作物栽培技術(shù)的發(fā)展與應用

周金鑫，季 雨

（1.揚州市江都區(qū)邵伯鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，江蘇 揚州 225000;2.揚州市梅嶺中學教育集團運河中學，江蘇 揚州 225000）

作物栽培技術(shù)是通過栽培管理、生長調(diào)節(jié)、優(yōu)化決策、栽培管理等方式，實現(xiàn)作物的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效，作物栽培技術(shù)的發(fā)展對我國作物生產(chǎn)水平的發(fā)展起著舉足輕重的作用。近年來隨著社會生產(chǎn)力水平的不斷提高，作物栽培技術(shù)不斷改進，應用也越來越廣泛[1]。

1 作物栽培技術(shù)的發(fā)展歷程

1.1 原始時期

最原始的作物栽培技術(shù)的出現(xiàn)時期是在中石器時代，當時的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形式為刀耕火種。小麥、黍等農(nóng)作物被人類有選擇性地種植始于公元前八千年左右。六七千年前黃河流域的人們開始種植粟，長江流域的居民開始種植水稻，商殷時代的文字中已存在稻、黍、稷、麥、菽、禾、粟等作物的名稱，還包含疇、疆、圳、井、圃等與耕整地相關(guān)的文字記載。到了夏、商時期，人們在不斷生產(chǎn)實踐中制造出多種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用具，像翻土的犁、播種的耬、中耕除草的鋤等[2-3]。在原始時期，我國勞動人民自身對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的認知不斷提高，對作物生產(chǎn)逐漸積累經(jīng)驗。

1.2 傳統(tǒng)時期

傳統(tǒng)時期經(jīng)歷了大約4000年。春秋戰(zhàn)國時期，牛耕逐步代替了人拉犁，原始的粗放耕作逐步過渡到精耕細作農(nóng)業(yè)時代，作物栽培技術(shù)得到了較快的發(fā)展，在這一時期也涌現(xiàn)出大量的農(nóng)學相關(guān)的著作，農(nóng)學思想由迷信大自然到天、地、人的統(tǒng)一，尊重自然利用自然，這為現(xiàn)在農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。戰(zhàn)國時期呂不韋的《呂氏春秋》，書中的《上農(nóng)》篇重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，倡導重農(nóng)，不僅為了生產(chǎn)，還有“貴其志”的目的，強調(diào)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要意義。西漢晚期泛勝之匯錄的《泛勝之書》，該書作為我國的第一部農(nóng)書，主要描寫黃河中游地區(qū)常見的耕作習慣、農(nóng)作物栽培技術(shù)以及種子選取孕育等用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的知識，反映出當時普通群眾的勞動智慧。北魏賈思勰的《齊民要術(shù)》，被認為是我國現(xiàn)存最早的一部完整的農(nóng)書，該書系統(tǒng)地總結(jié)了六世紀以前黃河中下游地區(qū)人民對作物的生產(chǎn)加工，以及治荒的方法，詳細介紹了季節(jié)、氣候，和不同土壤與不同農(nóng)作物的關(guān)系，并被達爾文盛贊為“中國古代的百科全書”。宋代陳敷的《陳敷農(nóng)書》，是我國古代第一部談論水稻栽培種植方法的農(nóng)書。元代王禎的《王禎農(nóng)書》在前人著作基礎(chǔ)上，第一次對所謂的廣義農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識作了較全面系統(tǒng)的論述，提出中國農(nóng)學的傳統(tǒng)體系。明代徐光啟的《農(nóng)政全書》，集前人農(nóng)業(yè)科學之大成，總結(jié)了清代之前的農(nóng)業(yè)科學技術(shù)，重點在生產(chǎn)技術(shù)和知識，可以說是純技術(shù)性的農(nóng)書。清代乾隆年間由鄂爾泰、張廷玉等編纂的《授時通考》，匯總了古代農(nóng)書的大成。

1.3 近代時期

18世紀的閉關(guān)鎖國導致中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)逐漸落后于西方國家，19世紀60—90年代，隨著洋務運動和改良主義的興起，一定程度上促進了國外栽培技術(shù)的在國內(nèi)的傳播。但由于帝國主義、封建主義和官僚資本主義三座大山的剝削壓迫，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平停滯不前，農(nóng)業(yè)幾乎沒有得到任何發(fā)展。直到解放前，作物栽培在我國還沒有其自身的技術(shù)理論體系，作物栽培學僅僅作為農(nóng)學分支中稻作學和麥作學當中的一個技術(shù)部分[3]。

