玉米是我國(guó)重要的糧食作物,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)在玉米生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,對(duì)促進(jìn)玉米產(chǎn)量提升、品質(zhì)改善和效益提高具有重要意義。本文從播種育苗、生長(zhǎng)管理、收獲貯藏三個(gè)階段,系統(tǒng)分析了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)在玉米生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀,并以山東省東明縣某種植基地為例,從技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用效果兩個(gè)維度進(jìn)行了案例剖析。研究表明,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)在提高玉米單產(chǎn)、改善品質(zhì)、降低成本、保護(hù)環(huán)境等方面發(fā)揮著不可替代的作用,是推動(dòng)玉米產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵舉措。
近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)在糧食作物生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),玉米作為主要糧食作物之一,其產(chǎn)量和質(zhì)量直接關(guān)系到國(guó)計(jì)民生。傳統(tǒng)玉米種植主要依賴(lài)人力和畜力,生產(chǎn)效率低下,難以滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。為了提高玉米產(chǎn)量,保障糧食安全,國(guó)家高度重視“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略,大力推廣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)包括良種選育、精準(zhǔn)種植、智能管理等多個(gè)方面,貫穿玉米生產(chǎn)的全過(guò)程。這些先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用,有助于提高種植效率、優(yōu)化資源配置、降低勞動(dòng)強(qiáng)度,對(duì)促進(jìn)玉米產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。本文將重點(diǎn)探討現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)在玉米生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中的應(yīng)用現(xiàn)狀、存在問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì),以期為推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)提供參考。
一、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的概念及簡(jiǎn)單分類(lèi)
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果,以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、改善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、保護(hù)生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)的一系列先進(jìn)技術(shù)和方法的總稱(chēng)。它是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐,涵蓋了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全過(guò)程和各個(gè)環(huán)節(jié)。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)強(qiáng)調(diào)精準(zhǔn)化、智能化、信息化和綠色化,通過(guò)集成創(chuàng)新和系統(tǒng)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的根本性變革,推動(dòng)農(nóng)業(yè)向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和可持續(xù)發(fā)展方向轉(zhuǎn)變。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)體系龐大,涉及領(lǐng)域廣泛,可以從不同角度進(jìn)行分類(lèi)。按照技術(shù)應(yīng)用的主要目的,可將其分為提高產(chǎn)量技術(shù)、改善品質(zhì)技術(shù)、節(jié)本增效技術(shù)和生態(tài)環(huán)保技術(shù)等;按照技術(shù)應(yīng)用的生產(chǎn)環(huán)節(jié),可分為種植技術(shù)、栽培管理技術(shù)、收獲技術(shù)和加工儲(chǔ)藏技術(shù)等;按照技術(shù)的性質(zhì),可分為生物技術(shù)、工程技術(shù)、信息技術(shù)和管理技術(shù)等。表1對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的主要類(lèi)別及其代表性技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要?dú)w納:
這些技術(shù)類(lèi)別之間并非相互獨(dú)立,而是相互交叉、融合,形成了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的整體系統(tǒng)。隨著科技進(jìn)步,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展,推動(dòng)著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的變革和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加速。
