玉米是我国三大粮食作物之一,产量约占全国粮食总产量的四分之一。随着畜牧业和玉米深加工业的发展,玉米已经成为世界重要的粮食作物、饲料作物和经济作物。近年来,随着世界能源争夺愈发激烈，玉米乙醇燃料技术的应用和推广，更是将玉米生产推向了能源战略的高度。由此可见，玉米即是世界粮食安全的保证，又是能源安全的重要补充，所以，玉米的稳产高产在国民经济中的地位愈发重要。
一、制约玉米稳产高产的瓶颈
1.坚实的犁底层限制了根系的向下延伸。玉米的植株高大，是一种深根性作物，大量的根须集中在地表以下0—40cm范围内。土地耕层结构对玉米根须生长发育影响巨大。在我国黄淮海区域，自实行土地联产承包制以来，土地多以旋耕方式耕作，由于受旋耕机的技术限制，旋耕深度多在8-12cm范围内，这就造成土地活土层变浅，在地表十公分以下形成了坚硬的犁底层。这个犁底层对于玉米根系的形状、分布、数量产生了很严重的制约。由于犁底层的限制，玉米的根须90%集中在了地表以下0-12cm范围内，严重抑制了根系的吸水吸肥能力，造成玉米植株水肥营养不良，由于根须过浅，根须对植株的固定能力差，植株抗倒伏、抗灾害能力弱，因自然灾害减产的几率大大增加。
2.坚实的犁底层限制了水肥的上下传导。犁底层由于多年没有耕作，再加上多年来机械化作业机具对土地重复碾压，使得犁底层土壤坚实度超乎想象，接近于夯土的硬度。这样坚实的犁底层严重阻滞了水份、肥料营养的下渗。而且浅层水肥极易蒸发损耗，土壤的蓄水保墒能力大大减弱。犁底层土壤微生物及有机质含量非常低，只能称之为土，而不是植物生长所需要的富含微生物和有机质的、有活性的土壤。
3.十几年来，玉米的增产多是依靠超量施用化学肥料。但是目前的施肥方式大多数是浅层施肥和表层撒施，大量的肥份挥发到空气当中，或者随地表径流流入河流湖泊，肥料利用率极低。有统计认为，氮肥利用率在25--30%，磷肥利用率在30—35%。由以上数据可以看出：超量化肥的不科学使用既影响了粮食品质，又浪费了能源，还大大污染了环境。
二、玉米免耕深松深厚层施肥播种技术的增产机理
玉米免耕深松深厚层施肥播种技术就是针对大田耕层过浅、常规施肥水肥利用率低、农事操作繁琐的问题专门设计的。能一次完成深松、深厚层全季施肥、精量播种、碎土镇压等多道工序，有效减少农业生产环节，降低农机作业成本，其稳产高产机理具体体现在以下几个方面：
（一）优化土壤营养结构。采用免耕深松深厚层施肥播种技术，能深松土壤25—30公分，打破坚实的犁底层而不翻转土壤，做到土层松而不乱，不改变土壤的立体营养结构，降低土壤容重，改善土壤理化性状，增加了水、肥、气、热的上下传导速度，提高土壤吸收和供应肥份的能力。
（二）提高土壤蓄水保墒能力。由于打破犁底层并使土壤耕层加深，而且深松沟松土层在植株下方呈楔形分布，松土层吸水能力增加，实土层保证水分不流失。这样就使土壤的蓄纳水份能力大大增强，形成“土壤水库”，增强对自然条件的调节能力，做到既抗旱又防涝。尤其是在夏季多雨季节到来之前进行深松作业，更能有效蓄纳自然降水。
（三）增加土壤有机质含量。实施深松种植的地块，植株根系分布范围更广，作物地下根腐烂后，增加土壤有机质含量，并形成土壤小孔，增加土壤透气性，微生物存活范围增大。连续实施可使土壤有机质增加，地表土层松软。土壤有机质的增加可减少化学肥料的使用量，有利于生产出品质更好的农产品。
（四）深厚层施肥，提高化肥利用率。由于浅施和地表撒施不能使肥料和作物根系有效接触，施肥量再多也不能很好的被作物吸收，化肥利用率低下。玉米免耕深松深厚层施肥播种技术最大创新点是：土壤深厚层一次性施用化肥。就是在深松同时将作物整季所需肥料一次性施用，且施肥范围在播种种床地表以下10——25公分。深施肥有效的保证了肥料的埋藏深度，既减少了地表径流造成的肥份流失，也大大降低了肥份在空气中的自然挥发。大大提高了肥料利用率。虽然一次性施肥量大，但是由于肥料是10——25公分深厚层立体塔形分布，苗期用肥量小时不烧苗，随着作物中后期植株增大，需肥量增加时，根系生长也就吸收到了深松沟下面的肥料，而且是越是抽雄灌浆期，所接触到到的肥量越大。这样玉米的整个生育期就不用再进行中后期的表层撒施追肥，既减少了人工投入，又大大增加了化肥利用率。解决了传统施肥过浅造成的前期烧苗，后期少肥早衰减产的问题。
