摘要:本文圍繞面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)技術(shù)體系展開研究,從土地改良與規(guī)劃、灌排系統(tǒng)優(yōu)化、機(jī)械化與信息化融合,以及生態(tài)環(huán)保技術(shù)應(yīng)用四個(gè)維度構(gòu)建技術(shù)體系。在土地環(huán)節(jié),借助先進(jìn)測(cè)繪與模擬技術(shù),實(shí)施精準(zhǔn)改良與規(guī)劃;在灌排系統(tǒng)方面,推廣節(jié)水灌溉與智能化管理;在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,推動(dòng)機(jī)械化與信息化深度融合;同時(shí)運(yùn)用生態(tài)環(huán)保技術(shù),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,旨在為高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)提供科學(xué)、系統(tǒng)的技術(shù)指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代農(nóng)業(yè);高標(biāo)準(zhǔn);農(nóng)田建設(shè);技術(shù)體系
高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)是保障國家糧食安全、提升農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的重要舉措。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的農(nóng)田建設(shè)方式已難以滿足當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。因此,構(gòu)建面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)技術(shù)體系顯得尤為重要。該體系以水資源高效利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)為重點(diǎn),以科技支撐、機(jī)制創(chuàng)新為手段,旨在實(shí)現(xiàn)農(nóng)田的集中連片、旱澇保收、節(jié)水高效、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)和生態(tài)友好。通過綜合運(yùn)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技和管理手段,可以顯著提升農(nóng)田的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。
1 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的核心需求
1.1 對(duì)優(yōu)質(zhì)土壤環(huán)境的需求
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)追求高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì),這依賴于良好的土壤條件。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的土壤須具備深厚的耕層,以利于農(nóng)作物根系深扎,吸收更多養(yǎng)分和水分。同時(shí),土壤應(yīng)具有適宜的酸堿度和良好的透氣性、保水性與保肥性,能為作物生長(zhǎng)提供穩(wěn)定的養(yǎng)分供應(yīng),減少化肥的施用量,降低農(nóng)業(yè)面源污染。此外,高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的土壤還須具備較高的有機(jī)質(zhì)含量,通過秸稈還田、增施有機(jī)肥等措施,改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力和可持續(xù)利用性,滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量的雙重要求,保障國家糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給。
1.2 對(duì)高效灌排系統(tǒng)的需求
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨著日益復(fù)雜的氣候條件,干旱和洪澇等災(zāi)害頻繁發(fā)生,因此對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的灌排系統(tǒng)提出了更高要求。高效的灌溉系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)不同作物的生長(zhǎng)需求,精準(zhǔn)地提供適量的水分,實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉。例如,采用滴灌、噴灌等先進(jìn)灌溉技術(shù),可提高水資源利用效率,減少水資源浪費(fèi)。同時(shí),排水系統(tǒng)應(yīng)能夠在暴雨等極端天氣條件下,迅速排出田間積水,避免農(nóng)作物受澇害,保護(hù)作物根系健康生長(zhǎng)。此外,灌排系統(tǒng)還應(yīng)具備智能化控制功能,可通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤墑情、氣象條件等信息,自動(dòng)調(diào)節(jié)灌排設(shè)備的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉和高效排水,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和抗災(zāi)能力,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。
1.3 對(duì)適宜機(jī)械化作業(yè)的需求
