小麥綠色栽培及智能精準管理技術分析

摘要" 本文總結分析了小麥綠色栽培和智能精準管理技術在促進小麥生產中的應用，為實現高效、環保和可持續的農業發展提供參考。該技術是利用傳感器、遙感和物聯網等現代化技術，實現對小麥生長情況和環境條件的實時監測和精準調控，通過栽植管理、水肥管理、病蟲害防治和收獲倉儲一體化等多種手段，提高小麥生產效益及產品質量，同時減少資源浪費和環境污染。該技術的應用有助于合理規劃栽培方案，精準調控作物生長全過程和環境。目的在于推廣綠色栽培和智能精準管理技術，提高小麥產量和質量。

關鍵詞" 小麥；綠色栽培；智能精準管理；精準調控

中圖分類號" S512" " " "文獻標識碼" A" " " "文章編號" 1007-7731（2024）17-0010-04

DOI號" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.17.003

Analysis of green cultivation and intelligent precision management technology for wheat

LIU Jiashen

（Wu’an Town People’s Government， Yuncheng 274700， China）

Abstract" The application of green cultivation and intelligent precision management technology were summarized and analyzed in promoting wheat production， providing references for achieving efficient， environmentally friendly， and sustainable agricultural development. This technology utilized modern technologies such as sensors， remote sensing， and the Internet of Things to achieve real-time monitoring and precise control of wheat growth and environmental conditions. Through various means such as planting management， water and fertilizer management， pest control， and integrated harvesting and storage， it improved wheat production efficiency and product quality， while reducing resource waste and environmental pollution. The application of this technology was helpful for the rational planning of the cultivation scheme and the precise control of the whole process of crop growth and the environment. The purpose was to promote green cultivation and intelligent precision management technology to improve the yield and quality of wheat.

Keywords" wheat; green cultivation; intelligent and precise management; precise regulation

小麥作為重要的糧食作物之一，對于保障糧食生產安全十分重要[1]。實際糧食生產中，推進綠色栽培和智能精準管理技術的應用對于提高作物產量具有重要意義。目前有關小麥高產栽培方面的研究較多，周梅榮[2]從撒直播小麥的良種選擇、合理輪作、田間管理和適時收獲方面總結了其高產栽培技術要點；王慧娟[3]總結了優質小麥高產栽培技術和病蟲害綠色防控技術，指出要強化綠色思想，秉持優質理念。在推廣和應用綠色栽培技術過程中，關注生態環境的保護和可持續發展，以實現經濟效益和環境效益協調發展。小麥生產過程中可結合智能技術，陳文順[4]研究指出，將信息技術融合應用于小麥生產，可以提高生產效率，降低生產成本，保護生態環境，對小麥智能化生產具有重要意義。本文總結分析了綠色栽培和智能精準管理技術在小麥生產中的應用，為推動小麥生產方式的轉型升級，實現高效、環保和可持續的農業發展提供參考。

1 小麥栽培綠色化、智能化的推廣意義分析

1.1 提高產業效益

推廣有機肥料、生物防治等綠色栽培措施，可提升農作物的生產效率及品質，進而有利于產業發展[5]。應用綠色栽培技術進行生產的小麥具有安全性高、產量高和品質好等優良特性，受消費者青睞。市場上，綠色栽培生產的作物較普通生產的作物更具競爭優勢，其產品銷售和推廣效益較好。

1.2 推動農業經濟發展

綠色小麥的發展不僅促進了小麥種植業的進步，還對整個農業產業鏈產生積極影響。牛全根等[6]研究指出，綠色小麥種植技術借助先進的生物技術和遺傳改良手段，選育出具有高產、高品質的新品種，以適應不同地區的生長環境，同時還具有較強的抗病蟲害能力，在一定程度上降低了農藥施用量，符合綠色環保理念。種植過程中注重科學管理、精準管理等綠色、智能化栽培技術的應用，采取合理施肥、科學澆水和病蟲害綜合防治等栽培措施保護小麥成長；運用現代化農業機械設備進行耕作、播種和收割[7]。隨著產業結構的不斷調整，綠色小麥的優質特性會帶動相關農業產業鏈的發展，促進種子生產、農機具制造以及加工增值等環節的綠色現代化進程，推動農業經濟發展。

