伴隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平的持續(xù)提升,國內(nèi)大力推進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)模式的發(fā)展,雖然目前國內(nèi)農(nóng)業(yè)種植規(guī)模處于不斷擴(kuò)大的地步,但所應(yīng)用的種植技術(shù)水平仍然相對較低,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)種植的質(zhì)量以及產(chǎn)量有待提升。玉米是農(nóng)業(yè)種植的重要作物之一,深受國內(nèi)大眾的喜愛,玉米現(xiàn)代化種植目標(biāo)的實現(xiàn),離不開先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,為做好米作物的種植工作,農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)應(yīng)運而生。本文對該項技術(shù)在玉米現(xiàn)代化種植中的應(yīng)用進(jìn)行研究,希望為有關(guān)人員提供參考。
傳統(tǒng)玉米種植工作主要依靠人力種植為主,受到諸多條件的限制,玉米種植的實際效益還不夠明顯,諸多方面受到限制。但當(dāng)農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)的出現(xiàn),卻能很好地應(yīng)對限制問題,玉來種植的效果得到增強(qiáng),具有極為重要的價值。
一、農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)的優(yōu)勢
1、技術(shù)能夠直接提升農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率
隨著農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)的應(yīng)用,能使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植的每一個環(huán)節(jié)效率提升,轉(zhuǎn)變粗放式種植模式成為精細(xì)化種植模式,減少人力以及時間成本投入量,強(qiáng)化種植的效果。
2、減少農(nóng)藥以及化肥的使用量
農(nóng)機(jī)智能化精準(zhǔn)化技術(shù)在施肥以及灌溉過程中,能夠使得精準(zhǔn)化的目標(biāo)實現(xiàn),確保施肥與灌溉的程度能夠達(dá)標(biāo),并且不會出現(xiàn)過度的問題,最為明顯的意義在于減少過度施肥以及農(nóng)藥的施用量。
3、直接降低勞動強(qiáng)度
隨著農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)的合理應(yīng)用,必定減輕農(nóng)民的勞動強(qiáng)度,提升工作過程中的舒適度以及效率。由于傳統(tǒng)種植方法主要以人力為主,并且受到外界影響的程度較大,種植的效益并不能得到徹底實現(xiàn),但是在技術(shù)的應(yīng)用背景下,卻能將農(nóng)民的主動性全面發(fā)揮,并不需要投入太多的勞動力,只需要掌握好技術(shù)的要點,即能夠獲得良好的種植效益,同時玉米種植整個流程,也將會在其中得到持續(xù)優(yōu)化,真正滿足時代發(fā)展的基本要求。
二、農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)在玉米種植中的應(yīng)用分析
1、在玉米施肥以及整地中的應(yīng)用① 智能化選地傳統(tǒng)玉米種植模式中,選地往往需要依靠現(xiàn)場人工探查和種植經(jīng)驗實現(xiàn),選地過程較為麻煩,選地效率偏低且選地精準(zhǔn)性難以得到充分保障。而在農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)的支持下,玉米選地將變得更為直觀、高效與精準(zhǔn)。依托遙感與無人機(jī)技術(shù)對區(qū)域內(nèi)的土地情況進(jìn)行探查,能快速獲取土壤成分、肥沃度、灌溉條件、前茬作物等基本信息,為選地提供依據(jù)。另外在大數(shù)據(jù)技術(shù)、GIS系統(tǒng)等的支持下,還能實現(xiàn)對土壤理化性質(zhì) ??pH 值、有機(jī)質(zhì)含量、微量元素分布等數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測、分析和模擬,進(jìn)而結(jié)合氣候數(shù)據(jù)對不同地塊玉米生咋還能夠發(fā)育的潛力加以判斷,進(jìn)一步提升玉米選地的精準(zhǔn)化決策水平。