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是規(guī)?;⒓s化和機(jī)械化,高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田需要滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)的要求。首先,農(nóng)田的布局要規(guī)整,田塊大小適中,形狀規(guī)則,便于大型農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)出和轉(zhuǎn)彎,提高機(jī)械作業(yè)效率。其次,田間道路要暢通,路面堅(jiān)實(shí)平整,能夠承載農(nóng)業(yè)機(jī)械和運(yùn)輸車輛的重量,保證農(nóng)機(jī)具和農(nóng)產(chǎn)品的順利運(yùn)輸。再者,農(nóng)田的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)要與機(jī)械化作業(yè)相配套,如灌溉排水設(shè)施的布置應(yīng)不妨礙機(jī)械作業(yè),田埂高度和寬度要適合機(jī)械通過或作業(yè)。最后,為了適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)作業(yè)的需求,高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田還應(yīng)具備良好的土地平整度,減少機(jī)械作業(yè)時(shí)的顛簸和誤差,提高播種、施肥、植保等作業(yè)的精度和質(zhì)量,促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化與農(nóng)藝的深度融合,推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
2 面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)意義
2.1 提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力
高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)通過土地平整、土壤改良等措施,改善了土壤結(jié)構(gòu)和肥力,為農(nóng)作物生長(zhǎng)創(chuàng)造了良好的土壤環(huán)境。同時(shí),配套完善的灌溉排水設(shè)施,可實(shí)現(xiàn)旱能灌、澇能排,有效應(yīng)對(duì)干旱、洪澇等自然災(zāi)害,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。此外,規(guī)整的田塊和暢通的田間道路,便于大型農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè),提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本。這些因素共同作用,使得高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田能夠穩(wěn)定提高糧食和其他農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量,增強(qiáng)農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力,保障國家糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給[1]。
2.2 促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展
高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)和資源的可持續(xù)利用。在土壤改良過程中,通過增施有機(jī)肥、秸稈還田等措施,提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,減少化肥使用量,降低農(nóng)業(yè)面源污染。同時(shí),高效的灌溉排水系統(tǒng)采用滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉技術(shù),提高了水資源利用效率,減少了水資源浪費(fèi),緩解了農(nóng)業(yè)用水緊張的局面。此外,高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)還注重農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和修復(fù),通過合理布局農(nóng)田林網(wǎng)、保留生態(tài)溝渠等措施,為農(nóng)田生物提供棲息和繁衍的場(chǎng)所,維護(hù)農(nóng)田生態(tài)平衡,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的改善和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
2.3 推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程
高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ),為農(nóng)業(yè)規(guī)模化、集約化經(jīng)營提供了有利條件,規(guī)整連片的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田便于土地流轉(zhuǎn)和集中經(jīng)營,吸引了各類新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體參與農(nóng)業(yè)生產(chǎn),促進(jìn)了農(nóng)業(yè)經(jīng)營體制創(chuàng)新。同時(shí),高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田適應(yīng)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化、智能化發(fā)展的要求,先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械和智能裝備能夠在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田中高效作業(yè),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)化、自動(dòng)化,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和管理水平。此外,高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)還促進(jìn)了農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用,優(yōu)良品種、高效栽培技術(shù)、病蟲害綠色防控技術(shù)等能夠在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田中更好地推廣應(yīng)用,提升農(nóng)業(yè)科技含量,推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
