2024年4月14日发(作者：出丹寒)
中国科学院推荐申报2016年度国家科技进步奖项目公示内容
一、项目名称
玉米、水稻高光效新型种植模式及关键技术创新与应用
二、推荐单位(专家)意见
项目针对东北地区粮食单产多年徘徊和土地质量下降的重大问题，以解决作
物传统栽培方式存在的作物植株相互遮阴、光资源利用率低影响产量和耕地不能
休耕、秸秆不能高效还田的重大技术难题为突破点，依据地理学和作物栽培学理
论，以经纬度、太阳高度角与方位角、作物高度等为计算参数，科学量化玉米、
水稻最佳种植垄向与垄距。创建了玉米、水稻高光效新型种植模式，构建了玉米
苗带轮换休耕耕作模式和玉米秸秆高效还田技术体系；创新性地攻克了粮食产量
再提高、休耕耕地、秸秆还田技术难题，为保障国家粮食安全、耕地可持续利用
贡献了新的技术方法，极大地促进了农业科技进步。成果被李振声、匡廷云和李
玉院士等专家鉴定为：‘新模式在作物高光效群体构建方面取得了原创性重大突
破，丰富了作物栽培学的理论和方法，在作物高光效种植模式上取得重大突破，
成果达到国际领先水平’。
成果被列为农业部100项重点推广的技术之一，被写入吉林和黑龙江省政府
工作报告，在两省进行重点推广。
经11年研究与6年示范，在我国北方6省（区）22个示范区示范2240万
亩，取得玉米增产6-15%、水稻增产5-10%，耕地轮换休耕两年、土壤容重下降、
有机质含量提高、耕地质量恢复的重大成果。
成果适合在我国北纬40度以北广大地区应用，将成为我国未来作物栽培学
的发展方向，耕地休耕和秸秆还田的首选技术。鉴于成果显著的社会、经济和生
态效益及重大价值，建议推荐该成果为国家科技进步奖一等奖。
三、项目简介
项目所属科学技术领域：农业科学技术
项目针对东北地区粮食单产多年徘徊和土地质量下降的重大问题，以提高单
产和地力恢复为目标，解决作物传统栽培方式存在的植株相互遮阴、光能利用率
低和耕地不能休耕、秸秆不能高效还田的重大技术难题为突破点，利用经纬度、
太阳高度角与方位角、作物高度等为计算参数，科学量化玉米、水稻最佳种植垄
向与垄距。创建了玉米、水稻高光效新型种植模式，构建了玉米苗带轮换休耕耕
作模式和玉米秸秆高效还田技术体系。创新性地攻克了粮食单产再提高、休耕耕
地、秸秆还田技术难题，成功实现了粮食增产、地力恢复的国家目标，极大地促
进了农业科技进步。历经11年的研究和6年的应用，取得如下创新成果：
1.创建了以提高光能利用率和产量的玉米和水稻高光效新型种植模式。
以减少植株相互遮阴程度为前提，以提高光利用率为目标，利用纬度、太阳
高度角和方位角、作物株高等参数，科学量化了作物最佳种植垄向（磁南偏西
18-23度）和垄距（玉米最佳垄距配置为1.6m+0.4m的2m、2行种植带，1.6m
为通风带，小垄0.4m为种植带；水稻最佳行距配置为大行距0.5m（0.4m）和小
行距0.2m），创建了新型种植模式，解决了植株相互遮阴、群体光照不均影响产
量的难题，突破了作物栽培传统理念，提高了光能利用率，国家增粮、农民增收。
2.创新玉米苗带轮换休耕模式和秸秆高效还田新技术方法，耕地休耕技术取得重
大突破，秸秆高效还田成为现实。
玉米新型种植模式2.0m种植带内划分出3条0.4m苗带和3条0.26m间隔
带，创建了每年播种1条苗带，休闲2条苗带，耕地得到2年休耕，4年一个播
种轮回的技术方法，成功解决了耕地只种不养，耕地不能休耕的技术瓶颈。通过
玉米种植苗带的划分，创建了留高茬、秸秆全株或粉碎还田于0.4m播种带内的
新技术方法，解决了因秸秆不能还田造成地力下降的技术难题。秸秆年还田量
5-10 t/hm
2
，减少了秸秆焚烧量、低碳环保，轻组有机质增加13.4%，土壤容重下