② 智能化整地
農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)支持下,玉米整地效率將得到顯著提升,同時整地效果也能得到充分保障。依托傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)等,可對農(nóng)田土壤狀況進(jìn)行實時監(jiān)測和動態(tài)分析,從而為土壤翻耕提供依據(jù)。在不同的土壤狀態(tài)下,基于大數(shù)據(jù)模型提供合適的翻耕決策,精準(zhǔn)控制翻耕深度與力度,能充分發(fā)揮翻耕作用并促進(jìn)土層優(yōu)化、土壤透氣透水性改善。在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)與深松技術(shù)的共同作用下,玉米地的翻耕能充分保障土攘通透性與疏松度符合要求,即翻耕深度能輕松達(dá)到 30cm 。根據(jù)土壤本身緊實度的差異,可在緊實度較高的農(nóng)田適當(dāng)增加深耕深度或提高旋耕機(jī)轉(zhuǎn)速,確保犁底層能被充分打破;在緊實度較低的農(nóng)田則可適當(dāng)減少作業(yè)強(qiáng)度,以防過度耕作導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞與能源浪費。另外整地過程中還可利用視覺傳感器與激光測距儀等,對整地后的土壤表面加以檢查,從而判斷土壤平整度、碎土程度等是否符合要求,并會針對整地質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的情況自動發(fā)出警報以及提供具體改進(jìn)建議。
③ 精準(zhǔn)施基肥
運用農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)進(jìn)行玉米基肥的施用,可對土壤樣本的實驗室分析以及田間傳感器實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,再結(jié)合玉米的品種、生長階段以及目標(biāo)產(chǎn)量,構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型,合理制定精準(zhǔn)的基肥配方。精準(zhǔn)的基肥配方會對配合整地施用的基肥的氮、磷、鉀以及各種微量元素的施用量進(jìn)行精準(zhǔn)確定,既能充分滿足玉米初期生長對養(yǎng)分的需求,又可防止肥料施用過量造成的浪費和環(huán)境污染。玉米種植中精量施用基肥,通常施用腐熟農(nóng)家肥 1500~2000kg/667m2 尿素 6~8kg/667m2 過磷酸鈣 15~20kg/667m2 、氯化鉀 5~10kg/667m2 以及硫酸鋅 15~20kg/ 667m2 ,具體要根據(jù)實際情況進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)整。農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)在玉米基肥施用中的運用,還能實現(xiàn)變量施肥,即使用配備有GPS定位系統(tǒng)與肥料計量裝置的施肥機(jī),根據(jù)土壤養(yǎng)分地圖以及預(yù)設(shè)的施肥方案在田間不同地塊區(qū)域自動調(diào)整肥料使用量,從而確保肥料在田間的分布更為均勻合理并提升肥料利用率、促進(jìn)玉米良好生長。施肥過程中搭載傳感器還能對肥料流量、施肥速度等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,并可在施肥量偏離預(yù)設(shè)值或施肥不均勻的情況下自動調(diào)整糾正。
2、在玉米播種中的應(yīng)用① 播種時間選擇
根據(jù)所在地的多年氣候條件以及農(nóng)民種植的時間,玉米最為適宜播種的時間應(yīng)控制在春季3月-5月,夏季需要在6月-7月。無人機(jī)施基礎(chǔ)肥。在農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)的支持下,玉米播種時間的確定將變得更為精準(zhǔn)可靠。利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能技術(shù)等,可實現(xiàn)對土壤溫度、土壤濕度、光照強(qiáng)度、氣象條件、土壤肥力、歷史種植等數(shù)據(jù)等有效采集與綜合分析,并通過機(jī)器學(xué)習(xí)模型對所有因素進(jìn)行綜合考量后確定最佳播種時間。通常在地溫穩(wěn)定在 10°C 以上且后續(xù)氣象條件較為適宜的情況下,系統(tǒng)才會推薦進(jìn)行玉米播種。