1.4 現(xiàn)代時期

新中國成立后，我國高度重視農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，從而促進了作物栽培技術(shù)的改進與發(fā)展。幾十年來，我國科研工作者們經(jīng)過不懈的努力，分別以作物生理、環(huán)境生態(tài)、技術(shù)原理為理論基礎(chǔ)，以技術(shù)、環(huán)境、產(chǎn)量與品質(zhì)形成的動態(tài)關(guān)系為生長調(diào)控主線，以高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的作物生產(chǎn)為主要目標，形成了具有生產(chǎn)指導意義的作物栽培理論體系。除此以外，不同作物的不同生態(tài)地區(qū)、不同耕作制度、不同生產(chǎn)條件下適用的各種栽培技術(shù)體系也相繼建立，不同作物的本質(zhì)規(guī)律不斷被揭示出來，各個作物相繼擁有了自身特有的栽培理論體系，作物栽培學從此從農(nóng)學中分離出來，形成一門獨立的學科。步入21世紀，物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展為農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展升級帶來了新方向，以信息化、現(xiàn)代化、機械化為主要特點的精細農(nóng)業(yè)成為發(fā)展高質(zhì)量農(nóng)業(yè)的主流。與此同時，秉持綠色發(fā)展理念，環(huán)保的概念日益深入人心，在作物栽培領(lǐng)域，生態(tài)防治和生態(tài)農(nóng)業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展。

2 作物栽培技術(shù)應用現(xiàn)狀

2.1 智能數(shù)字化栽培技術(shù)

數(shù)字農(nóng)業(yè)的內(nèi)容之一便是數(shù)字化栽培，數(shù)字化栽培技術(shù)是一項將作物栽培技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合的栽培技術(shù)。數(shù)字化栽培是以作物栽培學的研究為基礎(chǔ)，將作物育種學、土壤學、作物營養(yǎng)學、植物保護學、農(nóng)業(yè)氣象學、環(huán)境科學、材料科學、經(jīng)濟學、數(shù)學、物理學、系統(tǒng)科學以及現(xiàn)代信息技術(shù)等全面相融合而成的。智能數(shù)字化栽培技術(shù)涉及范圍廣泛，包括作物生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫、作物生長預測檢測系統(tǒng)、作物空間信息系統(tǒng)、精準農(nóng)業(yè)支持系統(tǒng)、作物智能教學和苗情診斷系統(tǒng)、虛擬作物以及網(wǎng)絡服務系統(tǒng)等。智能數(shù)字化栽培既是科學研究和作物生產(chǎn)的需求產(chǎn)物，又是未來作物栽培發(fā)展的方向[4]。在此方面我國應大力學習和吸收國外先進的技術(shù)，建立自己的智能數(shù)字化栽培網(wǎng)絡系統(tǒng)。

2.2 農(nóng)田覆蓋技術(shù)

農(nóng)田覆蓋作為一種田間種植措施具有古老的歷史，該技術(shù)可追溯到2000年前。農(nóng)田經(jīng)覆蓋后，地表土壤與外界環(huán)境的接觸面上發(fā)生改變，土壤中的水分的蒸發(fā)和流失都會相應的降低。與此同時，覆蓋在地表的物理屏障可以減少農(nóng)田地表的徑流損失，可明顯提高雨水下滲至土壤耕作層的能力，較好地起到抑蒸、集水、保水的作用。農(nóng)田覆蓋技術(shù)包括塑料地膜覆蓋和秸稈覆蓋[5]。目前，塑料地膜覆蓋種植雖已成為旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)最重要的保墑增產(chǎn)技術(shù)，但由于其不易回收，容易造成環(huán)境污染，且殘膜降解時間長等缺陷，不利于綠色可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展理念。目前我國秸稈覆蓋栽培技術(shù)的應用已相當廣泛，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈和殘余覆蓋到農(nóng)田表面，以達到保墑增產(chǎn)的作用。

2.3 無土栽培技術(shù)

