精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)在玉米生產(chǎn)中的應(yīng)用與效果評(píng)估

李春暉

摘要：隨著科技化水平的不斷發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入信息化時(shí)代，中國(guó)作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國(guó)，玉米是重要經(jīng)濟(jì)作物，怎樣將玉米高產(chǎn)栽培與農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)相結(jié)合，已經(jīng)成為當(dāng)前工作重點(diǎn)。玉米的種植歷史悠久，種植面積較大，且科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及種植方法的不斷優(yōu)化，玉米種植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度也有明顯加快。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)是信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的高速發(fā)展所形成的一種新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用配合在大田玉米栽培生產(chǎn)中的應(yīng)用效果也是尤為顯著的。高科技信息化管理技術(shù)的推廣以及相關(guān)配套服務(wù)措施的實(shí)施，對(duì)于玉米的良種改良以及高產(chǎn)栽培均有非常顯著的促進(jìn)作用，對(duì)于玉米畝產(chǎn)量的提升有所促進(jìn)。本文主要以農(nóng)業(yè)信息化環(huán)境為基礎(chǔ)，進(jìn)行精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)在玉米生產(chǎn)中的應(yīng)用分析，并就部分關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行相關(guān)評(píng)估，同時(shí)進(jìn)行詳細(xì)介紹，旨在為玉米栽培工作的開展提供相關(guān)參考。

關(guān)鍵詞：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植；玉米生產(chǎn)；應(yīng)用；評(píng)估

與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植技術(shù)相比，現(xiàn)代化的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)比較依賴現(xiàn)代信息化技術(shù)的支持，并且需要結(jié)合人工智能去實(shí)行。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)發(fā)展在很大程度上依賴生物遺傳育種技術(shù)，并需要加上化肥、農(nóng)藥、機(jī)械動(dòng)力等其他因素來(lái)介入輔助來(lái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)物高量生產(chǎn)。這也容易導(dǎo)致因大量使用化學(xué)物質(zhì)給周邊的生態(tài)環(huán)境造成污染以及農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量下降，高能耗的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)管理方式使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效能低下，資源損耗也日漸增加，從而讓農(nóng)產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，基于這一背景下，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)狀，不斷深化現(xiàn)代化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)已經(jīng)成為科技化時(shí)代發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。玉米作為我國(guó)的重要農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物，在近兩年來(lái)其應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，在農(nóng)作物市場(chǎng)上的需求量也在日漸增大，各類玉米衍生商品的發(fā)展也促進(jìn)了玉米的價(jià)格在不斷上漲，這對(duì)玉米種植產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)也有所幫助。越來(lái)越多的農(nóng)戶以及農(nóng)產(chǎn)品投資商在參與玉米種植的積極性變得更高。但由于受到生產(chǎn)難度大、環(huán)境污染、作物質(zhì)量下降等因素的影響，對(duì)玉米種植工作造成了不小的限制，致使其生產(chǎn)效率下降，傳統(tǒng)的玉米培育技術(shù)已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代需求，需要充分去考慮農(nóng)業(yè)信息化環(huán)境變化特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì)，通過不斷深入應(yīng)用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)去優(yōu)化玉米栽培技術(shù)，提升高質(zhì)玉米的生產(chǎn)效率。

1 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的概述

1.1 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的概念

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是世界信息科技發(fā)展到一定程度的一種新型現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理技術(shù)，該技術(shù)需要在信息技術(shù)支持下去根據(jù)農(nóng)作物的空間變異、定時(shí)、定位以及定量地去實(shí)施一整套現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)事務(wù)操作技術(shù)與管理的科技化系統(tǒng)，其本質(zhì)的作用是根據(jù)農(nóng)作物生產(chǎn)的土壤性狀以及周圍環(huán)境的變化，對(duì)農(nóng)作物的投入進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)，也就是一方面對(duì)作物種植所處田塊內(nèi)部土壤進(jìn)行清查，了解其土壤性狀以及生產(chǎn)力空間變異，同時(shí)能夠更加精確快捷地去確定好農(nóng)作物的生產(chǎn)目標(biāo)，通過以最少的以及最節(jié)省的投入來(lái)達(dá)到更高的收入以及改善作物種植環(huán)境，從而達(dá)到獲得環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的雙豐收的目的。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)由全球定位系統(tǒng)、農(nóng)田信息采集系統(tǒng)、農(nóng)田遙感系統(tǒng)、智能化農(nóng)機(jī)具系統(tǒng)、農(nóng)田地理信息系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等組成，其中核心的一個(gè)系統(tǒng)就是農(nóng)田地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的建設(shè)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植并不像傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)那樣只是一味地去追求高產(chǎn)量，而是主要強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)效益。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)成功地將農(nóng)業(yè)帶入到科技信息化的時(shí)代，這也是我國(guó)21世紀(jì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。

