鄭州市農(nóng)作物種植技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題及其對(duì)策

摘 要 隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源日趨緊缺，河南省鄭州市農(nóng)作物種植技術(shù)在應(yīng)用和發(fā)展方面的問(wèn)題逐漸凸顯。為不斷提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理技術(shù)水平，促進(jìn)鄭州市農(nóng)業(yè)資源的高效利用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，梳理了鄭州市當(dāng)前農(nóng)作物種植技術(shù)應(yīng)用存在的主要問(wèn)題，包括品種改良的瓶頸局限、水肥資源利用效率低下及病蟲害防控技術(shù)滯后等；并針對(duì)這些問(wèn)題，提出了一系列優(yōu)化對(duì)策，如加強(qiáng)育種技術(shù)研發(fā)能力建設(shè)、構(gòu)建智慧農(nóng)業(yè)驅(qū)動(dòng)的水肥管理體系、建立集成式病蟲害智能防控體系等。

關(guān)鍵詞 農(nóng)作物；種植技術(shù)；發(fā)展對(duì)策；河南省鄭州市

中圖分類號(hào)：F327 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.14.024

河南省鄭州市作為中原都會(huì)，地處我國(guó)中部地區(qū)。該市氣候溫和，地勢(shì)平坦，歷來(lái)被視為農(nóng)業(yè)大市[1]。近年來(lái)，隨著鄭州市城市化進(jìn)程的加快，城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積持續(xù)擴(kuò)大，農(nóng)村土地流失加劇，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源日趨緊缺。如何在有限的可耕種土地上提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)出，保障農(nóng)產(chǎn)品供給，成為亟待解決的現(xiàn)實(shí)課題。優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植技術(shù)，對(duì)于確保糧食安全、支撐鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施具有重要意義。筆者立足鄭州市實(shí)際，對(duì)當(dāng)前農(nóng)作物種植技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，梳理存在的主要問(wèn)題，提出若干對(duì)策建議，期望可以提供相關(guān)參考和借鑒。

1 鄭州市農(nóng)作物種植技術(shù)分類

鄭州市作為中原著名農(nóng)業(yè)大市，農(nóng)作物種植規(guī)模龐大，先進(jìn)技術(shù)涉及品種改良、水肥資源管理及病蟲害防控等多個(gè)環(huán)節(jié)。

1）在品種改良領(lǐng)域，鄭州市一直致力于培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的作物新品種。近年來(lái)，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)、鄭州大學(xué)等高校及鄭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院共同攻關(guān)，先后培育出鄭麥101、鄭麥366等一批高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)小麥新品種[2]。同時(shí)，鄭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院和河南六建建筑集團(tuán)有限公司等龍頭企業(yè)，在濟(jì)源市建立超過(guò)0.2萬(wàn)hm2的優(yōu)質(zhì)專用小麥基地，保障新品種的高效規(guī)?；N植。2）在水肥資源利用方面，鄭州市近年來(lái)鄭州市大力推廣了測(cè)土配方施肥、滴灌節(jié)水灌溉等先進(jìn)技術(shù)。僅2022年，

全市就新增1.8萬(wàn)hm2高效節(jié)水灌溉面積，輻射帶動(dòng)近5萬(wàn)農(nóng)戶。同時(shí)，鄭州市引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的水肥一體化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水肥全程智能管控。但目前該系統(tǒng)僅在新密市處于適用階段，其他地區(qū)尚未全面普及。3）在病蟲害檢測(cè)預(yù)警及防控領(lǐng)域，鄭州市依托智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展思路，構(gòu)建起“無(wú)人機(jī)+人工智能識(shí)別”的智能化病蟲害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，結(jié)合大數(shù)據(jù)建模分析，可實(shí)現(xiàn)病蟲害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)。同時(shí)，依托先進(jìn)農(nóng)機(jī)裝備，推廣高效精準(zhǔn)防控措施。例如，鞏義市

33.33 hm2田地應(yīng)用無(wú)人機(jī)實(shí)施精準(zhǔn)噴灑，化學(xué)農(nóng)藥用量比傳統(tǒng)人工噴灑減少20%以上。

在鄭州市的農(nóng)業(yè)種植管理中，不斷完善品種選育、提高水肥管理水平、推廣病蟲害綜合防治模式是當(dāng)務(wù)之急，亟待加大科技投入力度，不斷創(chuàng)新突破。