② 精量播種
通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)等,綜合考量玉米品種、土壤肥力、氣候條件、目標(biāo)產(chǎn)量等因素,可對玉米畝播量進(jìn)行精準(zhǔn)規(guī)劃。譬如經(jīng)過計算,確定某地塊種植密度為4000株 /667m2 種子千粒重為 300g ,發(fā)芽率為 90% ,田間保苗率為 85% ,需播玉米種子 1.57kg/667m2Ω ,利用配備高精度種子計量裝置的智能播種機(jī)進(jìn)行玉米播種,能根據(jù)預(yù)設(shè)的播量以及玉米種子本身的大小、形狀與千粒重等特性,實現(xiàn)對播量的精準(zhǔn)控制。智能播種機(jī)會對種子進(jìn)行光電掃描或機(jī)械測量,從而獲取種子相關(guān)參數(shù),再根據(jù)播種需求自動調(diào)整播量。針對大粒型種子,播量一般為每穴2\\~3粒;針對小粒型種子,播量一般為3\\~4粒。播種過程中智能播種機(jī)還可結(jié)合土壤肥力監(jiān)測數(shù)據(jù)實現(xiàn)變量播種。
③ 播種深度與覆土厚度控制
智能播種機(jī)配備有深度傳感器與液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),能在播種過程中根據(jù)土壤質(zhì)地以及含水量等條件自動調(diào)節(jié)播種深度。在較硬且含水量較少的土壤,智能播種器會適當(dāng)增加播種深度,確保種子能播到合適深度;而在較軟且含水量較多的土壤,智能播種器則會適當(dāng)減小播種深度。智能播種器能對播種深度進(jìn)行精準(zhǔn)控制,可將播種深度控制為 3~5cm 且誤差控制在 ±0.5cm 范圍內(nèi)。播種過程中,智能播種機(jī)能根據(jù)播種深度以及土壤條件,實現(xiàn)對覆土厚度的精確控制。智能播種期上集成的種子計數(shù)器、播種深度傳感器、覆土厚度傳感器等,能對播種過程各項參數(shù)與質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行實時監(jiān)測,并在播種異常時發(fā)出警報。
農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)在玉米播種過程中所產(chǎn)生的有效性以及準(zhǔn)確性,對后續(xù)玉米產(chǎn)量以及質(zhì)量影響極大。免耕播種機(jī)可以借助播種部件參數(shù)的調(diào)整,實現(xiàn)種子播種深度以及種子間距的合理控制,保證種子生長環(huán)境最為優(yōu)良,提升玉米種植產(chǎn)量。比如,某地在玉米種植基地中,應(yīng)用免耕播種機(jī)械之后,播種的合格率達(dá)到了 80% □
3、在玉米田間管理中的應(yīng)用
① 補(bǔ)苗
傳統(tǒng)補(bǔ)苗主要依靠人為模式展開工作,很難使得工作開展的水平提升,但是隨著該項技術(shù)的應(yīng)用之后,卻能使補(bǔ)苗效率提升,補(bǔ)苗質(zhì)量水平提升。
② 智慧灌溉
智慧灌溉主要由環(huán)境監(jiān)測、云平臺、水肥一體化三個模塊構(gòu)成,對玉米生產(chǎn)中的環(huán)境溫度、濕度、光照強(qiáng)度等參數(shù)展開全面監(jiān)控,借助傳感器數(shù)據(jù)的信息分析,達(dá)到預(yù)定閾值,作為灌溉設(shè)備運行的基礎(chǔ)控制條件,又能實現(xiàn)節(jié)水節(jié)能目標(biāo)。其中,水肥一體化系統(tǒng)始終都是將灌溉以及施肥融為一體的農(nóng)業(yè)全新技術(shù),該項技術(shù)是農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)的重要表現(xiàn)形式,按照玉米生長的要求,對玉米整個生育期要求展開設(shè)計,使可溶性固體肥料或者液體肥料配兌而成的肥料與灌溉水一起,使得水分以及養(yǎng)分定量、均勻,準(zhǔn)確化地輸送到根部土壤,最大程度地提升肥料的應(yīng)用效率。例如,常見的滴灌設(shè)備就是一種常用的智能機(jī)械化灌溉工具,借助設(shè)置滴頭滴水量以及滴水頻率,滴灌設(shè)備能夠精確化的控制水分的攻擊,確保玉米在核心生長期間獲得足夠的水分資源,也可以防治水資源浪費問題。比如,在實際應(yīng)用過程中,某地玉米種植基地在應(yīng)用滴灌設(shè)備之后,整個灌溉效率大幅提升。在灌溉過程中能精確的掌控灌溉量,防止了水分浪費問題,降低了水資源的消耗量,并且根據(jù)數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn),借助設(shè)備落實精確化灌溉,當(dāng)?shù)赜衩咨L狀況改善極其明顯,玉米最終產(chǎn)量提升了大約 20% 。
