中国玉米主产区如何实现可持续增产？

玉米是我国种植面积最大、总产量最高的粮食作物，2022年种植面积达4310万公顷，总产量2.77亿吨。然而，当前我国玉米平均单产仅为6.50吨/公顷，且四大主产区——东北春玉米区、华北平原夏玉米区、西北春玉米区和西南玉米区——因气候、土壤条件差异，面临着不同的产量限制因素。那么，如何在保障粮食安全的同时，实现各区域玉米生产的可持续高产与效率提升呢？

近日，吉林农业大学资源与环境学院高强和冯国忠团队针对这一问题展开了系统探索。研究团队通过分析我国玉米主产区的气候特征、土壤理化性质和种植现状，明确了各区域的核心限制因素：东北地区黑土出现结构退化与酸化，华北平原土壤有机质含量较低（1.31%），西北地区年降水量仅290毫米且土壤沙化严重，西南地区则面临高温与季节性干旱的挑战。基于这些差异，研究提出以土壤-作物系统综合管理为核心的区域化技术模型，通过优化种植密度、养分管理和农艺措施，协同提升产量与资源利用效率。相关文章已发表于《农业科学与工程前沿》（英文）（DOI: 10.15302/J-FASE-2025615）。

本研究建立了“因地制宜”的技术体系。例如，针对种植密度不足的共性问题，通过田间试验确定了各区域的最优密度：东北地区为6.76万株/公顷，华北平原7.94万株/公顷，西北地区10.4万株/公顷，西南地区5.43万株/公顷。同时，引入控释氮肥技术，通过同步氮素供应与作物需求，在减少氮素流失的同时提升产量。此外，研究还强调冠层光氮匹配与土壤有机质提升的协同作用，例如长期秸秆还田可使土壤有机碳增加17.7%，产量提升38.8%。

为推动技术落地，研究团队构建了“政产学研用”的协同推广模式，依托“科技小院”平台，将高校、政府、合作社与农户紧密连接。以吉林梨树县为例，通过优化水肥管理和适度增加种植密度，当地玉米产量显著提升，氮肥利用率提高了33.4%，碳排放减少了15%。这种模式不仅解决了传统技术推广“最后一公里”问题，还促进了土地规模化经营。

研究结果显示，该区域化技术模型在全国范围内应用后，玉米总产量提升11.5%，同时减少氮素投入14.7%，为农业绿色发展提供了可行路径。这一研究通过精准匹配区域需求与技术创新，为破解我国玉米生产瓶颈提供了科学依据，对保障粮食安全具有重要意义。