農(nóng)業(yè)技術(shù)在谷子生產(chǎn)中的多樣化應(yīng)用與發(fā)展前景分析

牛新華 劉飛

DOI： 10.3969/j.issn.1003-1650.2024.18.011

谷子在全球的糧食生產(chǎn)中扮演著重要角色。隨著人口增長和環(huán)境變化帶來的挑戰(zhàn)，提高谷子種植的效率和可持續(xù)性變得尤為關(guān)鍵。農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用為實現(xiàn)這一目標(biāo)提供了強(qiáng)大的動力。本文將探討農(nóng)業(yè)技術(shù)在谷子種植中的多樣化應(yīng)用，并分析這些技術(shù)如何促進(jìn)了谷子產(chǎn)量和品質(zhì)的提升，以及對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的貢獻(xiàn)。

一、農(nóng)業(yè)技術(shù)對谷子種植的重要性

農(nóng)業(yè)技術(shù)在選育和推廣高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病的谷子品種中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過遺傳改良和分子標(biāo)記輔助選擇，能夠培育出適應(yīng)不同地理環(huán)境和氣候條件的谷子新品種，這些品種往往具有更好的產(chǎn)量潛力和更強(qiáng)的病蟲害抵抗力。例如，利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段，可以增強(qiáng)谷子的抗旱、耐鹽堿等性狀，使其能在更廣泛的土地上生長，這對于保障糧食安全至關(guān)重要。同時，科學(xué)的田間管理措施，比如合理的播種密度、適時的除草和松土，都有助于創(chuàng)造最佳的生長環(huán)境，減少作物生長過程中的損失，增加經(jīng)濟(jì)效益。

二、谷子種植的歷史與現(xiàn)狀

谷子，作為中國傳統(tǒng)的糧食作物之一久遠(yuǎn)的歷史。在中國黃河流域的新石器時代遺址中就曾發(fā)現(xiàn)谷子的遺跡，表明它早已成為先民們重要的糧食來源。在長期的傳統(tǒng)農(nóng)耕文化中，谷子不僅用于食品消費，也用于釀造酒類和制作飼料等，與人民生活緊密相關(guān)。隨著時代的發(fā)展和農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，谷子種植經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的粗放式耕作到現(xiàn)代精細(xì)化管理的轉(zhuǎn)型。如今，谷子種植在許多國家得到了進(jìn)一步的發(fā)展與推廣。例如，中國、非洲的一些國家以及澳大利亞等地均有較大規(guī)模種植谷子?，F(xiàn)代谷子種植注重科學(xué)管理和技術(shù)投入，包括使用高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的種子品種、合理輪作、精確施肥、病蟲害綜合防治等措施，大幅提升了單位面積產(chǎn)量和作物品質(zhì)。在科研方面，各國農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)對谷子的研究不斷深入，通過遺傳改良和分子生物學(xué)技術(shù)培育出多個適應(yīng)性強(qiáng)、抗逆性好、營養(yǎng)價值高的谷子新品種。同時，面對全球氣候變化的挑戰(zhàn)，研究者還在探索更為節(jié)水耐旱的谷子種類，以適應(yīng)干旱和半干旱地區(qū)的種植需求。

三、農(nóng)業(yè)技術(shù)在谷子種植中的應(yīng)用

1、土壤管理與改良技術(shù)

土壤管理包括進(jìn)行土壤測試以了解土壤的pH值、有機(jī)質(zhì)含量、微生物活性及主要營養(yǎng)元素的含量，為改良措施提供依據(jù)。根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行土壤改良。對于pH值不適宜的土壤，可通過施用石灰或硫酸鹽來調(diào)節(jié);對于有機(jī)質(zhì)含量低的土壤，可通過施用農(nóng)家肥、綠肥和作物秸稈等增加土壤有機(jī)質(zhì)，提高土壤的保水保肥能力。此外，還需要合理輪作，能有效預(yù)防土傳病害和害蟲的累積，保持土壤生態(tài)平衡。

