精准农业种植技术在玉米生产中的应用与效果评估

李春晖

摘要：随着科技化水平的不断发展，我国已经进入信息化时代，中国作为传统农业大国，玉米是重要经济作物，怎样将玉米高产栽培与农业信息化技术相结合，已经成为当前工作重点。玉米的种植历史悠久，种植面积较大，且科学技术的不断发展以及种植方法的不断优化，玉米种植产业的发展速度也有明显加快。精准农业种植技术是信息技术和人工智能技术的高速发展所形成的一种新型农业生产管理技术，该技术的应用配合在大田玉米栽培生产中的应用效果也是尤为显著的。高科技信息化管理技术的推广以及相关配套服务措施的实施，对于玉米的良种改良以及高产栽培均有非常显著的促进作用，对于玉米亩产量的提升有所促进。本文主要以农业信息化环境为基础，进行精准农业种植技术在玉米生产中的应用分析，并就部分关键技术的应用效果进行相关评估，同时进行详细介绍，旨在为玉米栽培工作的开展提供相关参考。

关键词：精准农业种植；玉米生产；应用；评估

与传统的农业种植技术相比，现代化的精准农业种植技术比较依赖现代信息化技术的支持，并且需要结合人工智能去实行。传统的农业发展在很大程度上依赖生物遗传育种技术，并需要加上化肥、農药、机械动力等其他因素来介入辅助来实现农产物高量生产。这也容易导致因大量使用化学物质给周边的生态环境造成污染以及农产品的质量下降，高能耗的农产品生产管理方式使得农业生产效能低下，资源损耗也日渐增加，从而让农产品在国际市场上的竞争越来越激烈，基于这一背景下，传统的农业生产管理已经不能够满足现状，不断深化现代化精准农业种植技术已经成为科技化时代发展的一种必然趋势。玉米作为我国的重要农业经济作物，在近两年来其应用范围在不断扩大，在农作物市场上的需求量也在日渐增大，各类玉米衍生商品的发展也促进了玉米的价格在不断上涨，这对玉米种植产业的促进也有所帮助。越来越多的农户以及农产品投资商在参与玉米种植的积极性变得更高。但由于受到生产难度大、环境污染、作物质量下降等因素的影响，对玉米种植工作造成了不小的限制，致使其生产效率下降，传统的玉米培育技术已经难以满足现代需求，需要充分去考虑农业信息化环境变化特点以及发展趋势，通过不断深入应用精准农业种植技术去优化玉米栽培技术，提升高质玉米的生产效率。

1 精准农业的概述

1.1 精准农业的概念

精准农业是世界信息科技发展到一定程度的一种新型现代化农业生产管理技术，该技术需要在信息技术支持下去根据农作物的空间变异、定时、定位以及定量地去实施一整套现代化农业事务操作技术与管理的科技化系统，其本质的作用是根据农作物生产的土壤性状以及周围环境的变化，对农作物的投入进行相对应的调节，也就是一方面对作物种植所处田块内部土壤进行清查，了解其土壤性状以及生产力空间变异，同时能够更加精确快捷地去确定好农作物的生产目标，通过以最少的以及最节省的投入来达到更高的收入以及改善作物种植环境，从而达到获得环境效益与经济效益的双丰收的目的。精准农业由全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感系统、智能化农机具系统、农田地理信息系统、环境监测系统等组成，其中核心的一个系统就是农田地理信息系统（GIS）、全球定位系统以及计算机自动控制的建设。精准农业种植并不像传统农业那样只是一味地去追求高产量，而是主要强调生产效益。精准农业成功地将农业带入到科技信息化的时代，这也是我国21世纪农业发展的新趋势。

1.2 精准农业种植技术

精准农业种植技术是基于现代化生物技术、信息技术以及工程技术等现代化生物技术、信息技术以及工程技术等发展起来的重要农业生产技术，其核心技术是GPS全球定位系统、地理信息系统、遥感系统以及计算机自动控制系统技术。精准农业系统所涉及的技术领域非常广且复杂，它是实现农业生产从传统走向现代化的重要载体之一。

1.2.1 现代化信息技术

精准农业种植技术早在20世纪的90年代中在发达国家兴起，发展至今已经延伸至世界上多个国家，跟随着科学技术水平的发展而不断发展，其先进性和效率性也得到了明显的提升，已经成为当前农业现代发展的普遍趋势。现代信息化农业生产技术的主要特点是通过利用地理信息系统对作物资料以及土壤异况进行整理分析，再制成具有时效性且可操控的大田管理信息系统。在此条件下再通过利用全球定位系统、计算机自动控制技术以及遥感技术去根据空间的每一操作单元的相关条件，通过控制调整所投入的资源，达到既能够减少投入又能增加量产，且能够保护农业资源和生态资源的目的。