2 問(wèn)題分析

2.1 品種改良的瓶頸局限

農(nóng)作物品種改良是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的重要途徑。雖然鄭州市在品種改良方面取得了一定的進(jìn)展，但當(dāng)前其在農(nóng)作物種植品種改良技術(shù)方面仍面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和困境。1）品種選育技術(shù)創(chuàng)新能力不足，多年來(lái)新品種培育進(jìn)展緩慢。鄭州市在選育新品種方面，傳統(tǒng)育種手段仍是主流，新技術(shù)如分子標(biāo)記輔助選擇、基因編輯等尚未充分運(yùn)用，難以適應(yīng)農(nóng)業(yè)科技快速發(fā)展的新形勢(shì)。2）主要農(nóng)作物品種的遺傳基礎(chǔ)較為不足，品種同質(zhì)化問(wèn)題突出。以糧食作物為例，當(dāng)?shù)匦←?、玉米等主?dǎo)品種均由少數(shù)優(yōu)良親本派生而來(lái)，遺傳背景較為單一，抗性基因型相對(duì)單一，易導(dǎo)致品種抗逆性和產(chǎn)量潛力受到限制[3]。3）品種普及應(yīng)用不暢，種源結(jié)構(gòu)單一。盡管科研機(jī)構(gòu)偶有新品種研制出來(lái)，但在進(jìn)行示范推廣時(shí)卻面臨諸多障礙。缺乏配套的政策扶持、相關(guān)產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)滯后等，導(dǎo)致新品種在田間難以推廣應(yīng)用，種植仍以老品種為主導(dǎo)，種源結(jié)構(gòu)日趨單一。4）作物資源的開發(fā)利用未深度挖掘。鄭州市乃至整個(gè)河南省，當(dāng)前仍有大量野生種質(zhì)資源尚未系統(tǒng)搜集，開發(fā)利用力度不足，未能為育種提供有力支撐。

2.2 水肥資源利用效率低下

農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)水分和養(yǎng)分的需求呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化的特征，因此構(gòu)建精準(zhǔn)高效的水肥管理體系對(duì)確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。然而，當(dāng)前鄭州市農(nóng)作物種植生產(chǎn)實(shí)踐中，水肥資源管理技術(shù)仍存在諸多薄弱環(huán)節(jié)和痛點(diǎn)問(wèn)題，制約資源利用效率的進(jìn)一步提高。1）水資源管理技術(shù)缺乏科學(xué)性和精確性。鄭州市地處暖溫帶大陸性氣候區(qū)，氣候干旱，降水量年際波動(dòng)大，水資源總量較為有限[4]。且由于大多數(shù)地區(qū)的測(cè)墑技術(shù)落后，難以精準(zhǔn)測(cè)定土壤含水量和作物需水量，導(dǎo)致灌水時(shí)間和用量過(guò)多或過(guò)少，造成嚴(yán)重浪費(fèi)或影響產(chǎn)量。同時(shí)，種植戶在種植時(shí)大多依靠經(jīng)驗(yàn)決定灌水時(shí)期和灌水量，使得水分管理難以根據(jù)農(nóng)作物生長(zhǎng)的階段性需求做出動(dòng)態(tài)調(diào)整。2）化肥施用量大且失衡問(wèn)題突出。由于鄭州市各地區(qū)施肥水平參差不齊，大多數(shù)農(nóng)戶重視化肥而忽視有機(jī)肥的使用，加之地力衰退導(dǎo)致施用量逐年增加，鄭州市每公頃化肥施用量較高于全國(guó)平均水平。同時(shí)，缺乏科學(xué)的測(cè)土配方施肥指導(dǎo)，多數(shù)田間施肥量和配方失衡，導(dǎo)致肥料利用率偏低。此外，大部分種植戶基于傳統(tǒng)觀念仍大量使用過(guò)磷過(guò)氮化肥，而忽略了對(duì)鉀等元素的補(bǔ)充。3）水肥一體化管理技術(shù)應(yīng)用不足也是導(dǎo)致鄭州市水肥資源管理效率低下的一個(gè)重要的原因。雖然近年來(lái)鄭州市推行了節(jié)水高效灌溉和測(cè)土配方施肥等舉措，但是由于機(jī)具條件差、人員專業(yè)性不足，技術(shù)推廣應(yīng)用難以深入，效果一般。而開展水肥一體化管理、建立作物生育模型、實(shí)現(xiàn)水肥精準(zhǔn)高效調(diào)控的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)手段使用更少。受限于基層農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣力量不足，先進(jìn)技術(shù)在田間無(wú)法充分發(fā)揮其應(yīng)有作用。