3 面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)技術(shù)體系構(gòu)建
3.1 土地改良與規(guī)劃技術(shù)體系
土地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的根基,高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的首要任務(wù)是對(duì)土地進(jìn)行科學(xué)改良與合理規(guī)劃。在土地測(cè)量環(huán)節(jié),運(yùn)用衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GNSS)和地理信息系統(tǒng)(GIS),對(duì)農(nóng)田地形進(jìn)行精確測(cè)繪,構(gòu)建三維數(shù)字模型?;诖?,利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù),制定精細(xì)化的土地平整方案,確保田面坡度均勻,減少水土流失風(fēng)險(xiǎn),為灌溉與機(jī)械化作業(yè)創(chuàng)造有利條件。同時(shí),采用先進(jìn)的激光平地技術(shù),使土地平整度誤差控制在極小范圍內(nèi),提升土地利用效率。土壤改良方面,通過土壤采樣與實(shí)驗(yàn)室分析,精準(zhǔn)掌握土壤養(yǎng)分狀況、酸堿度、鹽分含量等信息。針對(duì)不同土壤問題,實(shí)施差異化改良策略。對(duì)于酸性土壤,施用石灰、鈣鎂磷肥等堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)土壤 pH;針對(duì)鹽堿地,采取灌排結(jié)合、生物修復(fù)、化學(xué)改良劑施用等綜合措施,降低土壤鹽分含量[2]。此外,大力推廣秸稈還田技術(shù),配合綠肥種植,增加土壤有機(jī)質(zhì),改善土壤結(jié)構(gòu),提升土壤保水保肥能力。在田塊規(guī)劃上,依據(jù)地形地貌、水系分布及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需求,科學(xué)確定田塊規(guī)模、形狀與走向。平原地區(qū)打造大型規(guī)整田塊,便于規(guī)?;?、機(jī)械化作業(yè);丘陵山區(qū)采用梯田式布局,配套生態(tài)護(hù)坡,防止水土流失,保障農(nóng)田生態(tài)安全。
3.2 灌排系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)體系
灌排系統(tǒng)的優(yōu)化,對(duì)提升農(nóng)田抗災(zāi)能力、提高水資源利用效率起著至關(guān)重要的作用。(1)在灌溉技術(shù)革新中,大力推廣滴灌、微噴灌、滲灌等節(jié)水灌溉技術(shù)。滴灌系統(tǒng)借助鋪設(shè)在作物根部附近的滴頭,將水和溶解的肥料緩慢且精準(zhǔn)地輸送到作物根部,減少水分在輸送過程中的蒸發(fā)與滲漏,不僅大幅提升水資源利用率,肥料也能被作物充分吸收,且因地表較為干燥,能有效抑制雜草生長(zhǎng),降低病蟲害滋生的風(fēng)險(xiǎn)。微噴灌系統(tǒng)通過特殊噴頭,將水以細(xì)小霧滴的形式噴灑,模擬自然降雨,為不同作物營造適宜的生長(zhǎng)環(huán)境,適用范圍廣泛。(2)通過在農(nóng)田中部署傳感器,實(shí)時(shí)收集土壤濕度、氣象條件以及作物生長(zhǎng)數(shù)據(jù),智能灌溉系統(tǒng)依據(jù)這些信息和預(yù)設(shè)參數(shù),自動(dòng)調(diào)控灌溉的時(shí)間、水量和頻率,實(shí)現(xiàn)按需供水,避免水資源的浪費(fèi)。(3)排水系統(tǒng)的建設(shè)同樣不可或缺。在農(nóng)田規(guī)劃時(shí),需全面考量地形和水文條件,科學(xué)設(shè)計(jì)排水渠道的布局與坡度。對(duì)于容易發(fā)生內(nèi)澇的地區(qū),采用明溝與暗管相結(jié)合的排水模式。明溝可迅速排除地表積水,防止作物長(zhǎng)時(shí)間受淹;暗管則通過埋設(shè)在地下的管道,降低地下水位,預(yù)防土壤漬害,為作物根系營造良好的生長(zhǎng)環(huán)境[3]。(4)在關(guān)鍵位置建設(shè)排水泵站,并配備自動(dòng)化控制設(shè)備,當(dāng)遭遇暴雨等極端天氣時(shí),泵站能夠及時(shí)啟動(dòng),快速排除農(nóng)田積水,確保農(nóng)作物正常生長(zhǎng)。灌排一體化技術(shù)的應(yīng)用,將灌溉與排水功能有機(jī)融合,通過統(tǒng)一的調(diào)控平臺(tái),依據(jù)農(nóng)田實(shí)際需水情況,靈活切換灌溉與排水模式,實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的循環(huán)利用,極大地提高了水資源的使用效率。
3.3 機(jī)械化與信息化融合技術(shù)體系