1.2.2 生物技术

生物技术也是精准农业种植技术所采用到的重要技术之一，现代生物技术从广义上看主要包括了基因工程、微生物工程以及细胞工程等。精准农业所采用的生物技术其最显著的特点便是打破了以往远缘物种不能杂交的禁区，也就是说可以通过利用新的生物技术方法去开辟一个世界性的新基因库源泉，通过该方法培育出来的农作物新品种具有更加强的抗病性，同时具有产量更高、品质更好、营养更加丰富等优势，该过程的投入成本比传统的培育作物技术更低。现如今已经有了将血红蛋白转移到玉米中的案例，不仅能够让玉米的生产性能更高，同时还提升了它的蛋白含量。抗虫害转基因玉米已经在美国、加拿大，阿根廷等国家在数以万顷的土地上去试种。

1.2.3 工程装备技术

工程装备技术是精准农业种植技术中的重要组成部分，也是这么多项技术中硬件部分，该技术的核心是需要利用到机电一体化的技术。在现代的信息化精准农业种植技术之中，工程装备技术大多数情况是投入在农作物的播种、施肥、灌溉以及收获这四个环节中。在播种这个环节中，主要是通过精准种子工程和精准播种技术的融合，该技术能够使得农作物的播种分布以及播种深度都比较均衡，与传统的播种方式相比大幅提升的播种效率，节省了种植户的时；施肥环节则是需要根据不同地区、不同气候条件、土壤类型等去给农作物施以多种含有微量元素的有机肥料，并运用科学合理的配方去进行，减少环境污染的情况，增加生产效能；灌溉环节需要在自动检测控制条件下去应用精准灌溉技术，结合不同农作物的不同生长周期以及作物需水量去进行精确灌溉，从而节省水能源消耗的同时还能提高资源的利用率；最后一步精准收获需要通过信息化机械设备对农作物进行准确的颗粒归仓，并进行逐一分级。

2 精准农业种植技术在玉米生产中的应用

2.1 应用背景

博野县地处河北省中南部，总面积为331km2，为暖温带半干旱季风气候，常年平均光照时间适中，具有四季分明以及雨量热量同步的特点。年平均降水461.2mm，主要集中在七月份到八月份，分配不均匀，年平均气温12.9℃，年均日照时数2357.1h，无霜期一般在189d左右。博野县的6月份和7月份为一年日照时间最长月份。在玉米种植中，光照条件、水分、温度等条件适宜玉米栽培，为进一步提高玉米产量，则应当在栽培中应用精准农业种植技术，以此分析控制高产栽培各环节参数，达到良好应用效果。

2.2 应用措施

在精准农业种植技术中，农业生产现代信息化技术是最核心基础，精准农业种植需要通过利用计算机网络技术与人工智能相融合，为农业生产与管理提供指导的现代化技术，下文将以博野县玉米种植为例，分析精准农业种植技术的具体应用措施。

2.2.1 卫星监测选地

卫星定位是农业生产中非常值得推广的一种信息化农业生产技术，该技术在博野县玉米大田深松整地监测中的应用，能够有效提升整地质量，对于整地面积的控制也有帮助，大部分大田玉米在整地时的深松深度需达到20cm，才能够确保土壤的肥水储藏能力，满足玉米的生长要求。选地是玉米栽培第一步，土壤是种子的温床，对于玉米植株生长具有直接影响。所以，应当开展选地整地工作，避免由于农户为追赶进度出现田间留茬多、整地深度不足等问题，导致大量细菌留存，影响玉米生长。在通过应用全球卫星定位系统配合相应通讯传送系统之后，实现了全方位的深松整地状态监测，通过传感技术对深松整地情况的传送，能够通过最小的力量投入，获得最为全面的深松整地监测情况，同时能够及时发现深松整地过程中出现的问题，并可对深松整地数据进行分析，明确影响深松整地质量的主要因素，进而优化深松整地措施，提升土壤的肥力水平，确保玉米种植之后能够获得高质量的生长。