58|農(nóng)天致富友
4、農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)在病蟲害防治方面的應(yīng)用
農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)在玉米病蟲害防治中的應(yīng)用,最為重要的表現(xiàn)在于監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用。玉米在進(jìn)入生長關(guān)鍵期,也是玉米病蟲害發(fā)生概率最大的時期,可見該階段的管理應(yīng)用極為重要。在防治過程中,玉米病蟲害發(fā)病難以通過肉眼發(fā)現(xiàn),一旦發(fā)現(xiàn)時間較晚,對玉米生長的效果會產(chǎn)生較大的影響,為了避免這樣的問題,農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)的應(yīng)用極為重要。該項技術(shù)的科學(xué)水平極高,有關(guān)人員可以通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,利用傳感器等裝置采集玉米生長環(huán)境數(shù)據(jù),比如溫度、濕度以及降雨量等,還能細(xì)致精確的查看到病菌初始菌源量等各種數(shù)據(jù),融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),構(gòu)建完善的監(jiān)測系統(tǒng),準(zhǔn)確預(yù)警玉米的各種病害蟲害情況,該系統(tǒng)的構(gòu)建應(yīng)用,通過實際的研究發(fā)現(xiàn),整體預(yù)測準(zhǔn)確率達(dá)到了 70% 以上。由此可見,農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)的應(yīng)用,勢必能保證玉米病蟲害問題得到及時發(fā)現(xiàn),結(jié)合有針對性的措施展開處理,使玉米的生產(chǎn)質(zhì)量水平提升,擴(kuò)大玉米作物種植數(shù)量,為社會大眾提供更多優(yōu)質(zhì)的玉米產(chǎn)品,促進(jìn)玉米種植的經(jīng)濟(jì)效益全面實現(xiàn)。
5、農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)在玉米收割中的運用
在玉米種植過程中,農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)的運用,可以在根本上提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,持續(xù)降低勞動強(qiáng)度,提升質(zhì)量。傳統(tǒng)人工收割玉米的方式,所消耗的時間以及資源量較多,但是也不容易保證收割工作的均勻性以及全面性,相比來看,農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)在完成收割工作任務(wù)時,還可以保證收割工作的速度以及質(zhì)量。在較多收割設(shè)備當(dāng)中,玉米聯(lián)合收割機(jī)的運用最為廣泛,它是農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)的重要表現(xiàn)形式之一,它可以在一次收割過程當(dāng)中完成割茬、剝皮、打碎秸稈以及收集玉米等一系列工作,如此直接提升了收割玉米的工作效率,玉來聯(lián)合收割機(jī)的應(yīng)用,不但可以直接減少人力勞動,又因為智能化機(jī)械化操作的精確度,全方位地提升了玉米的收獲質(zhì)量。比如國內(nèi)某地區(qū)玉米種植基地,在應(yīng)用玉米聯(lián)合收割機(jī)之后,發(fā)現(xiàn)收割效率提升了3倍,所投入的人力成本數(shù)量大大降低,并且智能化收割的玉米顆粒損傷率極低,整個玉米收割質(zhì)量得到了提升。農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)在玉米收割工作中的運用,可以優(yōu)化收割工作流程,提升收割工作開展質(zhì)量水平,滿足新時代下市場對玉米作物高質(zhì)量的要求。
