用药：推广低毒低残留农药，采用无人机精准喷施，提高药剂利用率，减少漂移污染。

（四）防灾减灾技术

抗旱技术：玉米全膜双垄沟播、小麦播后镇压保墒，增强作物抗旱能力防涝技术：水稻田开挖丰产沟、玉米垄作培土，提高田间排水效率。

抗倒伏技术：合理密植 + 化控调节，小麦拔节期喷施多效唑，茎秆抗折强度提升 20‰

四、实践案例：某小麦 - 玉米轮作区高产高效栽培实践

该区域位于黄淮海平原，推广 “轮作 + 全程机械化 + 绿色防控” 技术模式：

品种搭配：小麦选用济麦 44（抗倒伏、品质优），玉米选用登海 605（耐密、高产）。

栽培管理：

小麦：免耕播种 + 测土配方施肥 + 无人机植保，每亩播量 12.5 公斤，氮肥用量 14 公斤。

玉米：单粒精播 + 膜下滴灌 + 缓控释肥一次性施用，密度每亩 4500 株。防控措施：安装杀虫灯 + 释放赤眼蜂，化学农药使用量减少 40‰

实施效果：小麦亩产 580 公斤，玉米亩产 650 公斤，较传统模式分别增产12% 和 15% ；每亩化肥成本减少 50 元，农药成本减少 30 元，综合效益提升20‰ 。

五、结语

粮食作物高产高效栽培模式与技术的核心是实现 “产量、效率、效益、环境”的协同提升。通过轮作间作优化种植结构、绿色轻简降低生产成本、精准管理提高资源利用率、绿色防控减少环境影响，可有效破解当前粮食生产的瓶颈问题。

未来，应进一步加强品种与技术的区域适配性研究，推动智能化装备与栽培技术融合，建立 “产前 - 产中 - 产后” 一体化的技术体系。同时，通过政策引导、技术培训和示范带动，促进高产高效技术在更大范围推广应用，为保障国家粮食安全、推动农业绿色高质量发展提供坚实支撑。

参考文献

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