2.2.2 智能选种系统的应用

人工智能选种技术，在大田玉米种子选择中的应用，通过对不同玉米品种的育种数据进行综合统计，分析所获得的育种数据也更为全面，分析各类玉米品种在各类农田环境下的生长情况以及对各个种植区水分、肥料、气温等动 态因素的适应情况，并且盡早明确不同玉米品种所适合的生长环境以及较为敏感的影响因素。其次，对种子进行智能化处理，还能够在智能监控环境下对种子进行晒种、浸种、药剂包衣等。最后，通过智能化技术考虑不同地区的气候条件、土壤湿度水平，从而进行针对性玉米品种的挑选，并可进行播种时间的测算，能够将传统玉米种子的盲目选择进行更为数据化、信息化的科学调整，提升玉米品种选择的科学性和合理性，满足玉米高产的根本需求。另外，玉米种子在选择时除了要对其生长习性有所了解之外，还需要注意各玉米品种生长时根部以及叶片的发育特点，根部叶片的生长情况，是影响玉米种子生长过程中营养吸收以及光合作用水平的重要结构部位也是影响玉米产量和质量的主要条件，同样需将其作为选种的重要参考因素。

2.2.3 控制种植密度

在玉米种植过程中，采用精准农业种植技术能够合理地控制好玉米在大田土壤的种植密度，可以利用计算机视觉扫描技术对玉米种植密度扫描。虽然不同的玉米品种其种植密度存在差异，但整体的种植密度要求还是比较大，一般不低于4000株/667m2，可以根据博野县的土壤条件以及气候条件的大数据分析进行适当调整，提升地方玉米高产栽培的保障。

2.2.4 田间管理监测

必须要做好玉米生长过程中的水肥管理以及田间的监测工作。结合博野县的种植条件可以从以下方面操作：首先第一步是做好水肥控制系统。由于博野县的年均降水量较少，因此玉米栽培中可能出现长时间干旱问题，因此需要实施补水及水肥一体化工作，可以充分利用好水肥控制系统去统计当地气候条件与土壤情况，再结合大数据分析方式，以获得玉米栽培中最佳水肥效果，为玉米生长提供预警，探明是否存在缺肥、干旱问题，发现问题后能够及时告知种植户，做好补救措施。

例如，在玉米穗期对水的需求量会大大增加。可以利用大数据对土壤湿度进行分析，明确玉米种苗是否需要灌溉；阴雨天气减少灌溉频率，干旱天气则增加灌溉频率；与此同时，玉米生产培育过程中通过应用定位系统与传感器来完成对玉米生长状况的监测，以此为农民高产栽培提供参考。

2.2.5 玉米病虫害防治

在实际玉米种植管理时，需要加强对于病虫害的防治重视，大部分玉米种植地区的玉米生长情况来看，影响较为严重的病虫害主要为大小斑病、青枯病、蚜虫等，此类病虫害的发生以及发展会对玉米的叶片、果穗、根系等部位造成严重影响，导致玉米植株发育不良，影响其正常的营养吸收情况，降低其光合作用效率以及有机物的积累，从而干扰到玉米的正常开花授粉，因此需要及时对病虫害的发生进行处理，避免种植的玉米植株被害虫啃食枯死。针对玉米常见病虫害的防治管理，需要进一步认识到先进科学技术应用的优势以及特点，通过分析各类病虫害发生机制的方式，来选择更为高效的防治措施。比如，明确了解玉米患病为何种病虫害类型之后，可以对应分析其发病特征、发病进展以及防治措施等，进而通过相应防治方法的实施，来提升防治效果，避免病虫害的进一步发展导致受损情况加重。

2.2.6 适时收获

玉米收获也就是玉米培育的最终环节，选择已经完全成熟的玉米。目前存在一部分玉米种植户由于赶产量而操之过急，在玉米没有成熟的阶段就收获，造成其质量与大小均造成影响。因此，可通过数据库中信息共享，结合博野县的气候条件等情况收集数据信息去预测正确农作物收获时间，从而有效减少劳动需求量，为农民提供良好服务。

3 结语

综上可知，精准农业种植技术的应用能够在玉米栽培时获得更加高品质的栽培成果，同时需要积极认识到各环节栽培技术的作用和优势，明确农业信息化技术应用措施，以提高玉米种植产量。先进信息技术的应用以及推广为玉米大田栽培技术的合理实施，提供了更为全面的参考，能够通过各类信息技术的应用，更为科学合理地对玉米各个种植以及管理阶段的技术实施提供指导，进而促进玉米产业的信息化现代化发展，提升各个地区的土地利用率以及玉米栽培质量，让我国的玉米种植产业以及整体农业产业得以长期稳定健康发展。

参考文献

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