無土栽培指通過采用配制的營養(yǎng)液代替天然土壤，為作物提供生長過程中所需要的水、氧氣、溫度以及各類微量元素，從而使作物能夠正常生長的一種新型技術(shù)手段，包括水培栽培、巖棉栽培、基質(zhì)栽培和氣霧栽培等。我國無土栽培技術(shù)起步較國外來說比較遲，但近年來的發(fā)展勢頭十分迅猛[6]。對于我國而言，大力發(fā)展無土栽培技術(shù)的目的在于解決人民的基本需求，在改造環(huán)境和節(jié)約水土方面起到了極大的作用。目前相關(guān)領(lǐng)域的研究成果排名世界第一，但是無土栽培技術(shù)應用于實際生產(chǎn)的占比較低，開展水培、氣霧栽培、魚菜共生等無土栽培技術(shù)生產(chǎn)模式的企業(yè)較少。形成這種現(xiàn)象的原因在于無土栽培初期投入高、管理較為繁瑣復雜、營養(yǎng)液的培養(yǎng)難度較大，此外營養(yǎng)液如若被病原菌侵入則會導致全軍覆沒，理論上及時更換營養(yǎng)液即可，但實際操作中難以解決，這些問題制約著無土栽培技術(shù)的普及與發(fā)展。相對于世界平均水平，我國人均耕地面積和水土資源相對貧瘠，因此無土栽培技術(shù)的應用前景十分廣闊。

2.4 標準化栽培技術(shù)

農(nóng)業(yè)標準化是以農(nóng)業(yè)科學技術(shù)和實踐為基礎(chǔ)，制定相應的標準，并將之運用到作物生產(chǎn)過程中。標準化栽培采用的原則一般包括簡化、統(tǒng)一、協(xié)調(diào)、優(yōu)化等，通過實施標準化栽培，實現(xiàn)從農(nóng)田環(huán)境、投入品、生產(chǎn)過程到產(chǎn)品的全過程控制。標準化栽培作為一種技術(shù)手段，能夠從技術(shù)和管理兩個方面提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，這樣不僅有利于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的提速增效，還有利于實現(xiàn)經(jīng)濟、社會以及生態(tài)效益的結(jié)合。標準化栽培技術(shù)的推廣和應用是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必經(jīng)之路，在保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的同時也有利于資源的節(jié)約和環(huán)境的保護。除此以外，標準化栽培便于農(nóng)業(yè)行政執(zhí)法，極大提高了農(nóng)業(yè)執(zhí)法的水平。由于其在貿(mào)易壁壘面前能夠很好地應對，農(nóng)產(chǎn)品的總體質(zhì)量顯著提高，對農(nóng)民的增收和農(nóng)業(yè)效益的提高起到了積極作用。

2.5 化控栽培技術(shù)

化控栽培技術(shù)是指利用植物生長調(diào)節(jié)劑，影響植物內(nèi)源激素系統(tǒng)和物質(zhì)代謝的平衡，從而促進或抑制作物的生長，實現(xiàn)作物生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)以達到人們的需求。化控栽培技術(shù)作為作物生產(chǎn)的一種重要技術(shù)手段，能夠有效進行良種遺傳開發(fā)、提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)。化控栽培的范圍涉及作物生長發(fā)育的幾乎各個環(huán)節(jié)，如發(fā)芽、分蘗、分枝、開花、結(jié)實和衰老等。化控栽培技術(shù)在我國一直作為作物栽培技術(shù)研究的一個重要方向，近年來也得到了極大的發(fā)展，作為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的主要標志，我們需大力發(fā)展和應用化控栽培技術(shù)。

2.6 設施栽培技術(shù)

設施栽培是指在人為可控的環(huán)境下，利用塑料大棚、日光溫室、智能連棟溫室等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設施創(chuàng)造適宜農(nóng)作物生長發(fā)育的溫度、光照、水分、氣體、濕度、肥料等條件，使農(nóng)作物完成其正常生長。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)想要向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展必須依托高新技術(shù)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，設施栽培便是科技進步的產(chǎn)物。設施栽培技術(shù)能夠打破氣候與地域的限制，能夠在原來不適宜作物生長的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、高效生產(chǎn)，極大擴展了作物種植區(qū)域。設施栽培雖能提高農(nóng)民收入，但在實際運用中依然存在設施農(nóng)業(yè)用地、土地流轉(zhuǎn)、資金缺乏和勞動力缺乏等一系列現(xiàn)實問題。由于設施栽培技術(shù)在我國起步較晚，現(xiàn)有的技術(shù)大多是在通過引進借鑒國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上加以本土化改造形成的，科技水平較低，整體效益和大規(guī)模的生產(chǎn)難以實現(xiàn)。

2.7 作物高產(chǎn)栽培技術(shù)

作物高產(chǎn)栽培技術(shù)是指在作物生長過程中，按照作物生長規(guī)律、生長環(huán)境、土壤肥力狀況、氣候狀況等，綜合運用一系列田間管理技術(shù)措施，將不利因素克服到最小，將一切有利因素放到最大，協(xié)調(diào)改善作物生長與氣候、環(huán)境、技術(shù)、肥力的關(guān)系，達到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)環(huán)保、清潔高效的目的。作物高產(chǎn)栽培技術(shù)要領(lǐng)主要包括秸稈還田技術(shù)、整地技術(shù)、施肥技術(shù)、選擇良種技術(shù)、寬幅播種技術(shù)、合理密植技術(shù)、除草技術(shù)、灌溉技術(shù)、病蟲害防控技術(shù)、機械化應用技術(shù)等。