二、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)在玉米作物生產(chǎn)各階段中應(yīng)用
1、播種育苗階段的應(yīng)用
在播種育苗階段,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)主要應(yīng)用于品種選育、種子處理和精量播種等方面。這些技術(shù)的綜合運(yùn)用顯著提高了玉米生產(chǎn)的起始質(zhì)量,為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷進(jìn)步,越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用到玉米育種和育苗過(guò)程中,為提高玉米單產(chǎn)、改善品質(zhì)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
在品種選育方面,隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展,分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,通過(guò)DNA分子標(biāo)記,直接在基因水平上進(jìn)行目標(biāo)性狀的選擇。育種人員利用與抗病、高產(chǎn)等目標(biāo)性狀緊密連鎖的分子標(biāo)記,在幼苗期即可篩選出攜帶目標(biāo)基因的個(gè)體,大大縮短了育種周期。同時(shí),建立玉米品種信息管理系統(tǒng),整合品種的遺傳背景、農(nóng)藝性狀、抗性水平等數(shù)據(jù),為育種工作提供全面的信息支持。這些先進(jìn)的育種技術(shù)和管理手段,使得優(yōu)良玉米品種的選育效率大幅提升,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了優(yōu)質(zhì)的種子資源。
在種子處理方面,主要采用智能包衣工藝。首先將種子清選、分級(jí),去除雜質(zhì)和劣質(zhì)種子,保證種子質(zhì)量。然后配制包衣液,通常由殺菌劑、殺蟲(chóng)劑、微生物菌劑和高分子聚合物組成。將種子與包衣液按1∶0.3-0.5的比例混合,在種子表面形成一層均勻的保護(hù)薄膜。最后經(jīng)過(guò)干燥、拋光處理,制成高活性的包衣種子。種子包衣不僅可以防止種子受病蟲(chóng)害侵染,還能促進(jìn)種子的發(fā)芽出苗,是提高作物抗逆性和保苗率的有效措施。
在精量播種方面,通常利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高精度定位,并結(jié)合電子控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)排種器的轉(zhuǎn)速和開(kāi)口大小,使播種更加精準(zhǔn)高效。播種機(jī)則按照預(yù)設(shè)的行距和株距精確下種,同時(shí)自動(dòng)調(diào)整播種深度,確保種子均勻分布在土壤最佳生長(zhǎng)位置,為玉米苗期生長(zhǎng)創(chuàng)造良好條件。
2、生長(zhǎng)管理階段的應(yīng)用
玉米生長(zhǎng)管理階段是玉米生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期,科學(xué)合理的田間管理是實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要保障。在這一階段,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)在精準(zhǔn)灌溉、病蟲(chóng)草害防控等方面發(fā)揮著重要作用。
精準(zhǔn)灌溉技術(shù)以土壤水分監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)。通過(guò)在田間布設(shè)多點(diǎn)土壤水分傳感器,通常每5-10畝設(shè)置1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),實(shí)時(shí)采集不同土層的水分動(dòng)態(tài)信息。傳感器將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信模塊傳輸至中央控制系統(tǒng)。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)作物需水模型和土壤墑情的實(shí)際情況,自動(dòng)計(jì)算灌溉定額和灌溉時(shí)機(jī)。隨后,系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算結(jié)果,啟動(dòng)變頻水泵和電磁閥,精確控制灌溉水量和灌溉時(shí)間。整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作,不僅節(jié)約了水資源,提高了灌溉效率,且灌溉均勻度顯著提升,可達(dá)90%以上。此外,將精準(zhǔn)灌溉與施肥作業(yè)相結(jié)合,通過(guò)灌溉系統(tǒng)同步輸入水溶性肥料,可實(shí)現(xiàn)水肥一體化管理,進(jìn)一步提高了肥料利用率,減少了面源污染。
玉米病蟲(chóng)草害防控需要遵循“預(yù)防為主、綜合防治”的原則,采用生物防治、物理防治和化學(xué)防治多種手段,構(gòu)建綠色可持續(xù)的植保體系。生物防治主要利用天敵昆蟲(chóng)和微生物農(nóng)藥。通過(guò)在玉米田間定期釋放赤眼蜂、草蛉等捕食性天敵,可有效控制玉米蚜蟲(chóng)、玉米螟等害蟲(chóng)的發(fā)生和為害。微生物農(nóng)藥如蘇云金桿菌、白僵菌制劑等,對(duì)玉米螟蟲(chóng)、草地貪夜蛾等鱗翅目害蟲(chóng)防治效果顯著;物理防治通過(guò)改變害蟲(chóng)生存環(huán)境,達(dá)到抑制蟲(chóng)口密度的目的。在玉米苗期,可利用綠色防蟲(chóng)網(wǎng)阻隔薊馬、粘蟲(chóng)等小型害蟲(chóng)。玉米生長(zhǎng)中后期,采用頻振式殺蟲(chóng)燈誘殺害蟲(chóng)成蟲(chóng),并及時(shí)清除病株、殘?bào)w,減少蟲(chóng)源積累;化學(xué)防治作為應(yīng)急手段,在病蟲(chóng)害暴發(fā)時(shí)使用,通過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和科學(xué)預(yù)警,合理確定防治時(shí)間和頻次。同時(shí),采用精量施藥技術(shù),提高農(nóng)藥利用率,降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。
