本书聚焦东北玉米带长期连作生产现状及主要问题，从栽培学、耕作学、土壤学和植物营养学角度详细阐述了玉米种植技术科研进展。书中深入分析了东北玉米带长期连作土壤物理、化学和生物学性状的变化规律，系统总结了黑土农田耕层与玉米生长发育的关系，提出了土壤结构性障碍消减技术、土壤功能性障碍消减技术和养分综合管理技术，构建了适于东北黑土地三大生态类型区的玉米高产高效栽培技术模式，并对技术模式进行了集成示范与实证。

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"十五"以来，获得包括国家科技进步二等奖、省科技进步一等奖等奖励10项。 [1] 吉林玉米丰产高效技术体系 2009年获国家科学技术进步二等奖 [2] 春玉米（超）高产高效技术集成研究与示范 2007年获吉林省科技进步一等奖

目录
第一章 黑土地玉米生产与国家粮食安全 1
第一节 黑土地在保障国家粮食安全中的作用 1
一、地理位置及资源条件 1
二、东北平原粮食生产情况 2
三、东北平原对国家粮食安全贡献度的分析 5
第二节 黑土地玉米生产现状 7
一、玉米种植面积 8
二、玉米总产量 9
三、玉米单产 10
第三节 黑土地玉米产能提升面临的问题 11
一、玉米生产技术 11
二、黑土地保护与利用 13
三、灾害灾情应对 15
四、机械化和规模化经营 17
参考文献 20
第二章 黑土地玉米长期连作土壤性状演变 21
第一节 黑土地玉米长期连作土壤物理性状变化 21
一、玉米长期连作不同耕作方式下土壤容重的变化 21
二、玉米长期连作不同耕作方式下土壤硬度的变化 23
三、玉米长期连作不同耕作方式下土壤总孔隙度的变化 26
四、玉米长期连作不同耕作方式下土壤三相的变化 28
五、玉米长期连作不同耕作方式下土壤含水量的变化 31
六、玉米长期连作不同耕作方式下土壤温度的变化 34
七、玉米长期连作不同耕作方式下土壤团聚体的变化 34
第二节 黑土地玉米长期连作土壤化学性状变化 37
一、黑土长期定位试验概况 38
二、长期不同施肥模式下黑土有机质、氮、磷、钾和pH 的演变规律 40
三、长期不同施肥模式下黑土玉米产量的演变规律及肥料效应 48
第三节 黑土地玉米长期连作土壤生物学性状变化 49
一、不同培肥模式下土壤生物学性状的演变规律 50
二、不同耕作模式下土壤生物学性状的演变规律 58
三、不同种植模式下土壤生物学性状的演变规律 74
参考文献 77
第三章 东北玉米带土壤结构性障碍消减技术 80
第一节 黑土地秸秆还田与保护性耕作对玉米生长发育及产量的影响 80
一、秸秆还田与保护性耕作对玉米生育进程的影响 81
二、秸秆还田与保护性耕作对玉米出苗率的影响 82
三、秸秆还田与保护性耕作对玉米苗期株高的影响 84
四、秸秆还田与保护性耕作对玉米单株干物质积累量的影响 85
五、秸秆还田与保护性耕作对玉米产量的影响 86
六、影响玉米产量的因素 89
第二节 黑土地耕作方式对玉米生长发育及产量的影响 94
一、耕作方式对玉米干物质积累的影响 95
二、耕作方式对玉米叶片光合特性和生理特性的影响 96
三、耕作方式对玉米产量的影响 97
第三节 黑土地耕层障碍消减技术理论与实践 98
一、农田耕层现状 98
二、耕层构造的概念、类型和特征 100
三、合理耕层构建技术效果 105
参考文献 110
第四章 黑土地土壤功能性障碍消减技术 112
第一节 黑土地玉米农田增碳培肥与玉米生长发育的关系 112
一、化肥配施有机肥对黑土肥力与玉米产量的影响 112
二、不同秸秆还田方式对玉米产量、养分累积及土壤肥力的影响 117
三、不同培肥措施对玉米产量及土壤理化性状的影响 124
第二节 黑土地玉米秸秆全量深翻还田技术 133
一、玉米秸秆全量深翻还田技术要点 133
二、玉米秸秆全量深翻还田技术对玉米生长发育及土壤的影响 133
三、玉米秸秆全量深翻还田技术的应用展望 137
第三节 黑土地玉米秸秆全量条带覆盖还田技术 137
一、玉米秸秆全量条带覆盖还田技术要点 138
二、玉米秸秆全量条带覆盖还田技术丰产增效培肥 138
三、玉米秸秆全量条带覆盖还田技术的应用 146
第四节 黑土地玉米秸秆全量粉耙还田技术 147
一、玉米秸秆全量粉耙还田技术要点 147
二、不同秸秆还田方式对玉米生长发育及产量的影响 148
三、玉米秸秆全量粉耙还田技术的应用 152
第五节 黑土地有机肥及其他有机物料高效施用技术 153
一、不同畜禽粪便类有机物料施用对土壤肥力和玉米产量的影响 153
二、秸秆不同加工类有机物料施用对土壤肥力和玉米产量的影响 157
三、生物炭及有机肥施用对土壤肥力和玉米产量的影响 159
参考文献 161
第五章 黑土地玉米长期连作养分综合管理技术 164
第一节 黑土地玉米长期连作氮肥管理与根系及冠层调控 164
一、不同氮肥类型对玉米根系及冠层的调控效应 165
二、氮肥分次施用对玉米根系及冠层的调控效应 173
第二节 黑土地玉米生长发育与大量营养元素的关系 177
一、氮 178
二、磷 190
三、钾 195
第三节 黑土地玉米生长发育与中微量营养元素的关系 199
一、锌 200
二、镁 203
三、硅 208
四、硫 212
第四节 黑土地雨养区化肥减施增效技术 215
一、黑土地玉米养分需求规律 215
二、分次续补式施肥技术 217
三、缓/控释氮肥一次性施用技术 232
第五节 黑土地灌溉区基于滴灌水肥一体化的减肥增效技术 239
一、基于滴灌水肥一体化的氮肥、磷肥、钾肥适宜用量 240
二、基于滴灌水肥一体化的氮肥、磷肥、钾肥适宜施用时期与比例 250
参考文献 262
第六章 黑土地不同生态类型区玉米高产高效技术模式构建 264
第一节 黑土地湿润区高产高效技术模式及实证 264
一、湿润区大坡度坡耕地玉米垄侧保土耕种技术模式及实证 264
二、湿润区主要农田玉米抗逆增碳栽培技术模式及实证 271
三、湿润区高寒地区玉米地膜覆盖抗逆丰产增效技术模式及实证 282
第二节 黑土地半湿润区高产高效技术模式及实证 289
一、半湿润区玉米秸秆全量深翻还田地力提升耕种技术模式及实证 290
二、半湿润区玉米秸秆全量覆盖还田节本增效技术模式及实证 295
第三节 黑土地半干旱区高产高效技术模式及实证 304
一、半干旱区玉米滴灌水肥一体化高产高效技术模式及实证 304
二、半干旱区玉米免耕补水播种保苗丰产增效技术模式及实证 313
三、半干旱区玉米秸秆覆盖免耕丰产技术模式及实证 321
参考文献 327