3 作物栽培技術(shù)發(fā)展對策

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的要求日益增加，作物栽培技術(shù)的水平?jīng)Q定著農(nóng)作物的產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)，對于我國作物栽培技術(shù)的發(fā)展提出以下幾點對策。

3.1 大力培育一線專業(yè)型人才隊伍

人才隊伍的建設是一個行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，近年來我國從事作物栽培的專業(yè)型人才已逐步增多，但從業(yè)者大多集中在各大高校科研院所，處于基層一線的專業(yè)人才相對來說較為缺乏，農(nóng)民在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題難以及時發(fā)現(xiàn)和解決。由于一線農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件艱苦，收入不高，能夠從事農(nóng)業(yè)行業(yè)的年輕人少之又少。激勵優(yōu)秀農(nóng)業(yè)人才到一線從事專業(yè)技能性工作，提高從業(yè)基層人員待遇，建設一支穿梭于田間地頭的技術(shù)人才隊伍是當前人才建設的重中之重。

3.2 實事求是，提高科研成果轉(zhuǎn)化率

近些年來我國作物栽培在科研方面已取得較多成就，但科研成果轉(zhuǎn)換水平較低，不能直接應用于作物生產(chǎn)。我國農(nóng)業(yè)科技遠不及國外發(fā)達國家的轉(zhuǎn)化率高，缺乏相應的利益調(diào)節(jié)機制使得農(nóng)業(yè)推廣體制不能滿足成果轉(zhuǎn)換的需求。科研工作者們需深入基層生產(chǎn)一線，以作物生長過程中遇到的實際問題為導向，對癥下藥。此外，對于定期開展的農(nóng)民培訓、技術(shù)講座等應對癥下藥，準確定位目標人群，精準投放教育資源，讓有需要的人群學習現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)，切實提高科研成果轉(zhuǎn)化率。

3.3 加大資金投入，規(guī)模化發(fā)展推廣新技術(shù)

增加作物栽培技術(shù)的資金投入，是發(fā)展作物栽培技術(shù)的根本保證。一些應運而生的新型技術(shù)雖然被研發(fā)出來，但是由于資金、設施等問題難以得到推廣和應用。在一線生產(chǎn)過程中，農(nóng)戶依舊使用的最簡單最原始的栽培方式。對于信息化時代應運而生的網(wǎng)絡平臺和手機APP，應切實將其利用起來，而不該只是將應用停留在表面；將平臺界面做好做強，將里面的功能與內(nèi)容做精做簡，將軟件做活做火才是這類新型交流平臺發(fā)展的目的和意義。政府部門也應加大新型栽培技術(shù)的補貼，在財政上給予一定的力度傾斜，助力新型作物栽培技術(shù)的普及與應用。

3.4 加大各地人員的交流合作

作物栽培技術(shù)不僅涉及農(nóng)業(yè)，還涉及其他行業(yè)領(lǐng)域，有時候許多問題單單依靠農(nóng)業(yè)工作者自身是無法解決的，必須加強跨行業(yè)、跨學科的交流與合作。各個農(nóng)區(qū)都有最適合當?shù)氐淖魑镌耘嗉夹g(shù)，有的栽培技術(shù)具有獨特性，有的則具有普適性。從業(yè)者們可以通過座談交流會、觀摩會的形式進行業(yè)內(nèi)的交流，從獨特性中找出普適性規(guī)律，從普適性中發(fā)展獨特性，相互學習經(jīng)驗和做法。同時，國內(nèi)的作物栽培技術(shù)雖得到了一定的發(fā)展，但農(nóng)業(yè)技術(shù)水平和農(nóng)業(yè)機械化水平遠不及國外一些經(jīng)濟發(fā)達國家；應加強國際交流合作，拓寬研究渠道，提升我國作物栽培技術(shù)。

4 展望

作物栽培技術(shù)因其季節(jié)地域性、系統(tǒng)連續(xù)性以及土地依賴性等特殊性質(zhì)，導致其直接通過國外技術(shù)引進推廣的方式并不可行[1]。我國作物栽培技術(shù)的發(fā)展必須堅持以自主研究創(chuàng)新為主要手段，輔之以引進國外先進栽培技術(shù)，大力發(fā)展具有中國特色的作物栽培技術(shù)。