2 小麥綠色栽培和智能精準管理技術分析

2.1 播前準備

小麥綠色栽培，一是選擇優質地塊。選擇條件優異的種植地塊，優先考慮地勢較為平坦、土層深厚能儲存更多肥力的區域。這些地塊具有良好的土壤條件，能夠提供充足的營養，有利于小麥健康生長。適宜小麥生長的土壤養分含量為速效氮超過60 mg/L，有機質超過1%，速效磷超過15 mg/L，總鹽量小于0.3%。由于小麥對重茬地塊較為敏感，種植時避免選擇已連續多年種植小麥的土地。付靜等[8]研究指出，重茬地塊容易發生病蟲草害，消耗土壤中的部分營養元素，可能導致土壤疲勞，出現“歇地”現象。因此，在保證小麥健康生長和高產穩產情況下，需要適當進行輪作倒茬。輪作能夠有效減少土壤病害的發生，可在一定程度上降低農藥施用量；與豆類、薯類和油料作物輪作可以有效改善土壤結構，提高土壤肥力和保水保肥能力，減少土壤侵蝕和養分流失，維持土壤生態平衡。

二是智能深松整地。前茬作物收獲后，將土壤中的地膜、石塊和作物殘根等雜物徹底清除干凈，確保土壤清潔，方便后續作業。隨后開展整地工作，采用智能深松整地機械進行工作，耕作深度一般控制在25～35 cm，整體的整地深度一般超過8 cm。整地完成后，確保田塊平整，整個土壤表層質地均勻、細膩。為了提高土壤墑情，建議采用鎮壓機對土壤進行壓實處理，郭延濤[9]研究指出，適度壓實土壤，可以提高其密實度，有助于保持土壤的濕潤度，提高其保水保肥能力。

三是智能施肥。整地后，利用全自動智能施肥機進行施肥，結合翻耕將肥料翻入土體。根據小麥栽培營養需求，施用30 000 kg/hm2腐熟有機肥、120 kg/hm2尿素、375 kg/hm2磷酸二銨和75 kg/hm2硫酸鉀，確保肥料與土壤充分混合，保證作物生長時養分可以輸送到植物根系附近，為其供應養分。施肥后進行地塊整理，地塊寬度通常設置為150 cm；根據地形和水利條件，可以將地塊分為80 cm寬的低畦或70 cm寬的高畦。

2.2 栽植管理

選擇合適的小麥良種，考慮籽粒品質、生長特性和抗逆性等多個因素。選擇大小一致飽滿、表皮有光澤，同時具備耐高溫水淹、抗逆性強、適應性廣且豐產等特點的小麥種子。為減少病蟲害對小麥的影響，建議采用藥劑拌種，一般可用23%戊唑·福美雙懸浮種衣劑進行拌種處理，以降低小麥生長過程中黑穗病、白粉病和銹病等病害的發生概率。為了提高播種效率和作物產量，可使用小麥智能施肥播種機進行播種，憑借紅外傳感器和衛星定位系統，實現自動化操作。播種深度以3～4 cm為宜，根據播種密度和質量要求，采用不同的播種方式。此外，還可以利用5G通信技術、光譜遙感和數據采集等裝備技術，對小麥栽培數據進行一體化全方位采集，5G通信技術可實現設備之間數據的即時傳輸和互聯互通；光譜遙感能夠提供高分辨率的地面信息；數據采集裝備可實時收集農田環境、土壤和氣象等相關數據，構建全面的生長環境模型。黃尚[10]研究指出，基于大數據技術的農田信息采集與分析方法能夠實現對農田環境的全面檢測與評估。技術人員借助這些裝備技術全面監測小麥生長數據，及時發現問題并進行調整，有助于保障其生長穩定性和產量。