2、種子選擇與處理

選用優(yōu)質(zhì)的種子，優(yōu)質(zhì)種子應(yīng)具有高發(fā)芽率、良好的抗病蟲性以及適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的品種特性。購買種子時注意種子的品種、凈度、含水量和活力。種子處理涉及多個步驟和技術(shù)，包括種子篩選、消毒、接種、萌發(fā)及包衣等，種子篩選通過機(jī)械或手工方法篩除小粒、破損、病蟲害侵害和雜物等不合格種子，確保播種使用的是均勻、健康、高質(zhì)量的種子。這一過程可以通過重力分選機(jī)、風(fēng)選機(jī)和篩選機(jī)完成，從而提高篩選效率和準(zhǔn)確性。為了預(yù)防土傳和種傳病害，進(jìn)行種子消毒，使用化學(xué)藥劑浸泡、熱水處理或者采用生物制劑進(jìn)行拌種。例如，使用適樂時等殺菌劑按比例稀釋后浸泡種子一段時間，能有效消滅附著在種子表面的病原菌。同時，對于病毒性疾病，使用熱處理（如溫水浸泡）的方式可以有效鈍化病毒活性。種子萌發(fā)（預(yù)芽）處理是提升種子快速而均衡萌發(fā)的有效方法。通過預(yù)先浸種并在適宜的溫度和濕度下促使種子部分萌發(fā)，可以縮短田間出苗時間，增強(qiáng)幼苗對逆境的抵抗力。此過程中需控制好水分和溫度條件，避免過度蒸發(fā)導(dǎo)致種子活力下降。種子包衣技術(shù)是發(fā)展迅速的農(nóng)業(yè)技術(shù)之一，將肥料、生長調(diào)節(jié)劑、微量元素以及特定功能的農(nóng)藥等混合成涂層材料，均勻涂覆在種子表面形成一層薄膜。這樣的種子播入土壤后，能提供初期所需的養(yǎng)分和保護(hù)，減少土傳病害和地下害蟲的侵?jǐn)_。

3、栽培管理技術(shù)

①播種技術(shù)

良好的播種技術(shù)能夠保證種子均勻分布、發(fā)芽率高及幼苗健康成長。播種前需對土地進(jìn)行充分準(zhǔn)備，包括翻耕、碎土和平地，以保證土壤疏松、透氣和保水。播種時間的選取應(yīng)考慮氣候條件和品種特性。在溫帶地區(qū)，通常春季是谷子播種的最佳時期;在熱帶或亞熱帶地區(qū)，應(yīng)避免高溫高濕季節(jié)。播種深度一般控制在1～5cm，根據(jù)土壤類型調(diào)整：砂質(zhì)土壤宜稍深，粘土則宜稍淺。目前，播種技術(shù)如條播和穴播被廣泛推廣，條播可以有效控制播種密度，利于田間管理;穴播則可保證每株谷子有足夠的生長空間。使用現(xiàn)代化的播種機(jī)械不僅可以提高播種效率，還能準(zhǔn)確控制種子間的間距和播種深度。種子播種后，需要進(jìn)行土壤覆蓋，保持土壤濕度，防止水土流失，并抑制雜草生長。常用的覆蓋材料有秸稈、塑料薄膜等。這些材料不僅能提高土壤溫度，促進(jìn)種子萌發(fā)，還能在一定程度上保護(hù)幼苗不受病蟲害侵?jǐn)_。

②施肥技術(shù)

通過對土壤中的氮、磷、鉀等主要養(yǎng)分含量的測定，結(jié)合谷子的生長需求，精確配制肥料比例。在施肥時機(jī)上，應(yīng)遵循“基肥為主，追肥為輔”的原則?；释ǔＴ谡厍盎虿シN時施入，以有機(jī)肥為主，配合一定量的化學(xué)肥料。追肥則在谷子生長的關(guān)鍵期進(jìn)行，如分蘗期、拔節(jié)期和抽穗期，主要以速效性的化學(xué)肥料為主。關(guān)于施肥方法來說，傳統(tǒng)的撒施不僅勞動強(qiáng)度大，而且肥料利用率低。目前，溝施和穴施成為主流的施肥方式。這些方法可以使肥料更加集中地供應(yīng)給植株的根系，從而提高肥料利用率，減少環(huán)境污染。此外，葉面噴施也是一種有效的追肥方法，特別適用于迅速補(bǔ)充植物所需的微量元素。為了提高施肥效率和精準(zhǔn)度，智能施肥技術(shù)逐漸被應(yīng)用到谷子種植中。利用無人機(jī)和智能傳感器進(jìn)行葉色監(jiān)測和土壤分析，可以實現(xiàn)按需施肥，最大限度地發(fā)揮肥料的作用。

