伴隨著國內經濟水平的持續提升,國內大力推進現代化農業模式的發展,雖然目前國內農業種植規模處于不斷擴大的地步,但所應用的種植技術水平仍然相對較低,導致農業種植的質量以及產量有待提升。玉米是農業種植的重要作物之一,深受國內大眾的喜愛,玉米現代化種植目標的實現,離不開先進技術的應用,為做好米作物的種植工作,農機智能精準化技術應運而生。本文對該項技術在玉米現代化種植中的應用進行研究,希望為有關人員提供參考。
傳統玉米種植工作主要依靠人力種植為主,受到諸多條件的限制,玉米種植的實際效益還不夠明顯,諸多方面受到限制。但當農機智能精準化技術的出現,卻能很好地應對限制問題,玉來種植的效果得到增強,具有極為重要的價值。
一、農機智能精準化技術的優勢
1、技術能夠直接提升農業的生產效率
隨著農機智能精準化技術的應用,能使得農業生產種植的每一個環節效率提升,轉變粗放式種植模式成為精細化種植模式,減少人力以及時間成本投入量,強化種植的效果。
2、減少農藥以及化肥的使用量
農機智能化精準化技術在施肥以及灌溉過程中,能夠使得精準化的目標實現,確保施肥與灌溉的程度能夠達標,并且不會出現過度的問題,最為明顯的意義在于減少過度施肥以及農藥的施用量。
3、直接降低勞動強度
隨著農機智能精準化技術的合理應用,必定減輕農民的勞動強度,提升工作過程中的舒適度以及效率。由于傳統種植方法主要以人力為主,并且受到外界影響的程度較大,種植的效益并不能得到徹底實現,但是在技術的應用背景下,卻能將農民的主動性全面發揮,并不需要投入太多的勞動力,只需要掌握好技術的要點,即能夠獲得良好的種植效益,同時玉米種植整個流程,也將會在其中得到持續優化,真正滿足時代發展的基本要求。
二、農機智能精準化技術在玉米種植中的應用分析
1、在玉米施肥以及整地中的應用① 智能化選地傳統玉米種植模式中,選地往往需要依靠現場人工探查和種植經驗實現,選地過程較為麻煩,選地效率偏低且選地精準性難以得到充分保障。而在農機智能精準化技術的支持下,玉米選地將變得更為直觀、高效與精準。依托遙感與無人機技術對區域內的土地情況進行探查,能快速獲取土壤成分、肥沃度、灌溉條件、前茬作物等基本信息,為選地提供依據。另外在大數據技術、GIS系統等的支持下,還能實現對土壤理化性質 ??pH 值、有機質含量、微量元素分布等數據的采集、監測、分析和模擬,進而結合氣候數據對不同地塊玉米生咋還能夠發育的潛力加以判斷,進一步提升玉米選地的精準化決策水平。
② 智能化整地
農機智能精準化技術支持下,玉米整地效率將得到顯著提升,同時整地效果也能得到充分保障。依托傳感器、物聯網、大數據、云計算技術等,可對農田土壤狀況進行實時監測和動態分析,從而為土壤翻耕提供依據。在不同的土壤狀態下,基于大數據模型提供合適的翻耕決策,精準控制翻耕深度與力度,能充分發揮翻耕作用并促進土層優化、土壤透氣透水性改善。在北斗導航系統與深松技術的共同作用下,玉米地的翻耕能充分保障土攘通透性與疏松度符合要求,即翻耕深度能輕松達到 30cm 。根據土壤本身緊實度的差異,可在緊實度較高的農田適當增加深耕深度或提高旋耕機轉速,確保犁底層能被充分打破;在緊實度較低的農田則可適當減少作業強度,以防過度耕作導致土壤結構破壞與能源浪費。另外整地過程中還可利用視覺傳感器與激光測距儀等,對整地后的土壤表面加以檢查,從而判斷土壤平整度、碎土程度等是否符合要求,并會針對整地質量不達標的情況自動發出警報以及提供具體改進建議。
③ 精準施基肥
運用農機智能精準化技術進行玉米基肥的施用,可對土壤樣本的實驗室分析以及田間傳感器實時監測數據進行整合,再結合玉米的品種、生長階段以及目標產量,構建相應的數據模型,合理制定精準的基肥配方。精準的基肥配方會對配合整地施用的基肥的氮、磷、鉀以及各種微量元素的施用量進行精準確定,既能充分滿足玉米初期生長對養分的需求,又可防止肥料施用過量造成的浪費和環境污染。玉米種植中精量施用基肥,通常施用腐熟農家肥 1500~2000kg/667m2 尿素 6~8kg/667m2 過磷酸鈣 15~20kg/667m2 、氯化鉀 5~10kg/667m2 以及硫酸鋅 15~20kg/ 667m2 ,具體要根據實際情況進行精準調整。農機智能精準化技術在玉米基肥施用中的運用,還能實現變量施肥,即使用配備有GPS定位系統與肥料計量裝置的施肥機,根據土壤養分地圖以及預設的施肥方案在田間不同地塊區域自動調整肥料使用量,從而確保肥料在田間的分布更為均勻合理并提升肥料利用率、促進玉米良好生長。施肥過程中搭載傳感器還能對肥料流量、施肥速度等參數進行監測,并可在施肥量偏離預設值或施肥不均勻的情況下自動調整糾正。