1.2 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)是基于現(xiàn)代化生物技術(shù)、信息技術(shù)以及工程技術(shù)等現(xiàn)代化生物技術(shù)、信息技術(shù)以及工程技術(shù)等發(fā)展起來(lái)的重要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，其核心技術(shù)是GPS全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)所涉及的技術(shù)領(lǐng)域非常廣且復(fù)雜，它是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從傳統(tǒng)走向現(xiàn)代化的重要載體之一。

1.2.1 現(xiàn)代化信息技術(shù)

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)早在20世紀(jì)的90年代中在發(fā)達(dá)國(guó)家興起，發(fā)展至今已經(jīng)延伸至世界上多個(gè)國(guó)家，跟隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展而不斷發(fā)展，其先進(jìn)性和效率性也得到了明顯的提升，已經(jīng)成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代發(fā)展的普遍趨勢(shì)。現(xiàn)代信息化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的主要特點(diǎn)是通過利用地理信息系統(tǒng)對(duì)作物資料以及土壤異況進(jìn)行整理分析，再制成具有時(shí)效性且可操控的大田管理信息系統(tǒng)。在此條件下再通過利用全球定位系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)以及遙感技術(shù)去根據(jù)空間的每一操作單元的相關(guān)條件，通過控制調(diào)整所投入的資源，達(dá)到既能夠減少投入又能增加量產(chǎn)，且能夠保護(hù)農(nóng)業(yè)資源和生態(tài)資源的目的。

1.2.2 生物技術(shù)

生物技術(shù)也是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)所采用到的重要技術(shù)之一，現(xiàn)代生物技術(shù)從廣義上看主要包括了基因工程、微生物工程以及細(xì)胞工程等。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)所采用的生物技術(shù)其最顯著的特點(diǎn)便是打破了以往遠(yuǎn)緣物種不能雜交的禁區(qū)，也就是說(shuō)可以通過利用新的生物技術(shù)方法去開辟一個(gè)世界性的新基因庫(kù)源泉，通過該方法培育出來(lái)的農(nóng)作物新品種具有更加強(qiáng)的抗病性，同時(shí)具有產(chǎn)量更高、品質(zhì)更好、營(yíng)養(yǎng)更加豐富等優(yōu)勢(shì)，該過程的投入成本比傳統(tǒng)的培育作物技術(shù)更低。現(xiàn)如今已經(jīng)有了將血紅蛋白轉(zhuǎn)移到玉米中的案例，不僅能夠讓玉米的生產(chǎn)性能更高，同時(shí)還提升了它的蛋白含量。抗蟲害轉(zhuǎn)基因玉米已經(jīng)在美國(guó)、加拿大，阿根廷等國(guó)家在數(shù)以萬(wàn)頃的土地上去試種。

1.2.3 工程裝備技術(shù)

工程裝備技術(shù)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)中的重要組成部分，也是這么多項(xiàng)技術(shù)中硬件部分，該技術(shù)的核心是需要利用到機(jī)電一體化的技術(shù)。在現(xiàn)代的信息化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)之中，工程裝備技術(shù)大多數(shù)情況是投入在農(nóng)作物的播種、施肥、灌溉以及收獲這四個(gè)環(huán)節(jié)中。在播種這個(gè)環(huán)節(jié)中，主要是通過精準(zhǔn)種子工程和精準(zhǔn)播種技術(shù)的融合，該技術(shù)能夠使得農(nóng)作物的播種分布以及播種深度都比較均衡，與傳統(tǒng)的播種方式相比大幅提升的播種效率，節(jié)省了種植戶的時(shí)；施肥環(huán)節(jié)則是需要根據(jù)不同地區(qū)、不同氣候條件、土壤類型等去給農(nóng)作物施以多種含有微量元素的有機(jī)肥料，并運(yùn)用科學(xué)合理的配方去進(jìn)行，減少環(huán)境污染的情況，增加生產(chǎn)效能；灌溉環(huán)節(jié)需要在自動(dòng)檢測(cè)控制條件下去應(yīng)用精準(zhǔn)灌溉技術(shù)，結(jié)合不同農(nóng)作物的不同生長(zhǎng)周期以及作物需水量去進(jìn)行精確灌溉，從而節(jié)省水能源消耗的同時(shí)還能提高資源的利用率；最后一步精準(zhǔn)收獲需要通過信息化機(jī)械設(shè)備對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行準(zhǔn)確的顆粒歸倉(cāng)，并進(jìn)行逐一分級(jí)。

2 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)在玉米生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用背景

