农业信息化在玉米高产栽培种植中的深度融合

科技   2024-11-12 14:35   北京  


本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第4期,目次28


摘要:该文概述了人机协同、机械自动化和可视化技术等农业信息技术在提升农机作业效率、精准农业决策等方面的重要作用,对农业信息化背景下玉米高产栽培技术要点进行了深入剖析,以期为中国玉米种植业提供可借鉴的理论依据和技术方法,进一步推动农业信息化与玉米高产栽培的深度融合,促进农业可持续发展和农民收入增加。

关键词:农业信息化;玉米高产栽培;现代农业技术要点

玉米作为全球主要粮食作物之一,在中国农业生产中占据着举足轻重的地位,其种植面积广泛,产量直接影响到国家粮食安全与农民增收。然而,传统的玉米栽培管理方式存在诸多局限性,如依赖于经验判断、作业效率低下、资源利用不均衡等问题,难以实现持续稳定的高产高效。进入新世纪以来,农业信息化正逐步渗透并革新传统玉米种植产业。因此,探索基于农业信息化的玉米高产栽培技术具有显著的时代性和紧迫性。

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农业信息技术在玉米种植中应用的意义


1.1   提高生产效率与产量

农业信息技术在玉米种植中通过物联网技术实时监测土壤水分、养分状况以及环境温湿度等信息,实现精准灌溉和施肥,避免资源浪费并确保玉米在最佳环境条件下生长,从而有助于提高单位面积产量[1]。  

1.2   促进农民参与技术普及

一体化农业信息资源共享平台集成了丰富的农业知识、技术和市场信息,使农民能够及时获取最新的玉米种植管理技术、政策法规以及市场需求变化情况,增强了农民学习先进农业生产技术的积极性和主动性。同时,通过网络培训、远程教育等方式,将现代信息技术传播到农村基层,帮助农民快速掌握和应用新型农业技术,促进了农业生产的现代化进程。

1.3   推动产业链升级

通过整合从种植、加工到销售各环节的信息资源,实现了全产业链的透明化管理和资源配置的优化。一方面,信息化提高了产业链上下游之间的协作效率,使得产品从田间到餐桌的过程更加顺畅;另一方面,大数据分析和预测能够帮助产业链各方提前预判市场需求和价格走势,指导企业调整生产和营销策略,从而有力推动了玉米产业的整体升级转型。

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玉米栽培中应用的主要农业信息技术


2.1   人机协同技术

通过集成大数据、云计算等信息技术手段,人机协同系统能够实现农机设备的高效运行与维护,提升农机作业的精准度和时效性。同时,该技术能实时监控农机设备的工作状态,提前预警可能发生的故障,从而降低因机械故障导致的生产中断损失,确保玉米种植过程的连续性和稳定性。

2.2   机械自动化技术

机械自动化技术依托人工智能和计算机控制技术,各类智能农机设备得以广泛应用于玉米播种、施肥、灌溉、收割等各个环节,显著降低了人力成本,提高了劳动生产率。另外,自动化技术结合GPS定位系统,可以精确控制农田作业路径与范围,实现对玉米种植区域的精细化管理和操作,进一步保障玉米高产栽培目标的实现。

2.3   可视化技术

可视化技术为实时监测玉米生长状态及辅助科学决策提供了直观有效的工具。借助先进的传感器网络和物联网技术,种植户和农业专家能够远程获取田间玉米植株的生理环境信息,如光合作用强度、土壤湿度、病虫害发生情况等,并通过数据可视化的方式展现出来。这种实时、动态的监测机制,极大增强了种植管理的针对性和预见性,使农事活动更具科学性和精准性,有力推动了玉米高产、稳产栽培技术的发展与应用。

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农业信息化背景下玉米高产栽培技术要点分析


3.1   土地处理技术

在农业信息化背景下,通过运用信息化手段构建土壤数据库,将地块的土壤类型、肥力水平、结构状况等基础信息进行系统化收集与整理,结合大数据分析技术,科学指导整地作业的具体深度与方式,确保土壤结构优化,满足玉米生长发育对于土壤环境的需求。同时,物联网设备利用嵌入式传感器和智能监测网络,实时获取田间土壤的各项理化指标数据,如湿度、温度、pH值、养分含量等,并通过无线传输技术实时上传至云端数据库。基于这些实时监测的数据,种植者能够精准判断土壤条件,及时实施针对性的土壤改良措施,比如合理施用有机肥或化肥以补充缺失养分,或者调整灌溉策略以改善土壤水分状况,从而为玉米提供更加适宜的生长环境,有力推动玉米高产栽培目标的实现。