（五）抗倒伏灾害能力增强。免耕深松全层施肥播种技术是以肥促根，扎根更深，根须分布范围更广，根须更粗壮。玉米植株根苗粗壮，水根丰富，抓地力强。具有很强的抗倒伏能力，大大降低了因风灾倒伏造成的减产可能。
（六）抗病虫害能力增强。玉米苗期及大喇叭口前期很容易受二点委夜蛾的危害，通过咬断了玉米茎杆或浅表层根使玉米植株轻者东倒西歪，重者缺苗断垄，严重地块甚至需要毁苗重播。二点委夜蛾一般不入土，而是藏匿于麦秸麦糠等田间堆积物下，麦秸越厚的疫情越重。正是这些玉米根系周围的麦秸麦糠给害虫形成了滋生环境，充当了二点委夜蛾的保护伞。深松深厚层施肥播种技术在深松土壤的同时将种床周围的麦秸麦糠清理干净，不给二点委夜蛾的滋生环境，使玉米苗株摆脱害虫危害，茁壮成长。
（七）节本增产，经济效益提高。据调查，通过实施这项技术，农民可节省机械作业费用30-40元/亩，节约化肥约20KG/亩，节约灌溉用水15%，农民每亩节本总值约200元左右。再加上这种技术种植的玉米一般能增产150—200公斤，又给农民用户增加了300---400元的收益。
三、深松深厚层施肥播种技术的环保效益
深松深厚层施肥播种技术不但是农业方面的一项重要的创新技术，还对环境保护方面做出了重要贡献。具体体现在以下几个方面：
（一）减少水土流失。深松地块土壤翻动小，渗水能力增强，可以减少地表径流造成的的水土流失。同时，深松地块由于不翻动土壤，不破坏上季作物根茬，大大减少了风蚀造成的土壤流失，也在很大程度上降低了土壤扬尘。
（二）减少化肥挥发损失对环境的污染。有专家说中国粮食总产量的十一连增其实是靠过量施用化学肥料支撑起来的，但是十一连增背后是以牺牲环境为代价的。有数据统计中国土地总面积只占世界土地总面积的7%，然而却使用了占世界50%的化肥产量。而且由于施肥方式过于简单粗放，大量的化学肥料挥发在空气中，造成空气污染，还有大量的化学肥料流入到江河湖海，污染了我们的地表水，使我们的饮用水都受到了威胁。深松深厚层施肥播种技术从总量上减少少了化肥施用量，而且是深层施用，减少了肥份挥发与径流损失。充分发挥肥效。从这个角度说，该项技术对环境保护也起到了积极作用。
四、深松深厚层施肥播种技术的应用实践
这项技术在河北农哈哈机械集团有限公司生产的“2BMSQFY-4玉米免耕深松全层施肥播种机”上得到了全面实现。自2009年在河北农大薛世川、张晋国二位教授提出这项技术的概念后，河北农哈哈就积极的进行样机的试制试验，并结合河北省农机修造总站进行广泛的推广。
2011年10月6日，专家测产小组对河北农业大学完成的“农机农艺结合超级简化超高产玉米高效施肥种植模式研究”项目进行了田间实打实收测产。示范田位于高阳县赵官佐村宏伟农场，示范面积900亩，使用播种机械2BMSQFY-4玉米免耕深松全层施肥精播机，测产冀农一号亩产827.73公斤∕亩，登海先玉335亩产821.63公斤∕亩。较对比田平均每亩增产200公斤
2012年1月1日，经国家“粮食丰产科技工程”河北省项目区管理办公室组织的有关专家组成专家组对藁城市100亩玉米实收测产805.49公斤∕亩。
近两年，在国务院深松作业补贴专项资金的扶持下，该项技术在河北、河南、山东广泛应用于玉米生产实践中，得到了专家及农民的用户广泛好评。
综上所述，深松深厚层施肥播种技术就是一项利国利民的新技术，就是一项促进粮食稳产增产，保障粮食安全，资源节约型，环境友好型的革命性创新技术。