農(nóng)業(yè)機(jī)械化與信息化的深度融合,是推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的提質(zhì)增效注入新活力。在農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)階段,規(guī)劃設(shè)計(jì)需充分契合農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)需求。在田間道路規(guī)劃方面,道路寬度要保證各類農(nóng)業(yè)機(jī)械和運(yùn)輸車輛順暢通行,同時(shí)依據(jù)過往車輛流量與承載重量,選用水泥、瀝青等堅(jiān)固、平整的材料鋪設(shè)路面,降低機(jī)械在行駛過程中的顛簸與磨損,延長(zhǎng)農(nóng)機(jī)使用壽命。在田塊設(shè)計(jì)上,根據(jù)不同地區(qū)的地形地貌與種植習(xí)慣,合理確定田塊大小與形狀,確保大型農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠靈活轉(zhuǎn)彎、掉頭,作業(yè)不受阻礙,田埂的高度和寬度也要與機(jī)械的通過性精準(zhǔn)匹配。此外,在合適位置規(guī)劃農(nóng)機(jī)停放和維修場(chǎng)地,配套必要的維修設(shè)備與工具,為農(nóng)業(yè)機(jī)械的日常管理與維護(hù)提供便捷。在農(nóng)機(jī)裝備領(lǐng)域,大力推廣各類先進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械。在耕整環(huán)節(jié),使用深松機(jī)、聯(lián)合整地機(jī)等大型機(jī)械,打破長(zhǎng)期形成的犁底層,增強(qiáng)土壤的透氣性與透水性,優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)[4]。播種環(huán)節(jié),應(yīng)用精量播種機(jī),依據(jù)不同作物的種子特性和種植要求,精確控制播種量與播種間距,減少種子浪費(fèi),保障出苗率。植保作業(yè)中,借助無人機(jī)進(jìn)行病蟲害防治,其靈活高效的特點(diǎn),不僅大幅提升作業(yè)效率,還能確保防治效果均勻。收獲環(huán)節(jié),聯(lián)合收割機(jī)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了作物的快速、高效收獲,降低人工成本。同時(shí),將信息技術(shù)深度融入農(nóng)業(yè)機(jī)械,通過安裝傳感器與控制器,實(shí)時(shí)采集機(jī)械的作業(yè)位置、速度、深度等關(guān)鍵參數(shù),并傳輸至管理平臺(tái)。借助衛(wèi)星導(dǎo)航和自動(dòng)駕駛技術(shù),農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠按照預(yù)設(shè)路徑精準(zhǔn)作業(yè),不僅提高作業(yè)質(zhì)量,降低人為誤差,還大幅減輕了勞動(dòng)者的工作強(qiáng)度。
3.4 生態(tài)環(huán)保技術(shù)應(yīng)用體系
生態(tài)環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。在農(nóng)田生態(tài)保護(hù)層面,合理布局農(nóng)田林網(wǎng)是改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的重要一環(huán)。依據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤條件以及農(nóng)田實(shí)際地形,挑選耐旱、耐瘠薄且防護(hù)效果良好的樹種,構(gòu)建喬、灌、草相結(jié)合的多層次生態(tài)防護(hù)林體系。這種結(jié)構(gòu)能夠有效降低風(fēng)速,減少土壤風(fēng)蝕,調(diào)節(jié)區(qū)域氣候,同時(shí)攔截雨水徑流,涵養(yǎng)水源,提升農(nóng)田的水土保持能力。保留和修復(fù)生態(tài)溝渠,為水生生物營造適宜的棲息和繁衍環(huán)境,有利于維持生物鏈的穩(wěn)定,保護(hù)農(nóng)田生物多樣性,增強(qiáng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。在農(nóng)業(yè)面源污染防治方面,大力推廣測(cè)土配方施肥技術(shù)。通過對(duì)土壤進(jìn)行全面檢測(cè),分析土壤養(yǎng)分的含量與比例,結(jié)合不同作物在各個(gè)生長(zhǎng)階段的營養(yǎng)需求,制定個(gè)性化的施肥方案,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥,從而有效減少化肥的施用量,降低因過量施肥導(dǎo)致的水體污染和土壤板結(jié)風(fēng)險(xiǎn)。在病蟲害防治上,積極采用生物防治、物理防治、生態(tài)調(diào)控等綠色防控技術(shù),替代傳統(tǒng)的化學(xué)防治手段。例如,釋放害蟲天敵抑制害蟲繁殖,利用防蟲網(wǎng)、誘蟲燈等物理裝置捕殺害蟲,通過調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu),營造不利于病蟲害滋生的生態(tài)環(huán)境,降低化學(xué)農(nóng)藥的使用,避免農(nóng)藥殘留對(duì)土壤和水體造成污染[5]。此外,強(qiáng)化農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用。將畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等進(jìn)行堆肥處理,借助微生物的分解作用,將其轉(zhuǎn)化為富含多種養(yǎng)分的有機(jī)肥料,還田后能有效改善土壤結(jié)構(gòu),提升土壤肥力。對(duì)廢棄農(nóng)膜進(jìn)行回收利用,通過專業(yè)的回收渠道,將其加工成再生塑料制品,防止農(nóng)膜殘留對(duì)土壤造成污染。通過這些生態(tài)環(huán)保技術(shù)的綜合運(yùn)用,構(gòu)建綠色、可持續(xù)的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
4 結(jié)語
面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)技術(shù)體系,是一個(gè)涵蓋土地改良、灌排優(yōu)化、機(jī)械化信息化融合及生態(tài)環(huán)保的有機(jī)整體。這套技術(shù)體系的有效實(shí)施,能夠顯著提升農(nóng)田綜合生產(chǎn)能力,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展。
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