小麥綠色栽培及智能精準(zhǔn)管理技術(shù)初探

邱艷捷，朱 琳，張海波

（1.保定市徐水區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河北 保定 072550；2.保定市國合農(nóng)墾發(fā)展有限公司，河北 保定 072550）

0 ?引言

小麥?zhǔn)俏覈饕慕?jīng)濟(jì)作物，其種植業(yè)也是保障我國農(nóng)業(yè)建設(shè)與糧食安全的重要支柱。為了改善傳統(tǒng)的小麥栽培模式，推動(dòng)小麥種植業(yè)的長效健康發(fā)展，有必要對(duì)小麥綠色栽培及智能精準(zhǔn)管理的技術(shù)展開探究討論。

1 ?小麥的綠色栽培技術(shù)

1.1 ?土地的選擇與整理

首先，在綠色栽培的視角下，應(yīng)確保土地的基礎(chǔ)肥沃程度處于較高水平，且光照、氣候等自然條件相對(duì)優(yōu)越。其次，小麥種植土地應(yīng)盡量遠(yuǎn)離居民區(qū)、工業(yè)區(qū)，以免有毒有害化學(xué)物質(zhì)、重金屬物質(zhì)等進(jìn)入土壤或空氣中。最后，用于小麥種植的區(qū)域應(yīng)盡量做到交通條件便利、基礎(chǔ)設(shè)施完備。

在做到科學(xué)選址的基礎(chǔ)上，還需要實(shí)施合理的整地措施。首先，應(yīng)對(duì)種植土壤實(shí)施翻整處理，翻整深度以40cm左右以上為宜。其次，在整地階段還應(yīng)對(duì)土壤施用一定的基肥?；诰G色栽培的要求，基肥應(yīng)以無公害的農(nóng)家肥為主。最后，還應(yīng)做好地塊及周邊環(huán)境的清理、除草等工作。

1.2 ?種子的選擇與處理

首先，要做好小麥品種的選擇，確保其與當(dāng)?shù)氐馁Y源狀態(tài)、氣候條件相適應(yīng)。從目前來看，河北地區(qū)適宜種植的小麥品種有馬蘭1號(hào)、邢麥6號(hào)、衡麥4399、邯麥17號(hào)等。在此基礎(chǔ)上，還需要明確不同小麥品種的特性，如馬蘭1號(hào)抗倒伏能力強(qiáng)、抗寒能力強(qiáng)等，進(jìn)而做到按需選種。其次，在選擇小麥種子時(shí)，應(yīng)保證小麥種子顆粒飽滿、大小均勻。最后，還要保證小麥種子的供應(yīng)信息、包裝信息完整可靠。

完成選種后，需要完成小麥種子的處理。第一，篩選。為了最大化保證播種與栽培的工作質(zhì)量，應(yīng)對(duì)同批次小麥種子實(shí)施篩選處理，使得用于播種的所有小麥種子規(guī)格均勻、品質(zhì)可靠；第二，浸種或拌種。出于促進(jìn)生長、補(bǔ)充養(yǎng)分、防治病蟲害等需求，使用特制藥劑浸泡拌和小麥種子，進(jìn)一步提升小麥的出苗率；第三，包衣。利用包衣機(jī)、種衣劑對(duì)小麥種子實(shí)施包衣處理，既能達(dá)到殺蟲、滅菌、防病害等作用，也不會(huì)對(duì)種子本身的呼吸滲透產(chǎn)生影響；第四，曬種。選擇溫濕度適宜的天氣將種子平鋪在日照環(huán)境下晾曬，通過紫外線作用實(shí)現(xiàn)病菌的有效消殺，還可去除多余水分、增強(qiáng)種子活性。

1.3 ?播種管理

首先要做好播種時(shí)間的規(guī)劃。規(guī)劃時(shí)，一方面要依據(jù)環(huán)境條件、品種特性與種植經(jīng)驗(yàn)，對(duì)播種時(shí)期進(jìn)行選擇。另一方面，還應(yīng)密切關(guān)注相應(yīng)時(shí)期內(nèi)的天氣情況，進(jìn)一步確定具體的播種日期。其次，要根據(jù)地塊面積、小麥品種、種植條件、產(chǎn)量需求等多種因素，對(duì)小麥種子的播種量實(shí)施合理控制。最后，還要科學(xué)選擇小麥的播種方式。從目前來看，業(yè)內(nèi)常用的播種方式主要有點(diǎn)播、條播、撒播三種。實(shí)際開展播種工作時(shí)，可按需選用上述播種方式。