3、收獲貯藏階段的應(yīng)用
玉米收獲貯藏階段是玉米生產(chǎn)的最后一個(gè)環(huán)節(jié),科學(xué)合理的收獲和貯藏方式對(duì)于減少玉米損失、保障玉米品質(zhì)至關(guān)重要。在這一階段,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)在機(jī)械化收獲、倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境調(diào)控等方面得到廣泛應(yīng)用。在玉米收獲階段,傳統(tǒng)人工收獲方式勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低,且易造成玉米損失。機(jī)械化收獲階段通常采用自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)。收獲前,根據(jù)玉米品種特性和田間狀況,調(diào)整收獲機(jī)的割臺(tái)高度、剝皮輥間隙和脫粒滾筒轉(zhuǎn)速。收獲時(shí),機(jī)器沿行間前進(jìn),割臺(tái)將玉米秸稈切斷并輸送至剝皮裝置,剝離外皮后送入脫粒裝置。脫粒后的籽粒經(jīng)清選裝置去除雜質(zhì),通過(guò)輸送裝置裝入糧倉(cāng)或運(yùn)輸車(chē)輛。整個(gè)過(guò)程一次性完成收割、脫粒、清選作業(yè),作業(yè)效率可達(dá)2-3ha/h。
玉米在貯藏過(guò)程中容易發(fā)生霉變、蟲(chóng)蛀等品質(zhì)劣變,給農(nóng)民增收帶來(lái)?yè)p失。通過(guò)在玉米倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境中安裝溫濕度傳感器、氣體濃度檢測(cè)儀等設(shè)備,結(jié)合智能通風(fēng)系統(tǒng)和氣調(diào)保鮮裝置,可實(shí)現(xiàn)倉(cāng)溫、濕度和氣體成分的自動(dòng)調(diào)節(jié),從而延長(zhǎng)玉米貯藏期。同時(shí),新收獲玉米的含水量一般在25%-30%,直接貯藏極易霉變變質(zhì)。采用熱泵除濕技術(shù),利用熱泵裝置的制冷和制熱雙向循環(huán),在排濕的同時(shí)回收熱量用于加熱玉米,實(shí)現(xiàn)玉米的高效烘干。
三、案例實(shí)踐
1、案例介紹
山東省東明縣位于黃河下游沖積平原、地勢(shì)平坦、土地肥沃,是典型的黃淮海平原農(nóng)業(yè)區(qū)。該縣屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候,四季分明、光照充足、雨熱同期。年平均氣溫13.4℃,極端最高氣溫41.2℃,極端最低氣溫-21.3℃。年均日照時(shí)數(shù)2398.8小時(shí),年均無(wú)霜期211天,年均降水量612.5 mm,降水多集中在6-9月,占全年降水量的70%以上。東明縣土壤類(lèi)型以潮土、鹽土和風(fēng)沙土為主,土層深厚、質(zhì)地適中,保水保肥性能好,適宜玉米等糧食作物生長(zhǎng)。良好的光熱土資源條件為玉米高產(chǎn)創(chuàng)建了有利環(huán)境。
某玉米種植基地位于東明縣南部地區(qū),占地面積2000畝(約133.4公頃),是一家專(zhuān)業(yè)從事玉米新品種選育、繁種推廣和規(guī)模化種植的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)企業(yè)。該基地采用“公司+基地+農(nóng)戶(hù)”的經(jīng)營(yíng)模式,配備了完善的農(nóng)田水利設(shè)施、先進(jìn)的農(nóng)機(jī)裝備和智能化管理系統(tǒng)。通過(guò)引進(jìn)和自主培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米新品種,采用玉米帶狀復(fù)合種植、測(cè)土配方施肥、水肥一體化、植保無(wú)人機(jī)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù),建立了“育繁推”一體化的玉米產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)了玉米生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化和信息化?;嘏c山東省農(nóng)科院等科研院所開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作,建立玉米生產(chǎn)技術(shù)試驗(yàn)示范基地,大力推廣應(yīng)用玉米秸稈覆蓋還田、病蟲(chóng)害綠色防控等綠色高效生產(chǎn)技術(shù),為當(dāng)?shù)赜衩桩a(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)做出了積極貢獻(xiàn)。
2、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用
在玉米生產(chǎn)的播種育苗階段,該基地采用了多項(xiàng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)。在品種選擇方面,利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù),結(jié)合多點(diǎn)試驗(yàn)和參試品種數(shù)據(jù)共享,加快篩選出高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、廣適性強(qiáng)的玉米新品種。育苗過(guò)程中,基地采用穴盤(pán)工廠化育苗技術(shù)。使用72孔穴盤(pán),裝填由蛭石、泥炭土和有機(jī)肥按3∶5∶2比例混合的基質(zhì)。每穴播種2粒經(jīng)過(guò)包衣處理的種子,覆蓋0.5cm厚的蛭石。將播種后的穴盤(pán)置于智能育苗室中,通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)精確調(diào)節(jié)溫度、濕度和光照。溫度維持在25℃左右,相對(duì)濕度控制在70%-80%,每天補(bǔ)光12小時(shí)。7-10天后,當(dāng)幼苗長(zhǎng)至3-4片真葉時(shí)進(jìn)行移栽。