2.3 病蟲害防控技術(shù)滯后

病蟲害防控技術(shù)是確保農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，事關(guān)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。然而，在當(dāng)前的鄭州市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，農(nóng)作物病蟲害防控技術(shù)存在諸多薄弱環(huán)節(jié)和痛點(diǎn)，需要通過(guò)系統(tǒng)性創(chuàng)新和體系建設(shè)進(jìn)行全面提升，以為農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。1）鄭州市現(xiàn)有的病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警體系建設(shè)不足，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)田間病蟲害發(fā)生動(dòng)態(tài)的連續(xù)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)；預(yù)警分析能力同樣不足，難以及時(shí)、準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)并提供有力防治指導(dǎo)。2）化學(xué)農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用量過(guò)度且使用方式不當(dāng)，噴灑頻率過(guò)高，藥物流失和環(huán)境污染問(wèn)題突出，同時(shí)加劇了病蟲害抗藥性，使得化學(xué)農(nóng)藥防控效果日趨降低。3）病蟲害綠色防控模式應(yīng)用不足。盡管鄭州市一直倡導(dǎo)生物防治和綜合防治，但在實(shí)際田間應(yīng)用中效果不佳。主要原因在于缺乏生物農(nóng)藥、天敵昆蟲等綠色防控物資供給，規(guī)?；瘧?yīng)用條件尚不成熟。復(fù)雜的田間管理要求也提高了農(nóng)戶使用生物農(nóng)藥和天敵昆蟲的難度，導(dǎo)致種植戶仍大量依賴傳統(tǒng)化學(xué)農(nóng)藥。4）新型智能化防控技術(shù)應(yīng)用滯后。與國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平相比，鄭州市病蟲害防控技術(shù)創(chuàng)新能力仍顯不足。未能充分利用無(wú)人機(jī)噴灑、光學(xué)智能診斷等先進(jìn)手段，智能化防控水平較低，未能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)防控病蟲害。可見，無(wú)論是病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警、化學(xué)農(nóng)藥使用控制、綠色防控模式推廣，還是智能化防控技術(shù)運(yùn)用，鄭州地區(qū)農(nóng)作物病蟲害防控技術(shù)都存在明顯短板，需要通過(guò)系統(tǒng)性的創(chuàng)新和體系建設(shè)，全面增強(qiáng)防控技術(shù)能力，為農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

3 對(duì)策建議

3.1 加強(qiáng)育種技術(shù)研發(fā)能力建設(shè)

為了突破農(nóng)作物種植品種改良的瓶頸，提升育種技術(shù)研發(fā)能力，鄭州市應(yīng)從以下3個(gè)方面加大推進(jìn)力度。1）充分拓展新興技術(shù)在育種領(lǐng)域的應(yīng)用。目前，鄭州市農(nóng)作物育種仍以傳統(tǒng)雜交育種為主，創(chuàng)新能力相對(duì)薄弱。應(yīng)該努力推動(dòng)大規(guī)模測(cè)序技術(shù)、分子標(biāo)記輔助選擇等先進(jìn)育種技術(shù)手段在當(dāng)?shù)刈魑镉N中的廣泛應(yīng)用，充分釋放這些新技術(shù)的應(yīng)用潛力，提高育種的準(zhǔn)確性和效率[5]。同時(shí)，嘗試運(yùn)用基因編輯技術(shù)培育新品種，保持對(duì)引進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)的敏銳嗅覺(jué)，加速實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物育種的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化發(fā)展。2）著力構(gòu)建優(yōu)良種質(zhì)資源開發(fā)利用體系。為了克服鄭州市主要作物品種同質(zhì)化嚴(yán)重、遺傳基礎(chǔ)不足的難題，應(yīng)該積極推進(jìn)當(dāng)?shù)胤N質(zhì)資源的收集、鑒定和開發(fā)利用工作。加強(qiáng)當(dāng)?shù)刈魑锏南到y(tǒng)收集工作，建立起完整的資源庫(kù)，進(jìn)一步鑒定資源內(nèi)外的遺傳差異，為挖掘不同作物適應(yīng)特性基因提供依據(jù)。隨后，有針對(duì)性地培育不同基因型的材料，增加作物遺傳背景多樣性，為后期遺傳改良注入新的活力。3）大力推進(jìn)農(nóng)作物新品種的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研一體化育種新模式，設(shè)立綜合示范基地，為新品種的試驗(yàn)示范和規(guī)?；N植奠定實(shí)踐基礎(chǔ)。