1.4 ?田間管理

首先，在播種后的小麥育苗期，應(yīng)定期查看地塊內(nèi)小麥種子的出苗情況。及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)苗、追肥補(bǔ)肥、越冬澆水等措施，從而為麥苗發(fā)育提供充足的養(yǎng)分和水分條件。其后，待麥苗長勢(shì)趨于穩(wěn)定后，應(yīng)做好定期的除草、補(bǔ)水、保溫、殺蟲等工作，以防止麥苗受到外部干擾，出現(xiàn)生長滯緩、患病受害等問題。最后，在小麥拔節(jié)抽穗后的生長時(shí)期，需要密切關(guān)注小麥長勢(shì)與土壤肥力，并有針對(duì)性地實(shí)施肥水管理。

1.5 ?病蟲害防治

在進(jìn)行小麥的種植管理時(shí)，必須要將病蟲害防治作為重中之重。根據(jù)既往經(jīng)驗(yàn)來看，河北省小麥種植中發(fā)生的主要病蟲害包括麥蚜、小麥吸漿蟲、麥蜘蛛、小麥紋枯病等。在應(yīng)對(duì)這些病蟲害時(shí)，應(yīng)盡量減少化學(xué)藥物的使用，轉(zhuǎn)而采取無公害的先進(jìn)防治策略。例如，在防治吸漿蟲、麥蚜、麥蜘蛛等蟲害時(shí)，可在麥田內(nèi)適量引入食蚜蠅、瓢蟲、金小蜂、蛙等天敵動(dòng)物，從而達(dá)到生物防治的效果。

2 ?小麥智能精準(zhǔn)管理技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 ?智能噴灌一體化管理系統(tǒng)

在傳統(tǒng)的小麥田間管理工作開展過程當(dāng)中，受到技術(shù)因素的影響和制約，導(dǎo)致灌溉工作和施肥工作的開展較為隨意，土層含水量與養(yǎng)分含量得不到規(guī)范化的保障，小麥種子難以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)高產(chǎn)的目標(biāo)。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展以及技術(shù)的不斷進(jìn)步，信息化技術(shù)以及智能精準(zhǔn)管理技術(shù)的全面推廣和應(yīng)用使得傳統(tǒng)的田間管理模式實(shí)現(xiàn)了全方位轉(zhuǎn)變和發(fā)展。

首先，在針對(duì)智能噴灌一體化管理系統(tǒng)的引進(jìn)和應(yīng)用之前，技術(shù)人員以及種植人員應(yīng)當(dāng)充分明確小麥田間管理的基本要求和特征，并依托流量適中、施用均勻的原則針對(duì)田間噴灌帶進(jìn)行鋪設(shè)，由于小麥主要適應(yīng)壤土、砂壤土以及黏土等幾種土壤類型，因此技術(shù)人員也應(yīng)充分結(jié)合小麥植株生長發(fā)育環(huán)境以及當(dāng)?shù)貧夂驐l件調(diào)節(jié)噴灌頭距離以及噴灌量，一般壤土噴灌量應(yīng)當(dāng)控制在2.6L/h至3L/h，砂壤土噴灌量應(yīng)控制在3L/h至3.2L/h，黏土噴灌量應(yīng)控制在2L/h至2.6L/h。從而保障智能噴灌一體化系統(tǒng)的運(yùn)行性能以及運(yùn)行效果。

其次，應(yīng)當(dāng)綜合依托傳感器系統(tǒng)以及中樞處理模塊針對(duì)麥田田間發(fā)育情況與墑情進(jìn)行綜合分析。在智能噴灌一體化管理系統(tǒng)的運(yùn)行過程當(dāng)中，配置了較為完善的溫濕度傳感器控制體系，能夠針對(duì)麥田田間溫濕度發(fā)展變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將相關(guān)信息回報(bào)中樞處理模塊，由中樞處理模塊按照小麥作物生產(chǎn)管理需求以及需水情況對(duì)灌溉過程進(jìn)行控制，使田間灌溉水施用情況得到更加靈活有序地調(diào)整，減少田間雜草的出現(xiàn)概率，使土壤當(dāng)中的含水量與養(yǎng)分含量能夠更加充分地滿足小麥作物的生長需要。

最后，除了智能灌溉管理控制系統(tǒng)之外，依托田間傳感器體系還能針對(duì)小麥作物肥料的施用情況進(jìn)行全面監(jiān)控，結(jié)合小麥生長過程、田間表現(xiàn)情況對(duì)小麥肥料施用量進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整，使水肥的施用能夠進(jìn)一步契合田間管理要求和特點(diǎn)。

2.2 ?智能懸浮植?？共∠x管理系統(tǒng)

在小麥作物的生長栽培工作開展過程當(dāng)中，受到環(huán)境因素與管理因素的影響，可能會(huì)面臨著病蟲害現(xiàn)象的威脅，給麥田的產(chǎn)量和質(zhì)量造成一定威脅與影響。因此，技術(shù)人員可積極引進(jìn)智能懸浮植保系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)小麥病蟲害的有效防護(hù)和控制，將病蟲害帶來的影響和損失降至最低。