2.3 水肥管理

播種后3 d可使用智能噴灌水肥一體化機械灌溉系統進行灌溉，保證土壤含水量在75%～80%，以有效促進小麥種子的發芽和吸水。機械灌溉系統運行前保證噴水、施肥的流量均勻，并根據不同土壤質地進行噴灌頭間距和噴水量的調整，以確保每塊土地都能得到充足的水分和營養。一般土壤的噴灌頭間距在20～25 cm，噴灌量在2.6～3.0 L/h；砂質土的噴灌頭間距20 cm，噴灌量多于一般土壤；而黏土的噴灌頭間距在25～30 cm，噴灌頭的噴灌量最小，一般不高于2.6 L/h。實際小麥生產過程中，灌溉所需的水量由噴灌子系統感知其生長情況以及土壤濕度情況，經實時數據的收集和分析計算得出；并在適當的時間作業，以滿足小麥生長需水量，同時避免過度灌溉造成的水資源浪費和對土壤質地的損害。楊晶[11]研究介紹了AquaCrop模型，該模型結合大興試驗基地的田間數據，制訂了冬小麥的優化灌溉方案，確定了灌溉定額240 mm，分3次灌溉，每次80 mm，確保滿足各生育階段的水量需求，此灌溉制度可有效提高水分利用率和小麥產量。

2.4 病蟲害防治

根據小麥品種特性，采用智能懸浮式植保設備進行病蟲害預防工作。在小麥植株起身階段，施用40%矮壯素5 250～6 750 g/hm2；對于生長勢旺盛的地塊，在種植后7～10 d再次施用等量矮壯素，可確保根系正常發育，防止倒伏現象發生。付靜等[12]研究指出智能懸浮式植保設備配備了先進的飛行控制系統，能夠攜帶10 kg左右的農藥，飛行速度可以穩定調節（0～15 m/s），噴射寬度2～4 m；同時該設備還具備智能調節高度和速度的功能，能夠在適時短進間內完成噴防作業，極大地提升了作業效率。

2.5 收獲倉儲一體化

小麥成熟前，將智能滴灌施肥設備和智能懸浮式植保機械收回，并利用智能傳感器對小麥的成熟度進行檢測，確定達到蠟熟后期即可使用農用小麥收獲脫皮烘干倉儲機進行籽粒收獲、脫皮、烘干和倉儲等工作。運用該機械設備能夠確保在小麥收獲過程中總損失低于5％，脫凈率超過97％，破碎率低于1.5％。此外，該設備還具備自動收獲、精準脫皮、高效烘干和安全倉儲等功能，具有靈活性強和便攜性高等特點，能夠適應不同規模和場地的需要。該設備有效提高了小麥的收獲作業效率，減少了損失。

3 應用優勢分析

3.1 栽培方案規劃

規劃小麥生產方案時，利用大數據技術，借助氣象數據和土壤信息，選擇適宜的種植地點，并結合作物的生長特性和需求，合理選種。張春鑫[13]在大豆栽培和智能化精準栽培技術研究中指出，智能管理平臺可利用智能分析算法，綜合考慮氣象、土壤和作物生長特性等多方面因素，對栽培方案進行深入評估和優化，及時發現栽培方案中的不足并提出相應的調整建議，從播種方式、作物種植密度等方面全方位提示；種植者可以根據這些建議及時進行調整栽培方案，實現栽培過程的動態優化，有效提高作物的產量和品質。

3.2 栽培管理調節

智能技術在小麥栽培實際運用中，涵蓋了田間管理中的施肥、澆水和用藥等各個環節。首先，通過智能管理系統和物聯網技術，可以實現對田間環境和作物生長情況的實時監測和數據收集，有效了解土壤養分狀況、水分含量以及作物生長情況等，為精準施肥、澆水和用藥提供依據。夏于[14]設計了一種小麥苗情診斷系統，可以根據作物的生理生態參數進行診斷；以越冬期正常土壤濕度條件下的冬性小麥為例，輸入特定的生長數據后，系統判斷苗情，并提出根據主莖葉齡的不同階段適當進行生長控制等建議。其次，智能管理系統結合無人機設備，可以對田間作物展開高精度監測，如在施肥過程中，該系統可以實時監測土壤養分狀況和作物需求，進而精確計算較佳施肥量和施肥時機，并通過無人機設備進行精準投放，確保每一塊土地均能得到適量的養分供應。最后，該系統在防治病蟲害方面也發揮重要作用，高正杰[15]研究指出，智能管理系統可以實時監測病蟲害發生情況，進而調整用藥量和用藥時機，在一定程度上減少了農藥施用量，提高了防治效果，降低了對環境的影響。