③灌溉技術(shù)

常規(guī)的灌溉方法包括噴灌和滴灌等。其中，滴灌是現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術(shù)的典型代表，它通過在管道系統(tǒng)中設(shè)置滴頭，將水直接輸送到植株根部。這種方法不僅節(jié)約水資源，而且減少了土壤侵蝕和病害發(fā)生的風(fēng)險。灌溉時機(jī)的把握應(yīng)根據(jù)谷子的生理特性和當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件來確定。一般情況下，在播種后、分蘗期、拔節(jié)期以及抽穗期要保證充足的水分供應(yīng)。土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)可以幫助農(nóng)戶更準(zhǔn)確地判斷灌溉的最佳時機(jī)。智能化灌溉系統(tǒng)通過與氣象數(shù)據(jù)相結(jié)合，可以自動調(diào)節(jié)灌溉量和時間。這種系統(tǒng)由天氣預(yù)測、土壤濕度傳感器、控制器和灌溉設(shè)備組成，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，優(yōu)化水資源使用。為了提高灌溉效率，還可以采取一些輔助措施，如使用覆膜技術(shù)減少水分蒸發(fā)、采用溝渠改造以減少滲漏等。

4、病蟲害防治技術(shù)

①生物防治

生物防治是利用生物資源來控制和防治農(nóng)作物病蟲害的方法，具有環(huán)保、高效和持久的特點。在谷子種植中，生物防治可以有效減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，降低對環(huán)境和人體健康的影響。微生物防治是生物防治中的一種手段。利用病原微生物對害蟲進(jìn)行控制，如利用蘇云金桿菌（Bt）制劑來防治谷子螟等鱗翅目害蟲。Bt制劑能夠產(chǎn)生對害蟲有毒的蛋白質(zhì)，當(dāng)害蟲取食后，會導(dǎo)致其死亡。此外，還可以利用放線菌、殺線螨等微生物制劑來防治谷子病害。還可以通過種植具有驅(qū)蟲作用的植物如大蒜、洋蔥等來減少害蟲的侵害。還有天敵防治，利用自然界中的捕食性或寄生性生物來控制害蟲數(shù)量。例如，引入瓢蟲、蜈蚣等捕食性昆蟲來控制谷子螟等鱗翅目害蟲;或者使用寄生蜂、寄生蠅等寄生性昆蟲來控制谷子螟幼蟲。生物防治的實施需要根據(jù)具體的病蟲害情況和生態(tài)環(huán)境進(jìn)行選擇和調(diào)整，在高溫多濕的氣候條件下，生物防治的效果會受到限制;而在病蟲害發(fā)生初期，生物防治的效果更佳。

②化學(xué)防治

化學(xué)防治是通過使用化學(xué)農(nóng)藥來控制和防治農(nóng)作物病蟲害的方法。在谷子種植中，化學(xué)防治可以迅速有效地控制病蟲害的發(fā)生，保障作物產(chǎn)量和質(zhì)量。農(nóng)藥的選擇應(yīng)根據(jù)病蟲害的種類、發(fā)生程度、作物品種以及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件等因素進(jìn)行綜合考慮。常用的化學(xué)農(nóng)藥包括殺蟲劑、殺菌劑、殺螨劑等。在使用化學(xué)農(nóng)藥時，應(yīng)遵循安全使用原則，按照推薦的劑量和方法進(jìn)行施用，避免過量使用和濫用農(nóng)藥。化學(xué)防治要保證正確的施藥方法，以提高農(nóng)藥的利用率，減少對環(huán)境和人體健康的影響。目前，常見的施藥方法有噴霧、滴灌、種子處理等。其中，噴霧是最常用的施藥方法，但需要注意風(fēng)向、霧滴大小等因素，以確保農(nóng)藥能夠均勻地覆蓋到植株上。為了提高化學(xué)防治的效果和安全性，還可以采取一些輔助措施。例如，使用農(nóng)藥噴灑機(jī)具可以提高施藥效率;定期檢查農(nóng)藥包裝和標(biāo)簽的有效期，確保使用新鮮的農(nóng)藥。