2、在玉米播種中的應用① 播種時間選擇
根據所在地的多年氣候條件以及農民種植的時間,玉米最為適宜播種的時間應控制在春季3月-5月,夏季需要在6月-7月。無人機施基礎肥。在農機智能精準化技術的支持下,玉米播種時間的確定將變得更為精準可靠。利用物聯網、大數據、云計算、人工智能技術等,可實現對土壤溫度、土壤濕度、光照強度、氣象條件、土壤肥力、歷史種植等數據等有效采集與綜合分析,并通過機器學習模型對所有因素進行綜合考量后確定最佳播種時間。通常在地溫穩定在 10°C 以上且后續氣象條件較為適宜的情況下,系統才會推薦進行玉米播種。
② 精量播種
通過物聯網、大數據、人工智能技術等,綜合考量玉米品種、土壤肥力、氣候條件、目標產量等因素,可對玉米畝播量進行精準規劃。譬如經過計算,確定某地塊種植密度為4000株 /667m2 種子千粒重為 300g ,發芽率為 90% ,田間保苗率為 85% ,需播玉米種子 1.57kg/667m2Ω ,利用配備高精度種子計量裝置的智能播種機進行玉米播種,能根據預設的播量以及玉米種子本身的大小、形狀與千粒重等特性,實現對播量的精準控制。智能播種機會對種子進行光電掃描或機械測量,從而獲取種子相關參數,再根據播種需求自動調整播量。針對大粒型種子,播量一般為每穴2\\~3粒;針對小粒型種子,播量一般為3\\~4粒。播種過程中智能播種機還可結合土壤肥力監測數據實現變量播種。
③ 播種深度與覆土厚度控制
智能播種機配備有深度傳感器與液壓調節系統,能在播種過程中根據土壤質地以及含水量等條件自動調節播種深度。在較硬且含水量較少的土壤,智能播種器會適當增加播種深度,確保種子能播到合適深度;而在較軟且含水量較多的土壤,智能播種器則會適當減小播種深度。智能播種器能對播種深度進行精準控制,可將播種深度控制為 3~5cm 且誤差控制在 ±0.5cm 范圍內。播種過程中,智能播種機能根據播種深度以及土壤條件,實現對覆土厚度的精確控制。智能播種期上集成的種子計數器、播種深度傳感器、覆土厚度傳感器等,能對播種過程各項參數與質量指標進行實時監測,并在播種異常時發出警報。
農機智能精準化技術在玉米播種過程中所產生的有效性以及準確性,對后續玉米產量以及質量影響極大。免耕播種機可以借助播種部件參數的調整,實現種子播種深度以及種子間距的合理控制,保證種子生長環境最為優良,提升玉米種植產量。比如,某地在玉米種植基地中,應用免耕播種機械之后,播種的合格率達到了 80% □
3、在玉米田間管理中的應用
① 補苗
傳統補苗主要依靠人為模式展開工作,很難使得工作開展的水平提升,但是隨著該項技術的應用之后,卻能使補苗效率提升,補苗質量水平提升。
② 智慧灌溉
智慧灌溉主要由環境監測、云平臺、水肥一體化三個模塊構成,對玉米生產中的環境溫度、濕度、光照強度等參數展開全面監控,借助傳感器數據的信息分析,達到預定閾值,作為灌溉設備運行的基礎控制條件,又能實現節水節能目標。其中,水肥一體化系統始終都是將灌溉以及施肥融為一體的農業全新技術,該項技術是農機智能精準化技術的重要表現形式,按照玉米生長的要求,對玉米整個生育期要求展開設計,使可溶性固體肥料或者液體肥料配兌而成的肥料與灌溉水一起,使得水分以及養分定量、均勻,準確化地輸送到根部土壤,最大程度地提升肥料的應用效率。例如,常見的滴灌設備就是一種常用的智能機械化灌溉工具,借助設置滴頭滴水量以及滴水頻率,滴灌設備能夠精確化的控制水分的攻擊,確保玉米在核心生長期間獲得足夠的水分資源,也可以防治水資源浪費問題。比如,在實際應用過程中,某地玉米種植基地在應用滴灌設備之后,整個灌溉效率大幅提升。在灌溉過程中能精確的掌控灌溉量,防止了水分浪費問題,降低了水資源的消耗量,并且根據數據研究發現,借助設備落實精確化灌溉,當地玉米生長狀況改善極其明顯,玉米最終產量提升了大約 20% 。
58|農天致富友
4、農機智能精準化技術在病蟲害防治方面的應用