降4.1%，综合效益显著。
3.揭示了新型模式的作物增产机理。
系统研究了作物群体光照强度、光合速率、光合电子传递速率、关键酶活性、
糖和淀粉合成效率和光能利用率与产量的关系，明确了光照条件改善对作物生理
生态指标的影响机制，揭示了新型模式的作物增产机理，证明了新型模式对提高
光能利用率和产量有巨大促进作用。
本项目创建新型种植模式2套和轮换休耕及秸秆还田重大技术2项；获授权
专利21件；发表SCI等论文112篇；被采纳重大咨询报告3份；获中科院和吉
林省科技进步一等奖各1项，军队推广特等奖1项。李振声、匡廷云和李玉院士
等专家鉴定该成果‘在作物高光效群体构建和种植模式方面取得了原创性重大
突破，丰富了作物栽培学的理论和方法，成果达到国际领先水平’。
在全国6省（区）22个示范区累计示范面积2240万亩，玉米和水稻平均增
产分别为6-15%和5-10%。合计增产22亿斤，累计增加效益23.6亿元。成果被农
业部列入全国100项推广技术之一，被写入吉林和黑龙江省政府工作报告加以推
广。
四、客观评价
1、鉴定专家高度评价
李振声院士、匡廷云院士和李玉院士等专家鉴定认为：该项目研究思路清晰、
技术方法先进，创建了作物高光效新型种植模式及配套技术体系，取得了显著经
济、社会、生态效益。在作物高光效群体构建方面取得了原创性重大突破，丰富
了作物栽培学的理论方法，在作物高光效种植模式上取得重大突破，达到了国
际领先水平。
2、成果获得科技奖励
2013年12月,获军队农副业技术推广奖特等奖； 2015年1月，获中国科学
院科技促进发展奖一等奖；2015年10月，获吉林省科技进步奖一等奖。
3、重大咨询报告被采纳并得到国家领导人批示
《关于东北地区水田渠系建设与水稻定向栽培的建议》和《关于东北地区玉
米生产发展中存在问题的分析及建议》2份重大咨询报告被国办采用，其中《关
2024年4月14日发(作者：出丹寒)
中国科学院推荐申报2016年度国家科技进步奖项目公示内容
一、项目名称
玉米、水稻高光效新型种植模式及关键技术创新与应用
二、推荐单位(专家)意见
项目针对东北地区粮食单产多年徘徊和土地质量下降的重大问题，以解决作
物传统栽培方式存在的作物植株相互遮阴、光资源利用率低影响产量和耕地不能
休耕、秸秆不能高效还田的重大技术难题为突破点，依据地理学和作物栽培学理
论，以经纬度、太阳高度角与方位角、作物高度等为计算参数，科学量化玉米、
水稻最佳种植垄向与垄距。创建了玉米、水稻高光效新型种植模式，构建了玉米
苗带轮换休耕耕作模式和玉米秸秆高效还田技术体系；创新性地攻克了粮食产量
再提高、休耕耕地、秸秆还田技术难题，为保障国家粮食安全、耕地可持续利用
贡献了新的技术方法，极大地促进了农业科技进步。成果被李振声、匡廷云和李
玉院士等专家鉴定为：‘新模式在作物高光效群体构建方面取得了原创性重大突
破，丰富了作物栽培学的理论和方法，在作物高光效种植模式上取得重大突破，
成果达到国际领先水平’。
成果被列为农业部100项重点推广的技术之一，被写入吉林和黑龙江省政府
工作报告，在两省进行重点推广。
经11年研究与6年示范，在我国北方6省（区）22个示范区示范2240万
亩，取得玉米增产6-15%、水稻增产5-10%，耕地轮换休耕两年、土壤容重下降、
有机质含量提高、耕地质量恢复的重大成果。
成果适合在我国北纬40度以北广大地区应用，将成为我国未来作物栽培学
的发展方向，耕地休耕和秸秆还田的首选技术。鉴于成果显著的社会、经济和生
态效益及重大价值，建议推荐该成果为国家科技进步奖一等奖。
三、项目简介
项目所属科学技术领域：农业科学技术
项目针对东北地区粮食单产多年徘徊和土地质量下降的重大问题，以提高单