智能懸浮植保系統(tǒng)指的是基于信息化飛控技術(shù)以及智能控制技術(shù)所生成的一種田間管理技術(shù)手段與技術(shù)類型，采用主旋翼與尾旋翼針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行和飛行狀態(tài)進(jìn)行綜合控制，能夠按照國家植保要求對(duì)一定范圍內(nèi)麥田進(jìn)行防控農(nóng)藥的播撒與使用，有效減少病蟲害現(xiàn)象帶來的相關(guān)損失與威脅。通過智能化控制系統(tǒng)的利用，能夠提前預(yù)設(shè)懸浮植保系統(tǒng)運(yùn)行的高度、速度、播撒保護(hù)范圍以及運(yùn)行時(shí)間，從而使野燕麥、白粉病、小麥銹病、莖稈倒伏以及各類蟲害得到有效治理，提升小麥種植生產(chǎn)過程當(dāng)中的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 ?智能烘干倉儲(chǔ)全流程管理系統(tǒng)

除了上述田間管理工作當(dāng)中常用的智能化管理系統(tǒng)外，智能烘干倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)的推廣也同樣成為了小麥智能精準(zhǔn)管理技術(shù)應(yīng)用的另一關(guān)鍵性方向。以往人工管理模式下，對(duì)于小麥成熟度的評(píng)估和判定效率較為低下，可能會(huì)導(dǎo)致小麥作物的收獲與上市時(shí)間出現(xiàn)變更，影響小麥經(jīng)濟(jì)效益。而通過智能傳感器系統(tǒng)，能夠更加精準(zhǔn)地定位小麥作物的成熟期及其生長階段，并通過一體化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)小麥作物的收獲、脫皮、烘干處理，使其能夠適應(yīng)倉庫儲(chǔ)存的相關(guān)需求，盡可能減少烘干脫皮過程當(dāng)中出現(xiàn)的損失，有效強(qiáng)化小麥作物的脫凈率與破碎率。

3 ?小麥智能精準(zhǔn)管理技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)的人工種植模式相比，依托智能技術(shù)的精準(zhǔn)管理模式能夠?yàn)樾←溕L提供更全面、更高層次的保障。簡單來講，將智能精準(zhǔn)管理技術(shù)運(yùn)用到小麥種植實(shí)踐中，主要能夠發(fā)揮出以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：首先，在智慧種植、科技種植的背景下，小麥、土壤等方面的監(jiān)測(cè)與控制工作大多由計(jì)算機(jī)程序執(zhí)行。如此一來，既能形成全天候、高精度的種植管理?xiàng)l件，也能顯著降低人工勞作的消耗量。其次，人工種植管理對(duì)專業(yè)素養(yǎng)、從業(yè)經(jīng)驗(yàn)等具有較高依賴性，若種植者素養(yǎng)存在缺陷，小麥的產(chǎn)量和質(zhì)量都將很難保證。而在應(yīng)用智能技術(shù)后，麥田控制、長勢(shì)監(jiān)測(cè)、土壤監(jiān)測(cè)、病蟲害防治等工作均有海量的大數(shù)據(jù)信息作為支撐，因此各項(xiàng)種植行為的實(shí)施將更加科學(xué)化、規(guī)范化。最后，通過構(gòu)建田間物聯(lián)網(wǎng)、麥田趨勢(shì)模型等，種植者能夠依托智能精準(zhǔn)管理技術(shù)，直觀、全面地掌握小麥種植信息，如土壤肥力、環(huán)境溫度、小麥長勢(shì)等。下面針對(duì)小麥智能精準(zhǔn)管理技術(shù)在不同場(chǎng)景當(dāng)中的應(yīng)用成效以及應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行探討和分析。

3.1 ?在栽培方案規(guī)劃中的表現(xiàn)

在小麥種植生產(chǎn)的準(zhǔn)備階段，種植者可依托大數(shù)據(jù)技術(shù)獲取大量的種植背景信息，如當(dāng)?shù)貧庀笮畔?、小麥良種信息、管理籌備信息等。在此支持下，種植者能夠更加理性、科學(xué)地開展選址、選種等工作，并對(duì)小麥的栽培方案進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。其后，種植者在編制初步的栽培方案后，還可將相關(guān)內(nèi)容輸入智能精準(zhǔn)管理平臺(tái)進(jìn)行建模分析，從而更清晰、更動(dòng)態(tài)地分析方案缺陷，并據(jù)此對(duì)播種方式、種植密度等方面實(shí)施調(diào)整。通過這樣的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)栽培方案的動(dòng)態(tài)趨優(yōu)，進(jìn)而保證最終規(guī)劃成果的質(zhì)量處于較高水平。