3.2 構(gòu)建智慧農(nóng)業(yè)驅(qū)動(dòng)的水肥管理體系

為解決農(nóng)作物種植水肥資源管理效率低下的問(wèn)題，鄭州市應(yīng)充分利用智慧農(nóng)業(yè)的新理念、新技術(shù)，建立起系統(tǒng)化、精細(xì)化的水肥資源高效管理體系。1）應(yīng)以水肥信息化監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)，構(gòu)建實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的水肥資源數(shù)據(jù)庫(kù)?？梢劳形锫?lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新興技術(shù)，建設(shè)完整的作物觀測(cè)與檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)采集土壤墑情、作物生長(zhǎng)狀況及氣候變化等多源數(shù)據(jù)，形成涵蓋全市域的信息化水肥資源分布圖譜。數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、全面獲取是水肥管理的前提和基礎(chǔ)。2）在此基礎(chǔ)上，建立水肥管理決策支持系統(tǒng)。結(jié)合先進(jìn)的作物模型和專家決策規(guī)則，構(gòu)建水肥管理的智能分析與調(diào)控模塊。利用歷史數(shù)據(jù)和分析模型，進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估分析，預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)作物的水分和養(yǎng)分需求，有針對(duì)性地提供灌溉指導(dǎo)和施肥方案。3）搭建自動(dòng)化水肥控制系統(tǒng)，提高資源配置效率。可借助無(wú)人機(jī)、自動(dòng)化噴灌設(shè)備等先進(jìn)農(nóng)機(jī)裝備，實(shí)現(xiàn)水肥資源的精準(zhǔn)、連續(xù)輸入，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)人工勞作難以做到的精確控制；還可構(gòu)建先進(jìn)的水肥一體化管控模塊，結(jié)合作物生長(zhǎng)數(shù)據(jù)、氣候變化等因素自動(dòng)調(diào)整水肥輸入策略，做到按需、適量的智能灌溉施肥。4）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理技術(shù)支撐服務(wù)。科學(xué)合理的水肥資源管理，不僅需要技術(shù)創(chuàng)新，也離不開高素質(zhì)的作業(yè)人員和專業(yè)化的服務(wù)支撐。因此，應(yīng)結(jié)合鄭州市實(shí)際情況，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣培訓(xùn)，提高基層農(nóng)戶的專業(yè)化水平。

3.3 建立集成式病蟲害智能防控體系

為克服當(dāng)前鄭州市農(nóng)作物病蟲害防控技術(shù)滯后的問(wèn)題，建立先進(jìn)的智能防控體系是必由之路。該體系應(yīng)當(dāng)以數(shù)字化、智能化、綠色化為發(fā)展方向，通過(guò)構(gòu)建集成式技術(shù)平臺(tái)，全面提升病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警、藥劑精準(zhǔn)施用和綠色防控等方面的能力。1）充分利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)手段，建立高效的智能化病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。構(gòu)建基于農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)、地面檢測(cè)等的田間監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主要作物病蟲害的動(dòng)態(tài)采樣；利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)建模、深度學(xué)習(xí)等手段，構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的病蟲害預(yù)警分析模型，增強(qiáng)對(duì)病蟲害的識(shí)別能力，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)警和趨勢(shì)預(yù)測(cè)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合病蟲害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、環(huán)境影響分析等多項(xiàng)數(shù)據(jù)，可給出更具針對(duì)性的防控決策支持，有助于農(nóng)戶提前做好準(zhǔn)備。2）促進(jìn)病蟲害防控向精準(zhǔn)化、個(gè)性化發(fā)展?；诓∠x害智能預(yù)警和農(nóng)作物生育模型，精確評(píng)估藥劑使用需求，優(yōu)化噴藥處方和施藥時(shí)機(jī)，有針對(duì)性地提供田間作業(yè)指導(dǎo)。同時(shí)，可利用無(wú)人機(jī)噴灑、智能化高效噴霧器等先進(jìn)裝備，實(shí)現(xiàn)病蟲害防治的精準(zhǔn)化施藥，最大限度減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量，減少農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的影響。3）推廣生物防治和病蟲害綜合防控模式的應(yīng)用。支持建設(shè)生物農(nóng)藥生產(chǎn)基地，彌補(bǔ)綠色防控物資不足的問(wèn)題；加大科研投入力度，培育新型高效生物農(nóng)藥品種，滿足規(guī)模化應(yīng)用的需求。

4 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)業(yè)是鄭州市的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，農(nóng)作物種植技術(shù)的現(xiàn)代化、精細(xì)化水平直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的提升和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前，鄭州市應(yīng)用農(nóng)作物種植技術(shù)時(shí)雖然取得了一定進(jìn)展，但依然存在品種改良遇到瓶頸、水肥資源利用效率低下、病蟲害防控滯后等突出問(wèn)題，急需通過(guò)系統(tǒng)性的科技創(chuàng)新加以優(yōu)化和改進(jìn)。展望未來(lái)，鄭州市應(yīng)立足現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)理念，全面推進(jìn)育種創(chuàng)新能力建設(shè)，充分發(fā)揮信息化、自動(dòng)化、智能化技術(shù)在水肥管理和病蟲害防控領(lǐng)域的集成作用，構(gòu)建起高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理技術(shù)體系。只有技術(shù)不斷進(jìn)步，才能持續(xù)增強(qiáng)農(nóng)業(yè)抗逆能力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)資源的高效利用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：劉寧寧）