3.3 種植環境調節

種植環境會在一定程度上影響小麥的生長。在麥田中布置監測器和傳感器，與智能系統和調節設備相連接的智能精準管理系統，可實現24 h實時監測；系統再根據這些數據調節麥田內的環境條件，缺水時啟動噴灌設備進行澆水，或噴灑特定的土壤改良劑，使環境條件始終保持在適宜小麥生長的條件下。羅家俊等[16]研究指出，智能化管理系統還可以通過控制溫度、土壤含水量等因素來減少凍害、鼠害等威脅。樊銘京等[17]在作物智能化精準灌溉監測控制技術應用研究中指出，在寒冷的天氣里，該系統可以自動啟動加熱設備或覆蓋物，保護作物免受凍害；在鼠害發生季節，該系統可以通過智能陷阱或聲波驅趕裝置來減少其侵害。

綜上，小麥的生長受多方面因素影響，種植過程中需結合現代科技，完善其綠色栽培和智能精準管理技術。小麥綠色栽培和智能精準管理技術有利于實現對小麥生長情況和環境條件的實時監測和精準調控，包括播前準備、栽植管理、水肥管理、病蟲害防治和收獲倉儲一體化等方面。該技術的應用有助于合理規劃栽培方案，精準調控作物生長全過程和環境，對提高生產效率和產品質量具有重要意義。

參考文獻

[1] 趙揚揚. 小麥綠色高產高效栽培技術探討[J]. 種子科技，2023，41（6）：75-77.

[2] 周梅榮. 宣州區撒直播小麥高產栽培技術[J]. 安徽農學通報，2024，30（2）：9-12.

[3] 王慧娟. 優質小麥高產栽培及病蟲害綠色防控[J]. 種子科技，2023，41（22）：57-59.

[4] 陳文順. 信息技術助力小麥生產智能化[J]. 農業工程技術，2024，44（8）：79-80.

[5] 吳小娟，廖建東，朱志成，等. 優質強筋小麥綠色高產高效栽培技術要點研究[J]. 種子科技，2023，41（1）：39-41.

[6] 牛全根，金廣彥. 綠色小麥營養平衡栽培技術模式探究[J]. 河南農業，2022（22）：46-47.

[7] 林娟. 小麥智能噴灌水肥一體化種植技術[J]. 農業工程技術，2022，42（24）：40-41.

[8] 付靜，邢靜. 小麥綠色栽培及智能精準管理技術[J]. 農業工程技術，2022，42（36）：40-41.

[9] 郭延濤. 綠色小麥種植技術推廣探析[J]. 農民致富之友，2021（20）：28.

[10] 黃尚. 基于大數據技術的農田信息采集與分析方法[J]. 農業工程技術，2024，44（2）：17-18.

[11] 楊晶. 基于AquaCrop模型的華北地區冬小麥和夏玉米灌溉制度研究[D]. 太谷：山西農業大學，2022.

[12] 付靜，邢靜. 小麥綠色栽培及智能精準管理技術[J]. 農業工程技術，2022，42（36）：40-41.

[13] 張春鑫. 有機大豆栽培及智能精準管理技術研究[J]. 智慧農業導刊，2021，1（7）：56-58，62.

[14] 夏于. 基于物聯網的小麥苗情遠程診斷管理系統設計與實現[D]. 北京：中國農業科學院，2013.

[15] 高正杰. 小麥綠色栽培技術初探[J]. 農村實用技術，2020（2）：49.

[16] 羅家俊，崔曉東，倪閃閃，等. 小麥綠色栽培技術初探[J]. 農業科技通訊，2019（12）：203-206.

[17] 樊銘京，謝清華，宋玉娟，等. 作物智能化精準灌溉監測控制技術應用研究[J]. 山東農業大學學報（自然科學版），2012，43（2）：299-303.

（責任編輯：李" 媛）