博野縣地處河北省中南部，總面積為331km2，為暖溫帶半干旱季風(fēng)氣候，常年平均光照時(shí)間適中，具有四季分明以及雨量熱量同步的特點(diǎn)。年平均降水461.2mm，主要集中在七月份到八月份，分配不均勻，年平均氣溫12.9℃，年均日照時(shí)數(shù)2357.1h，無(wú)霜期一般在189d左右。博野縣的6月份和7月份為一年日照時(shí)間最長(zhǎng)月份。在玉米種植中，光照條件、水分、溫度等條件適宜玉米栽培，為進(jìn)一步提高玉米產(chǎn)量，則應(yīng)當(dāng)在栽培中應(yīng)用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)，以此分析控制高產(chǎn)栽培各環(huán)節(jié)參數(shù)，達(dá)到良好應(yīng)用效果。

2.2 應(yīng)用措施

在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代信息化技術(shù)是最核心基礎(chǔ)，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植需要通過利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與人工智能相融合，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理提供指導(dǎo)的現(xiàn)代化技術(shù)，下文將以博野縣玉米種植為例，分析精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)的具體應(yīng)用措施。

2.2.1 衛(wèi)星監(jiān)測(cè)選地

衛(wèi)星定位是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中非常值得推廣的一種信息化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，該技術(shù)在博野縣玉米大田深松整地監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，能夠有效提升整地質(zhì)量，對(duì)于整地面積的控制也有幫助，大部分大田玉米在整地時(shí)的深松深度需達(dá)到20cm，才能夠確保土壤的肥水儲(chǔ)藏能力，滿足玉米的生長(zhǎng)要求。選地是玉米栽培第一步，土壤是種子的溫床，對(duì)于玉米植株生長(zhǎng)具有直接影響。所以，應(yīng)當(dāng)開展選地整地工作，避免由于農(nóng)戶為追趕進(jìn)度出現(xiàn)田間留茬多、整地深度不足等問題，導(dǎo)致大量細(xì)菌留存，影響玉米生長(zhǎng)。在通過應(yīng)用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)配合相應(yīng)通訊傳送系統(tǒng)之后，實(shí)現(xiàn)了全方位的深松整地狀態(tài)監(jiān)測(cè)，通過傳感技術(shù)對(duì)深松整地情況的傳送，能夠通過最小的力量投入，獲得最為全面的深松整地監(jiān)測(cè)情況，同時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)深松整地過程中出現(xiàn)的問題，并可對(duì)深松整地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，明確影響深松整地質(zhì)量的主要因素，進(jìn)而優(yōu)化深松整地措施，提升土壤的肥力水平，確保玉米種植之后能夠獲得高質(zhì)量的生長(zhǎng)。

2.2.2 智能選種系統(tǒng)的應(yīng)用

人工智能選種技術(shù)，在大田玉米種子選擇中的應(yīng)用，通過對(duì)不同玉米品種的育種數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)，分析所獲得的育種數(shù)據(jù)也更為全面，分析各類玉米品種在各類農(nóng)田環(huán)境下的生長(zhǎng)情況以及對(duì)各個(gè)種植區(qū)水分、肥料、氣溫等動(dòng) 態(tài)因素的適應(yīng)情況，并且盡早明確不同玉米品種所適合的生長(zhǎng)環(huán)境以及較為敏感的影響因素。其次，對(duì)種子進(jìn)行智能化處理，還能夠在智能監(jiān)控環(huán)境下對(duì)種子進(jìn)行曬種、浸種、藥劑包衣等。最后，通過智能化技術(shù)考慮不同地區(qū)的氣候條件、土壤濕度水平，從而進(jìn)行針對(duì)性玉米品種的挑選，并可進(jìn)行播種時(shí)間的測(cè)算，能夠?qū)鹘y(tǒng)玉米種子的盲目選擇進(jìn)行更為數(shù)據(jù)化、信息化的科學(xué)調(diào)整，提升玉米品種選擇的科學(xué)性和合理性，滿足玉米高產(chǎn)的根本需求。另外，玉米種子在選擇時(shí)除了要對(duì)其生長(zhǎng)習(xí)性有所了解之外，還需要注意各玉米品種生長(zhǎng)時(shí)根部以及葉片的發(fā)育特點(diǎn)，根部葉片的生長(zhǎng)情況，是影響玉米種子生長(zhǎng)過程中營(yíng)養(yǎng)吸收以及光合作用水平的重要結(jié)構(gòu)部位也是影響玉米產(chǎn)量和質(zhì)量的主要條件，同樣需將其作為選種的重要參考因素。

2.2.3 控制種植密度

在玉米種植過程中，采用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)能夠合理地控制好玉米在大田土壤的種植密度，可以利用計(jì)算機(jī)視覺掃描技術(shù)對(duì)玉米種植密度掃描。雖然不同的玉米品種其種植密度存在差異，但整體的種植密度要求還是比較大，一般不低于4000株/667m2，可以根據(jù)博野縣的土壤條件以及氣候條件的大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，提升地方玉米高產(chǎn)栽培的保障。