生長(zhǎng)管理階段是玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在這一環(huán)節(jié),基地采用了測(cè)土配方施肥、水肥一體化等精準(zhǔn)管理技術(shù)。測(cè)土配方施肥采用土壤養(yǎng)分速測(cè)儀,針對(duì)玉米不同生育時(shí)期的需肥特點(diǎn),制定出科學(xué)合理的施肥方案,實(shí)現(xiàn)區(qū)域性、季節(jié)性、品種性的精準(zhǔn)施肥;水肥一體化技術(shù)通過(guò)將水、肥、藥同步輸入,既節(jié)約了水肥資源,又提高了肥料利用率。同時(shí),基地還采用了玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù),通過(guò)優(yōu)化種植密度和空間布局,促進(jìn)群體內(nèi)光能互補(bǔ)和養(yǎng)分高效利用。在病蟲(chóng)害防控方面,該基地采用“預(yù)防為主、綜合防治”的植保策略,通過(guò)科學(xué)監(jiān)測(cè)、適時(shí)預(yù)警、藥械結(jié)合等措施,最大程度減少農(nóng)藥使用量。
此外,收獲環(huán)節(jié)積極推廣玉米籽粒機(jī)械化收獲,采用自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)一次性完成玉米收獲、脫粒、清選作業(yè),籽粒破碎率和收獲損失率顯著降低。秸稈方面,因地制宜開(kāi)展秸稈還田和飼料化利用,通過(guò)秸稈粉碎還田技術(shù),配合微生物腐熟劑使用,加快秸稈腐解,提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,促進(jìn)玉米生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。
3、應(yīng)用效果分析
通過(guò)采用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù),該玉米種植基地在提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)、節(jié)本增效等方面取得了顯著成效。(部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)表2)在產(chǎn)量方面,基地玉米平均單產(chǎn)從傳統(tǒng)種植模式下的7 500kg/ha提高到9750kg/ha,增幅達(dá)30%。經(jīng)濟(jì)效益方面,玉米生產(chǎn)成本降低15%~20%,平均每公頃凈收入增加10500元。此外,隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的集成應(yīng)用,基地玉米生產(chǎn)向綠色高效、可持續(xù)方向轉(zhuǎn)型。化肥農(nóng)藥使用量平均降低20%以上,有力促進(jìn)了化肥農(nóng)藥減量增效。機(jī)械化生產(chǎn)提高了玉米生產(chǎn)效率,每公頃用工量減少50%,勞動(dòng)生產(chǎn)率顯著提升。
總之,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)在該玉米種植基地的應(yīng)用取得了顯著的增產(chǎn)增收、提質(zhì)增效、節(jié)本減排效果。通過(guò)構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)體系,走出了一條玉米生產(chǎn)集約化、專(zhuān)業(yè)化、全程機(jī)械化的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展之路。這一案例為區(qū)域性玉米產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了可資借鑒的典型模式和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。未來(lái),基地還將進(jìn)一步加大現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用力度,以提質(zhì)增效為導(dǎo)向,推進(jìn)玉米生產(chǎn)數(shù)字化、智能化發(fā)展,為建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系、生產(chǎn)體系、經(jīng)營(yíng)體系貢獻(xiàn)力量。
綜上所述,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)在玉米生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中得到廣泛應(yīng)用,有力推動(dòng)了玉米產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)高效、綠色生態(tài)、智慧數(shù)字方向發(fā)展。從播種育苗到收獲貯藏,先進(jìn)實(shí)用的農(nóng)業(yè)技術(shù)有效解決了制約玉米生產(chǎn)的瓶頸問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了減投入、提品質(zhì)、創(chuàng)效益的目標(biāo),為保障國(guó)家糧食安全做出了積極貢獻(xiàn)。山東省東明縣某玉米種植基地的生產(chǎn)實(shí)踐表明,通過(guò)構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)體系,走集約化、專(zhuān)業(yè)化、機(jī)械化的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展之路,是促進(jìn)玉米產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必由之路。未來(lái),現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)與玉米生產(chǎn)必將進(jìn)一步深度融合,以數(shù)字化、智能化為主要特征的未來(lái)農(nóng)業(yè)正在加速到來(lái)。隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,智慧農(nóng)業(yè)將成為引領(lǐng)玉米產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)能,為助力鄉(xiāng)村振興、推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化提供強(qiáng)大的科技支撐。
(作者單位:274506山東省東明縣三春集鎮(zhèn)人民政府)