農機智能精準化技術在玉米病蟲害防治中的應用,最為重要的表現在于監測預警系統的應用。玉米在進入生長關鍵期,也是玉米病蟲害發生概率最大的時期,可見該階段的管理應用極為重要。在防治過程中,玉米病蟲害發病難以通過肉眼發現,一旦發現時間較晚,對玉米生長的效果會產生較大的影響,為了避免這樣的問題,農機智能精準化技術的應用極為重要。該項技術的科學水平極高,有關人員可以通過構建數學模型,利用傳感器等裝置采集玉米生長環境數據,比如溫度、濕度以及降雨量等,還能細致精確的查看到病菌初始菌源量等各種數據,融合物聯網技術,構建完善的監測系統,準確預警玉米的各種病害蟲害情況,該系統的構建應用,通過實際的研究發現,整體預測準確率達到了 70% 以上。由此可見,農機智能精準化技術的應用,勢必能保證玉米病蟲害問題得到及時發現,結合有針對性的措施展開處理,使玉米的生產質量水平提升,擴大玉米作物種植數量,為社會大眾提供更多優質的玉米產品,促進玉米種植的經濟效益全面實現。
5、農機智能精準化技術在玉米收割中的運用
在玉米種植過程中,農機智能精準化技術的運用,可以在根本上提升農業生產效率,持續降低勞動強度,提升質量。傳統人工收割玉米的方式,所消耗的時間以及資源量較多,但是也不容易保證收割工作的均勻性以及全面性,相比來看,農機智能精準化技術在完成收割工作任務時,還可以保證收割工作的速度以及質量。在較多收割設備當中,玉米聯合收割機的運用最為廣泛,它是農機智能精準化技術的重要表現形式之一,它可以在一次收割過程當中完成割茬、剝皮、打碎秸稈以及收集玉米等一系列工作,如此直接提升了收割玉米的工作效率,玉來聯合收割機的應用,不但可以直接減少人力勞動,又因為智能化機械化操作的精確度,全方位地提升了玉米的收獲質量。比如國內某地區玉米種植基地,在應用玉米聯合收割機之后,發現收割效率提升了3倍,所投入的人力成本數量大大降低,并且智能化收割的玉米顆粒損傷率極低,整個玉米收割質量得到了提升。農機智能精準化技術在玉米收割工作中的運用,可以優化收割工作流程,提升收割工作開展質量水平,滿足新時代下市場對玉米作物高質量的要求。
6、農機智能精準化技術在玉米種植遙感方面的應用
① 玉米遙感技術的概述
農機智能精準化技術在玉來種植中展開應用,還表現出遙感技術的特點。玉米遙感指的是運用衛星遙感平臺,來獲取遙感數據,對玉米種植中作物生長狀況、資源分布等信息展開監測,并且對玉米種植展開分析評價。該項技術具有整體、快速、實時等特點,成為玉米現代化種植,不可或缺的農機智能精準化技術。
② 對玉米長勢的監測
玉米作物長勢監測,主要通過遙感數據獲取玉米生長過程的生理、生態參數,細致分析玉米生長狀況以及健康狀況,為玉米生產管理提供基本依據。該技術的監測指標包括了玉米葉面積指數、植被指數以及生長速率等,能及時調整農業生產措施,提升玉米作物的產量以及品質。另外,智能精準化技術能夠結合地面實測數據,建設玉米作物產量預測模型,對玉米作物產量精準特點展開預測,玉米作物估產方法也包括了統計模型、機器學習方法等,提升玉米作物的產量,為后續生產決策提供科學依據。
③ 玉米生長細節監測
土壤濕度是影響玉米作物生長的重要因素之一,農機智能精準遙感技術,可以直接獲取土壤表面的反射、散射以及發射特性,準確把握土壤濕度信息。常用的遙感數據包括光學遙感、微波遙感等,土壤濕度監測對農業生產具有重要意義,有利于指導灌溉、優化水資源配置。玉米農田養分的監測,農田養分情況,對農作物生長以及產量品質,可以產生重要的影響,遙感技術能夠借助監測玉米作物的光譜特征,精確的獲得土壤養分實際含量,如此利于農田養分精準管理,全面提升肥料利用效率,降低環境污染水平。玉米病蟲害監測方面的應用。玉米種植過程中,病蟲害會對作物的產量以及品質造成直接危害,農機智能精準遙感技術可以借助監測玉米作物生長情況,以及病蟲害的發生規律,預先預警病蟲害的產生,為防治工作提供基本依據。技術常用數據包括多光譜以及高光譜等,遙感病蟲害監測,可以直接減少農藥使用量,提升玉米產品質量。該項技術在玉米作物長勢監測以及估產等方面,可以發揮重要作用,借用該項技術,必定可以為玉米現代化、智能化種植提供有利基礎,最終促使玉米生產更加高效、持續。
注重開展玉米現代化種植中對農機智能精準化技術的應用研究,對于提升玉米種植產量以及質量水平,能產生極為重要的作用。全文從兩個角度展開研究,首先分析了農機智能精準化技術的優勢與發展方向,其次分析了農機智能精準化技術在玉米現代化種植中的應用內容。相信隨著對技術的不斷研究以及實踐,之后的玉米種植效益必將得到全面實現,滿足現代化玉米種植工作的真實需要,為社會大眾提供更多優質的玉米作物。
(作者單位:266736山東省平度市南村鎮人民政府)