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玉米高温热害综合防御关键技术研发与集成应用

成果评价编号： 中气科成评[2025]054
评价结果： 优秀二等
成果名称： 玉米高温热害综合防御关键技术研发与集成应用
完成单位： 河南省气象科学研究所、河南农业大学、河南省农业科学院粮食作物研究所、鹤壁市气象局、安阳市气象局
成果形式： 应用研究和技术开发类-方法
研究领域： 气象服务与应用气象
评价年份：
完成人： 李树岩、邵瑞鑫、李鸿萍、方文松、刘天学、穆心愿、王泳超、张谋彪、张弘、田宏伟、韩耀杰、王福州、胡程达、郭燕玲、宋素蕊
成果简介： 针对黄淮海玉米高温热害频发、重发导致的严重减产问题，按照理论突破、技术创新、示范应用的思路，在公益性行业专项、重点研发计划等项目支持下，经过13年多学科联合攻关与推广，在高温致灾减产机制解析、预警防御关键技术研发与调控产品创制、综合防御技术集成与应用等方面取得了重要科技创新和显著的经济社会效益。近三年累计推广8980万亩，新增纯收益34.97亿元；培训农技人员和高素质农民15660余人次。制定行标1项、地标3项、企标1项，入选农业农村部主推技术1项和河南省农业主推技术2项，获发明专利4件、实用新型专利1件，软件著作权2件，著作1部，发表论文44篇（SCI收录6篇），培养博硕士10名。
该项目针对气候变暖引起的黄淮海夏玉米高温热害频发而致灾减产机制不明确、预警防御技术缺失这一重要科学技术问题，开展了创新性研究取得了重要进展。（1）针对夏玉米高温致灾减产机制不明确，比较分析了不同耐热性玉米品种叶、穗、粒响应高温胁迫的形态结构差异特征及致灾减产的生理机制，创建了玉米品种花期耐热性鉴定评价技术，鉴选出一批耐热性较强的主导品种，为预警防御关键技术研发、调控产品创制及品种利用奠定了基础。（2）针对夏玉米高温热害预警防御关键技术缺乏，揭示了夏玉米花期高温时空演变特征，编制了河南夏玉米高温风险区划；首创了高温日数分布概率的四分位分级方法，构建了夏玉米花期高温预警气象等级指标体系；研发了高温热害预测预警系统；首创了玉米品种互补增抗技术，研制了玉米抗热水溶肥和调节剂，为政府决策、玉米防灾减灾生产指导提供参考依据。（3）针对夏玉米高温热害防御技术体系不完善，集成了“灾前预警、灾中调控、灾后补救”夏玉米高温热害综合防御技术体系。集成以“高温监测预警防热害、品种科学布局抗热害、播期优化调整避热害、品种互补增抗御热害、水肥精准调控缓热害、人工辅助授粉减热害”为核心的综合防御技术体系。创新“信息、技术、产品”三配套、“教科推企用”五融合推广模式。
与国内外同类技术的比较：在玉米高温热害致灾机制方面，弥补了国内外研究多聚焦于单一品种、单一器官、单一层次，缺乏系统性的不足。在关键防御技术研发与产品创制方面，首创了互补增抗技术，研制了玉米抗热水溶肥并产业化应用，补充了相关技术领域的短板。在综合防御技术集成方面，国内外未见研究报道，本项目进行了创新集成，形成“三配套五融合”的推广模式。
2024年4月对本项目核心技术成果进行科技查新，总体结论为：涉及综合本项目所述的三个创新点，在所检文献以及时限范围内，除本项目外，国内未见相同文献报道，本项目具有新颖性。
采用项目创新的“信息、技术、产品”三配套、“教科推企用”五融合的技术推广模式，重点在豫西南、豫中南、豫东等玉米高温热害易发、重发区开展示范应用。根据编制的玉米高温热害风险区划，推广了郑单958、伟科702、裕丰303、MY73等耐热性较好的品种；在豫西南、豫中南小麦收获较早的地区，通过玉米早播（6月4日前）或晚播（6月10日后）避免玉米花期遭遇7月底8月初的高温天气；根据品种耐热性差异，采用双品种间作或混作提高群体耐热性。例如豫中南地区，登海605抗倒抗病性好但不耐花期高温，与耐热性强但不抗南方锈病的伟科702间作，显著提高了登海605的结实性和复合群体抗性；根据高温预警信息结合土壤墒情，指导农民及时灌溉或施用抗热调节水溶肥等缓解高温影响；若开花期和高温天气重叠，指导农民人工或无人机辅助授粉，减轻高温对授粉结实的影响。
2017年以来，技术累计推广近1.8亿亩，近三年累计推广8980万亩，减少因高温热害损失8.3%，平均亩减损增产31.87公斤，新增纯收益34.97亿元。培育带动了一批新型农业经营主体，累计培训农技人员和高素质农民15660余人次。
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