③綜合病蟲害管理

綜合病蟲害管理結(jié)合了生物防治、化學(xué)防治、物理防治等多種方法，旨在實現(xiàn)病蟲害的有效控制，同時減少對環(huán)境和人體健康的影響。綜合病蟲害管理的核心理念是“預(yù)防為主、綜合防治”。在谷子種植中，綜合病蟲害管理的實施包括以下幾個方面：首先，通過種植抗病蟲品種、改善栽培管理措施等手段，提高作物的抗病蟲能力;其次，定期監(jiān)測病蟲害的發(fā)生情況，及時發(fā)現(xiàn)并控制病蟲害的擴(kuò)散;第三，根據(jù)病蟲害的種類和發(fā)生程度，選擇合適的生物防治、化學(xué)防治或物理防治方法進(jìn)行綜合施用。

5、收割與儲藏技術(shù)

谷子的收割時間應(yīng)選擇在籽粒充分成熟時進(jìn)行，避免因過早或過晚收割導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降。使用機(jī)械化收割可以提高效率并減少人力成本。收割后應(yīng)及時晾曬或烘干，降低籽粒水分至安全水分以下（一般為14%左右），以防止儲藏期間發(fā)生霉變。儲藏方面，倉庫應(yīng)保持干燥、通風(fēng)和清潔，同時定期檢查倉儲環(huán)境，防止?jié)穸冗^高或有害生物的入侵。使用防潮墊料和適當(dāng)密封的包裝袋可以進(jìn)一步加強(qiáng)對谷子的保護(hù)。

四、谷子種植農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣策略與建議

1、加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新

聚焦谷子種植中面臨的主要問題，如產(chǎn)量提升、病蟲害防控、品質(zhì)改善和環(huán)境適應(yīng)性等，組織農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)和高校進(jìn)行針對性的技術(shù)攻關(guān)。同時，鼓勵企業(yè)參與研發(fā)活動，利用其市場敏感度高和實踐經(jīng)驗豐富的優(yōu)勢，推動技術(shù)創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化。引入信息技術(shù)和智能裝備等領(lǐng)域的最新科技成果，對傳統(tǒng)谷子種植技術(shù)進(jìn)行升級改造。

2、提升農(nóng)民科技素養(yǎng)與培訓(xùn)

農(nóng)民是農(nóng)業(yè)技術(shù)的最終應(yīng)用者，提升農(nóng)民的科技素養(yǎng)對于新技術(shù)的推廣至關(guān)重要。建立以需求為導(dǎo)向的農(nóng)民培訓(xùn)體系，定期舉辦農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)班、現(xiàn)場演示會和科普講座等活動。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)涵蓋谷子種植的新技術(shù)、新方法及其經(jīng)濟(jì)效益分析，確保農(nóng)民能夠快速準(zhǔn)確掌握實用技術(shù)。同時，利用廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)等媒體資源，開展遠(yuǎn)程教育和在線咨詢服務(wù)，為農(nóng)民提供一個隨時可學(xué)、隨地可問的學(xué)習(xí)平臺。鼓勵和支持農(nóng)民參與科技創(chuàng)新實踐，通過“示范戶”“科技帶頭人”等形式，樹立典型案例，發(fā)揮示范引領(lǐng)作用。