2.2.4 田間管理監(jiān)測(cè)

必須要做好玉米生長(zhǎng)過程中的水肥管理以及田間的監(jiān)測(cè)工作。結(jié)合博野縣的種植條件可以從以下方面操作：首先第一步是做好水肥控制系統(tǒng)。由于博野縣的年均降水量較少，因此玉米栽培中可能出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間干旱問題，因此需要實(shí)施補(bǔ)水及水肥一體化工作，可以充分利用好水肥控制系統(tǒng)去統(tǒng)計(jì)當(dāng)?shù)貧夂驐l件與土壤情況，再結(jié)合大數(shù)據(jù)分析方式，以獲得玉米栽培中最佳水肥效果，為玉米生長(zhǎng)提供預(yù)警，探明是否存在缺肥、干旱問題，發(fā)現(xiàn)問題后能夠及時(shí)告知種植戶，做好補(bǔ)救措施。

例如，在玉米穗期對(duì)水的需求量會(huì)大大增加。可以利用大數(shù)據(jù)對(duì)土壤濕度進(jìn)行分析，明確玉米種苗是否需要灌溉；陰雨天氣減少灌溉頻率，干旱天氣則增加灌溉頻率；與此同時(shí)，玉米生產(chǎn)培育過程中通過應(yīng)用定位系統(tǒng)與傳感器來(lái)完成對(duì)玉米生長(zhǎng)狀況的監(jiān)測(cè)，以此為農(nóng)民高產(chǎn)栽培提供參考。

2.2.5 玉米病蟲害防治

在實(shí)際玉米種植管理時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)于病蟲害的防治重視，大部分玉米種植地區(qū)的玉米生長(zhǎng)情況來(lái)看，影響較為嚴(yán)重的病蟲害主要為大小斑病、青枯病、蚜蟲等，此類病蟲害的發(fā)生以及發(fā)展會(huì)對(duì)玉米的葉片、果穗、根系等部位造成嚴(yán)重影響，導(dǎo)致玉米植株發(fā)育不良，影響其正常的營(yíng)養(yǎng)吸收情況，降低其光合作用效率以及有機(jī)物的積累，從而干擾到玉米的正常開花授粉，因此需要及時(shí)對(duì)病蟲害的發(fā)生進(jìn)行處理，避免種植的玉米植株被害蟲啃食枯死。針對(duì)玉米常見病蟲害的防治管理，需要進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到先進(jìn)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)以及特點(diǎn)，通過分析各類病蟲害發(fā)生機(jī)制的方式，來(lái)選擇更為高效的防治措施。比如，明確了解玉米患病為何種病蟲害類型之后，可以對(duì)應(yīng)分析其發(fā)病特征、發(fā)病進(jìn)展以及防治措施等，進(jìn)而通過相應(yīng)防治方法的實(shí)施，來(lái)提升防治效果，避免病蟲害的進(jìn)一步發(fā)展導(dǎo)致受損情況加重。

2.2.6 適時(shí)收獲

玉米收獲也就是玉米培育的最終環(huán)節(jié)，選擇已經(jīng)完全成熟的玉米。目前存在一部分玉米種植戶由于趕產(chǎn)量而操之過急，在玉米沒有成熟的階段就收獲，造成其質(zhì)量與大小均造成影響。因此，可通過數(shù)據(jù)庫(kù)中信息共享，結(jié)合博野縣的氣候條件等情況收集數(shù)據(jù)信息去預(yù)測(cè)正確農(nóng)作物收獲時(shí)間，從而有效減少勞動(dòng)需求量，為農(nóng)民提供良好服務(wù)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上可知，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植技術(shù)的應(yīng)用能夠在玉米栽培時(shí)獲得更加高品質(zhì)的栽培成果，同時(shí)需要積極認(rèn)識(shí)到各環(huán)節(jié)栽培技術(shù)的作用和優(yōu)勢(shì)，明確農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)應(yīng)用措施，以提高玉米種植產(chǎn)量。先進(jìn)信息技術(shù)的應(yīng)用以及推廣為玉米大田栽培技術(shù)的合理實(shí)施，提供了更為全面的參考，能夠通過各類信息技術(shù)的應(yīng)用，更為科學(xué)合理地對(duì)玉米各個(gè)種植以及管理階段的技術(shù)實(shí)施提供指導(dǎo)，進(jìn)而促進(jìn)玉米產(chǎn)業(yè)的信息化現(xiàn)代化發(fā)展，提升各個(gè)地區(qū)的土地利用率以及玉米栽培質(zhì)量，讓我國(guó)的玉米種植產(chǎn)業(yè)以及整體農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)得以長(zhǎng)期穩(wěn)定健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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