3.2 ?在小麥栽培實(shí)踐中的表現(xiàn)

在小麥的栽培過程中，智能技術(shù)能夠從質(zhì)量、效率、成本等多個(gè)方面出發(fā)，提升田間管理的落實(shí)水平。例如，在施肥、澆水、用藥等田間管理環(huán)節(jié)，智能管理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)與無人機(jī)設(shè)備均能發(fā)揮極大作用。相較于人工勞作模式而言，智能無人機(jī)不僅能精確控制肥、水、藥的用量，還能充分保證其在麥田內(nèi)施用的均勻性、全面性，從而顯著提高小麥獲取養(yǎng)分、防蟲抗病的質(zhì)量，以避免出現(xiàn)長勢(shì)不均、局部受害等情況發(fā)生。

3.3 ?在種植環(huán)境管理中的表現(xiàn)

種植環(huán)境對(duì)小麥生長的影響極大，在環(huán)境溫度、濕度、土壤肥力、土壤含水量等存在欠缺的情況下，若不及時(shí)實(shí)施干預(yù)調(diào)整，將很容易導(dǎo)致小麥減產(chǎn)降質(zhì)。將智能精準(zhǔn)管理技術(shù)應(yīng)用到種植環(huán)境管理中，能有效解決此類問題。例如，在構(gòu)建麥田物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，可將溫度、濕度、養(yǎng)分等監(jiān)測(cè)器、傳感器布置在種植區(qū)域內(nèi)，并將其與智能管理系統(tǒng)、溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備、肥水施用設(shè)備等建立信息連接。這樣一來，各類設(shè)備便可在系統(tǒng)程序的全天候控制下，及時(shí)、適量地調(diào)整工作狀態(tài)，從而保證種植環(huán)境動(dòng)態(tài)處于小麥生長的適宜條件中，以達(dá)到保證種植質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)增收的目的。通過智能化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)小麥生長發(fā)育環(huán)境的有效控制，使小麥生長環(huán)境溫度以及土層含水量得到了更加充分的調(diào)控，減少了越冬期凍害、鼠害以及牲畜踐踏等因素對(duì)于麥田產(chǎn)量質(zhì)量造成的威脅與影響，使小麥栽培種植工作實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)保質(zhì)的相關(guān)目標(biāo)與要求。

3.4 ?在病蟲害分析與防治中的表現(xiàn)

在傳統(tǒng)種植模式下，受到知識(shí)儲(chǔ)備、經(jīng)驗(yàn)積累、技術(shù)能力等多方面的欠缺影響，種植者很難及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)小麥癥狀進(jìn)行排查和診斷，相關(guān)防治措施也很可能存在低效化甚至無效化的問題。而在應(yīng)用智能精準(zhǔn)管理技術(shù)后，無論是智能管理系統(tǒng)還是種植者，均可將小麥癥狀與病蟲害信息庫中的可靠資料做出比對(duì)，并由此采取科學(xué)、正確的診斷、預(yù)防、治療等手段。由此，小麥栽培過程中的病蟲害管理?xiàng)l件將得到大幅優(yōu)化，相應(yīng)的種植效益也能得到充分保障。

合理運(yùn)用智能懸浮植保系統(tǒng)針對(duì)麥田內(nèi)部植株發(fā)育情況以及病蟲害發(fā)展情況進(jìn)行監(jiān)控和管理，能夠?qū)π←湹纳L趨勢(shì)及其受病蟲害因素影響產(chǎn)生的問題進(jìn)行更加全面的控制。

4 ?結(jié)論

綜上所述，小麥的綠色栽培具有一定復(fù)雜性和系統(tǒng)性，涵蓋土地選擇、土地整理、種植選擇、種子處理、播種規(guī)劃、肥水管理等多個(gè)環(huán)節(jié)。種植生產(chǎn)過程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏，都有可能對(duì)小麥的產(chǎn)量、質(zhì)量造成負(fù)面影響，繼而導(dǎo)致整體種植效益的損害。所以，必須要精細(xì)化、全面化地把控各項(xiàng)栽培管理環(huán)節(jié)，以確保盡可能多地降低風(fēng)險(xiǎn)、保障效益。在此基礎(chǔ)上，還需要明確智慧種植、科技種植的重要性，積極地將智能精準(zhǔn)管理技術(shù)及相關(guān)設(shè)備工具應(yīng)用于小麥栽培實(shí)踐，從而全方位、多角度地提升種植管理水平，并在完成提質(zhì)增效的基礎(chǔ)上，減少人力消耗、消除人工偏誤，以確保小麥?zhǔn)冀K處在健康、穩(wěn)定的生長狀態(tài)當(dāng)中。