3、構(gòu)建多元化技術(shù)推廣體系

構(gòu)建一個包括政府、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、合作社、農(nóng)民在內(nèi)的多層次、多主體參與的技術(shù)推廣體系。政府可以制定相應(yīng)的政策和提供資金支持，引導(dǎo)和促進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作;企業(yè)可以通過生產(chǎn)實踐將科研成果轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力;科研機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)提供持續(xù)的技術(shù)支持;合作社和農(nóng)民則是技術(shù)推廣的執(zhí)行者和受益者。此外，搭建農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺，整合各種農(nóng)業(yè)技術(shù)資源，提供技術(shù)咨詢、成果轉(zhuǎn)化、市場信息等服務(wù)。同時，發(fā)展農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)組織，如農(nóng)業(yè)專業(yè)技術(shù)協(xié)會、農(nóng)民專業(yè)合作社等，形成技術(shù)推廣的良好網(wǎng)絡(luò)。

五、谷子種植農(nóng)業(yè)技術(shù)的未來趨勢

1、智能農(nóng)業(yè)技術(shù)

在谷子種植中，智能技術(shù)的運用將極大地提高生產(chǎn)效率和作物品質(zhì)。未來預(yù)見無人機(jī)技術(shù)將在病蟲害監(jiān)測、施肥、噴灑農(nóng)藥等方面發(fā)揮更大作用。通過高清攝像頭和傳感器，無人機(jī)能夠?qū)崟r收集田間數(shù)據(jù)，精確識別病蟲害發(fā)生位置，進(jìn)行點對點精準(zhǔn)施藥，從而減少農(nóng)藥用量并降低環(huán)境污染。此外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將使農(nóng)場管理者能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控農(nóng)田環(huán)境，如溫濕度、土壤水分等，通過自動化控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)灌溉、施肥等操作，確保作物生長條件最優(yōu)化。智能農(nóng)業(yè)設(shè)備如自動化播種機(jī)、收割機(jī)也將更加廣泛地應(yīng)用于谷子生產(chǎn)中，提高作業(yè)效率和精度。

2、生物技術(shù)在谷子種植中的應(yīng)用

生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用已成為改良作物品種、提高作物抗性的重要手段?；蚓庉嫾夹g(shù)如CRISPR/Cas9將被用于開發(fā)新品種，提高谷子的抗病、抗蟲、抗旱等性能。這些新技術(shù)不僅可以提高谷子的產(chǎn)量和質(zhì)量，還能減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，有利于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

3、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)旨在通過精確管理農(nóng)田資源和作物生長條件，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效化、節(jié)約化和環(huán)?；?。在谷子種植中，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實踐包括土壤分析與配方施肥、作物生長監(jiān)測與模擬、氣象服務(wù)與災(zāi)害預(yù)警等。通過對農(nóng)田數(shù)據(jù)的深入分析，農(nóng)民可以準(zhǔn)確掌握每個環(huán)節(jié)的需求，避免過量使用化肥和農(nóng)藥，從而保護(hù)環(huán)境。可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展則注重長遠(yuǎn)的生態(tài)效益和社會效益。在谷子種植中，這涉及使用可再生資源、保持生物多樣性、循環(huán)利用農(nóng)業(yè)廢棄物以及保護(hù)水源等。例如，通過有機(jī)農(nóng)業(yè)、輪作和混作等方式維護(hù)土壤健康;建立農(nóng)田水利系統(tǒng)，有效管理水資源;推行秸稈還田等措施，促進(jìn)資源的循環(huán)利用。

經(jīng)過對農(nóng)業(yè)技術(shù)在谷子種植中應(yīng)用與實踐的深入探討，我們可以看到現(xiàn)代技術(shù)如何深刻地改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的面貌。這些技術(shù)不僅增強(qiáng)了作物對惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力，提高了產(chǎn)量和質(zhì)量，還通過精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)實踐減少了資源的浪費和環(huán)境破壞。未來，隨著智能農(nóng)業(yè)技術(shù)和生物技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，谷子種植將變得更加科學(xué)化和自動化，這將極大提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和可持續(xù)性。因此，我們應(yīng)繼續(xù)投資于農(nóng)業(yè)技術(shù)的研發(fā)和推廣，同時致力于提升農(nóng)民的技術(shù)知識和應(yīng)用能力，確保這些創(chuàng)新能夠轉(zhuǎn)化為實際的生產(chǎn)力，以應(yīng)對未來的食品安全和環(huán)境挑戰(zhàn)。

（作者單位：719100陜西省榆林市橫山區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心）