6、農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)在玉米種植遙感方面的應(yīng)用
① 玉米遙感技術(shù)的概述
農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)在玉來種植中展開應(yīng)用,還表現(xiàn)出遙感技術(shù)的特點。玉米遙感指的是運用衛(wèi)星遙感平臺,來獲取遙感數(shù)據(jù),對玉米種植中作物生長狀況、資源分布等信息展開監(jiān)測,并且對玉米種植展開分析評價。該項技術(shù)具有整體、快速、實時等特點,成為玉米現(xiàn)代化種植,不可或缺的農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)。
② 對玉米長勢的監(jiān)測
玉米作物長勢監(jiān)測,主要通過遙感數(shù)據(jù)獲取玉米生長過程的生理、生態(tài)參數(shù),細(xì)致分析玉米生長狀況以及健康狀況,為玉米生產(chǎn)管理提供基本依據(jù)。該技術(shù)的監(jiān)測指標(biāo)包括了玉米葉面積指數(shù)、植被指數(shù)以及生長速率等,能及時調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施,提升玉米作物的產(chǎn)量以及品質(zhì)。另外,智能精準(zhǔn)化技術(shù)能夠結(jié)合地面實測數(shù)據(jù),建設(shè)玉米作物產(chǎn)量預(yù)測模型,對玉米作物產(chǎn)量精準(zhǔn)特點展開預(yù)測,玉米作物估產(chǎn)方法也包括了統(tǒng)計模型、機(jī)器學(xué)習(xí)方法等,提升玉米作物的產(chǎn)量,為后續(xù)生產(chǎn)決策提供科學(xué)依據(jù)。
③ 玉米生長細(xì)節(jié)監(jiān)測
土壤濕度是影響玉米作物生長的重要因素之一,農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)遙感技術(shù),可以直接獲取土壤表面的反射、散射以及發(fā)射特性,準(zhǔn)確把握土壤濕度信息。常用的遙感數(shù)據(jù)包括光學(xué)遙感、微波遙感等,土壤濕度監(jiān)測對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義,有利于指導(dǎo)灌溉、優(yōu)化水資源配置。玉米農(nóng)田養(yǎng)分的監(jiān)測,農(nóng)田養(yǎng)分情況,對農(nóng)作物生長以及產(chǎn)量品質(zhì),可以產(chǎn)生重要的影響,遙感技術(shù)能夠借助監(jiān)測玉米作物的光譜特征,精確的獲得土壤養(yǎng)分實際含量,如此利于農(nóng)田養(yǎng)分精準(zhǔn)管理,全面提升肥料利用效率,降低環(huán)境污染水平。玉米病蟲害監(jiān)測方面的應(yīng)用。玉米種植過程中,病蟲害會對作物的產(chǎn)量以及品質(zhì)造成直接危害,農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)遙感技術(shù)可以借助監(jiān)測玉米作物生長情況,以及病蟲害的發(fā)生規(guī)律,預(yù)先預(yù)警病蟲害的產(chǎn)生,為防治工作提供基本依據(jù)。技術(shù)常用數(shù)據(jù)包括多光譜以及高光譜等,遙感病蟲害監(jiān)測,可以直接減少農(nóng)藥使用量,提升玉米產(chǎn)品質(zhì)量。該項技術(shù)在玉米作物長勢監(jiān)測以及估產(chǎn)等方面,可以發(fā)揮重要作用,借用該項技術(shù),必定可以為玉米現(xiàn)代化、智能化種植提供有利基礎(chǔ),最終促使玉米生產(chǎn)更加高效、持續(xù)。
注重開展玉米現(xiàn)代化種植中對農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)的應(yīng)用研究,對于提升玉米種植產(chǎn)量以及質(zhì)量水平,能產(chǎn)生極為重要的作用。全文從兩個角度展開研究,首先分析了農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)的優(yōu)勢與發(fā)展方向,其次分析了農(nóng)機(jī)智能精準(zhǔn)化技術(shù)在玉米現(xiàn)代化種植中的應(yīng)用內(nèi)容。相信隨著對技術(shù)的不斷研究以及實踐,之后的玉米種植效益必將得到全面實現(xiàn),滿足現(xiàn)代化玉米種植工作的真實需要,為社會大眾提供更多優(yōu)質(zhì)的玉米作物。
(作者單位:266736山東省平度市南村鎮(zhèn)人民政府)