3.2   种植区域与品种选择

在农业信息技术的支持下,种植区域与品种选择的决策过程更加科学、精准。通过建立数据驱动的玉米种植适宜性评价模型,能够综合考虑气候条件、土壤特性、水资源状况、病虫害发生历史等多维度信息,进行量化分析和模拟预测,从而确定玉米生长发育的最适宜种植区位,避免盲目种植导致产量波动或资源浪费。同时,应用现代信息技术平台,能够高效整合各类农业资源,包括种子资源库、气候数据库、土壤营养数据库以及历年种植记录等信息,为玉米种植户提供全方位、定制化的信息服务。在此基础上,农户可以借助平台智能筛选功能,根据当地具体的生态条件、市场需求以及经济效益等因素,优选出适应性强、抗逆性好且具有高产潜力的优质玉米品种,并通过平台推广普及这些优良品种的种植技术和管理经验,有力推动了玉米种植业的品质升级和高产稳产。

3.3   高效田间管理技术

在农业信息化的支撑下,高效田间管理技术为玉米高产栽培提供了强有力的技术保障。首先,在农田精细化管理与操作层面,利用北斗导航等高精度定位技术,可以实现农机设备的自动驾驶和精准作业,比如自动播种、施肥、灌溉及收获等,极大地提高了玉米种植的精确度和工作效率,同时有效减少了资源浪费[2]。其次,依托地理信息系统的强大功能,能够对土壤营养成分进行全面而深入的定量定性分析。通过对农田土壤样品进行采样检测,并结合遥感图像数据,地理信息系统能够生成详细的土壤养分分布图层,从而揭示出土壤肥力的空间异质性。基于这些准确的数据信息,种植者能够科学制定出因地制宜的农事活动计划,包括合理的轮作制度、精准施肥方案以及适时的灌溉措施等,确保玉米在生长发育过程中获取充足的养分供应,进而显著提升玉米的产量和品质,实现高产栽培目标。

3.4   病虫害综合防控技术

3.4.1基于信息化平台的病虫害预警系统

通过搭建集成了环境监测、生物信息监测及大数据分析功能的信息化平台,实时收集和处理田间病虫害的发生发展动态数据。该系统能够根据历史数据、气象条件、作物生长阶段等因素,预测各类病虫害发生的可能性和趋势,并提前发出预警信息。种植者可根据预警及时调整管理策略,采取预防性喷药、释放天敌昆虫、优化种植结构等有效措施,减少病虫害对玉米产量和品质的影响。

3.4.2智能化植保无人机技术应用

推广使用植保无人机进行农药施用作业,相较于传统人工或地面机械操作方式,无人机具有飞行高度可调、喷洒均匀精准、覆盖面积大、工作效率高等优点。同时,结合高效低毒农药与精确施药技术,能够显著提高农药使用效率,降低用药量,从而减轻农药对环境的污染,保护农田生态系统的平衡,保障玉米生产安全的同时也符合可持续农业的发展要求。

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结语


农业信息技术在玉米高产栽培中的应用不仅显著提升了种植管理的精细化与智能化水平,而且对于推动中国玉米产业整体技术水平、促进农民参与现代农业生产以及实现产业升级等方面具有深远的战略意义。随着信息技术的持续创新与发展,农业信息化将在玉米产业中发挥更加重要的作用,将进一步优化资源配置。因此,应当继续深化农业信息化与玉米生产的深度融合,共同推动中国玉米产业向着更高层次的现代化、智慧化方向发展,确保国家粮食安全,助力乡村振兴战略的全面实施,为实现现代农业强国的目标奠定坚实基础。



参考文献:

[1] 李英.基于农业信息化的玉米高产栽培技术要点[J].农业工程技术,2023(26):72-73.

[2] 尚红娟,胡燕娜.农业信息化背景下玉米高产栽培技术要点[J].大众文摘,2023(13):175-176.



作者单位:山东省沂水县四十里堡镇农业综合服务中心


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http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2024.11.028




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