产和地力恢复为目标，解决作物传统栽培方式存在的植株相互遮阴、光能利用率
低和耕地不能休耕、秸秆不能高效还田的重大技术难题为突破点，利用经纬度、
太阳高度角与方位角、作物高度等为计算参数，科学量化玉米、水稻最佳种植垄
向与垄距。创建了玉米、水稻高光效新型种植模式，构建了玉米苗带轮换休耕耕
作模式和玉米秸秆高效还田技术体系。创新性地攻克了粮食单产再提高、休耕耕
地、秸秆还田技术难题，成功实现了粮食增产、地力恢复的国家目标，极大地促
进了农业科技进步。历经11年的研究和6年的应用，取得如下创新成果：
1.创建了以提高光能利用率和产量的玉米和水稻高光效新型种植模式。
以减少植株相互遮阴程度为前提，以提高光利用率为目标，利用纬度、太阳
高度角和方位角、作物株高等参数，科学量化了作物最佳种植垄向（磁南偏西
18-23度）和垄距（玉米最佳垄距配置为1.6m+0.4m的2m、2行种植带，1.6m
为通风带，小垄0.4m为种植带；水稻最佳行距配置为大行距0.5m（0.4m）和小
行距0.2m），创建了新型种植模式，解决了植株相互遮阴、群体光照不均影响产
量的难题，突破了作物栽培传统理念，提高了光能利用率，国家增粮、农民增收。
2.创新玉米苗带轮换休耕模式和秸秆高效还田新技术方法，耕地休耕技术取得重
大突破，秸秆高效还田成为现实。
玉米新型种植模式2.0m种植带内划分出3条0.4m苗带和3条0.26m间隔
带，创建了每年播种1条苗带，休闲2条苗带，耕地得到2年休耕，4年一个播
种轮回的技术方法，成功解决了耕地只种不养，耕地不能休耕的技术瓶颈。通过
玉米种植苗带的划分，创建了留高茬、秸秆全株或粉碎还田于0.4m播种带内的
新技术方法，解决了因秸秆不能还田造成地力下降的技术难题。秸秆年还田量
5-10 t/hm
2
，减少了秸秆焚烧量、低碳环保，轻组有机质增加13.4%，土壤容重下
降4.1%，综合效益显著。
3.揭示了新型模式的作物增产机理。
系统研究了作物群体光照强度、光合速率、光合电子传递速率、关键酶活性、
糖和淀粉合成效率和光能利用率与产量的关系，明确了光照条件改善对作物生理
生态指标的影响机制，揭示了新型模式的作物增产机理，证明了新型模式对提高
光能利用率和产量有巨大促进作用。
本项目创建新型种植模式2套和轮换休耕及秸秆还田重大技术2项；获授权
专利21件；发表SCI等论文112篇；被采纳重大咨询报告3份；获中科院和吉
林省科技进步一等奖各1项，军队推广特等奖1项。李振声、匡廷云和李玉院士
等专家鉴定该成果‘在作物高光效群体构建和种植模式方面取得了原创性重大
突破，丰富了作物栽培学的理论和方法，成果达到国际领先水平’。
在全国6省（区）22个示范区累计示范面积2240万亩，玉米和水稻平均增
产分别为6-15%和5-10%。合计增产22亿斤，累计增加效益23.6亿元。成果被农
业部列入全国100项推广技术之一，被写入吉林和黑龙江省政府工作报告加以推
广。
四、客观评价
1、鉴定专家高度评价
李振声院士、匡廷云院士和李玉院士等专家鉴定认为：该项目研究思路清晰、
技术方法先进，创建了作物高光效新型种植模式及配套技术体系，取得了显著经
济、社会、生态效益。在作物高光效群体构建方面取得了原创性重大突破，丰富
了作物栽培学的理论方法，在作物高光效种植模式上取得重大突破，达到了国
际领先水平。
2、成果获得科技奖励
2013年12月,获军队农副业技术推广奖特等奖； 2015年1月，获中国科学
院科技促进发展奖一等奖；2015年10月，获吉林省科技进步奖一等奖。
3、重大咨询报告被采纳并得到国家领导人批示
《关于东北地区水田渠系建设与水稻定向栽培的建议》和《关于东北地区玉
米生产发展中存在问题的分析及建议》2份重大咨询报告被国办采用，其中《关