- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:在农业现代化迅猛发展的时代大背景下,对于提升小麦种植田间管理水平而言,农业信息化技术所起的作用至关重要,不容小觑。本文着重对该技术在小麦种植方面的应用展开探讨,所涉及的应用涵盖了诸如精准规划、实时监测、智能防控等一系列措施。深入分析其是怎样凭借传感器、遥感、地理信息系统等各类技术手段,去妥善解决传统管理过程中所存在的诸多问题,进而达成小麦种植的精准化以及智能化这一系列目标,从而为小麦产量与质量的提高、为推动农业可持续发展提供坚实有力的支撑。
关键词:农业信息化技术;提升;小麦种植;田间管理;
随着时代车轮的不断向前滚动,传统的小麦种植田间管理模式遭遇了重重挑战,这些挑战使其难以很好地契合现代农业发展所提出的各种需求。而在如今数字化、智能化的汹涌浪潮席卷之下,农业信息化技术脱颖而出,一跃成为推动小麦产业实现升级的一股关键力量。它巧妙地将先进的信息技术与小麦种植的实际操作紧密融合在一起,凭借这种融合,能够对小麦的生长环境进行精准监测,能够对种植活动进行科学规划,以此极为有效地提升了管理的效率与质量。深入了解并且切实应用这些技术,对于保障我国的粮食安全、对于促进农业朝着现代化方向实现转型,都具有十分重要的意义,这无疑是小麦种植领域紧跟时代发展步伐的必然抉择。
一、小麦种植田间管理中存在的主要问题
(一)信息获取不及时、不准确
在传统小麦种植田间管理模式下,存在着信息获取方面及时性与准确性难以保障的情况。其获取手段颇为有限,农民多是凭借自身经验以及简单观察去判断小麦生长状况与环境变化。就拿土壤肥力情况来说,仅能依靠大致的土壤外观以及过往种植经验予以推测,无法精准知晓氮、磷、钾等养分的具体含量。在气象信息获取上,依赖传统天气预报,难以得到田间实时且精准的气象数据,像局部气温骤变、降水差异等信息均无法及时掌握。如此信息获取的滞后与不准,致使农民难以及时调整管理策略,错过灌溉、施肥以及病虫害防治的最佳时机,对小麦生长发育造成影响,进而制约产量与品质的提升[1]。
(二)管理粗放
当前不少地方的小麦种植田间管理呈现出较为粗放的状态。在灌溉环节,多数农民采用的是大水漫灌这种方式,未考量不同区域土壤保水能力以及小麦不同生长阶段的需水差异,这既造成大量水资源的浪费,又可能因积水使得土壤透气性变差,影响小麦根系生长。施肥之时,往往是凭借经验大致估算肥料用量与施肥时间,无法依据土壤实际肥力状况以及小麦生长需求来精准施肥,导致肥料利用率低,甚至可能因施肥过量引发土壤污染以及水体富营养化。在病虫害防治方面,目前缺乏科学的监测手段,常常依赖定期喷洒农药,不管有无病虫害发生。这种粗放的管理模式不但增加生产成本,而且不利于环境保护以及农产品质量安全。
(三)病虫害防治滞后
病虫害向来是影响小麦产量与质量的关键因素,然而目前小麦种植田间管理在病虫害防治上有着明显滞后的问题。病虫害监测主要依靠人工田间巡查,效率低下且难以实现全面覆盖。待发现病虫害症状之际,往往已经扩散蔓延,错过最佳防治时期。同时,病虫害预测预报体系尚不完善,缺少先进的监测设备与专业技术人员,无法准确预测病虫害的发生趋势。在防治手段上,过于依赖化学农药,长期不合理使用致使害虫产生抗药性,天敌数量减少,生态平衡遭到破坏。此外,对于一些新型病虫害,缺乏有效的应对举措与技术储备,使得病虫害防治效果欠佳,严重威胁小麦安全生产。
二、农业信息化技术在小麦种植田间管理中的应用措施
(一)精准种植规划
在小麦种植规划上实现精准性,农业信息化技术给予了强有力的支持。对土地资源展开全面且细致分析这一工作,可凭借地理信息系统(GIS)技术来完成。通过对土壤类型、地形地貌、肥力分布等诸多方面的数据进行收集,进而绘制出详细的土地信息图,以该图作为依据,对小麦种植区域展开科学规划,依照不同地块所具有的特点来挑选适宜的小麦品种,达成因地制宜开展种植的目标。与此同时,借助大数据技术,把多年的气象数据、土壤数据以及小麦生长数据等进行整合,针对各因素之间存在的关联展开深入分析。基于这些分析所得到的结果,对最佳的播种时间加以确定,明确合理的播种密度,规划出科学的种植布局。例如,依据不同年份的气候特点以及土壤肥力状况,对播种量进行精准调整,确保小麦在生长初期便拥有良好的群体结构,为其后期的生长发育以及实现高产筑牢坚实的基础。精准种植规划这一举措,不但能够将土地的潜力充分挖掘出来,而且还可提升小麦对环境的适应能力,减少资源方面出现的浪费情况,促使种植效益得以提升[2]。
(二)实时环境监测与智能调控
于小麦种植的田间进行各类传感器的部署,以此构建起实时环境监测网络。其中,土壤湿度传感器可精准测量出土壤里所含的水分含量,温度传感器能够实时将土壤和空气的温度信息反馈回来,光照传感器则负责记录光照强度以及时长等方面的数据。这些传感器会把所收集到的信息实时传输至智能监测平台。基于这些实时的数据信息,智能灌溉系统可依照小麦在不同生长阶段所具有的需水要求,自动对灌溉的时间、频率以及水量做出调整,达成精准灌溉的目的。例如,当小麦处于拔节期且需水量较大之时,系统会自动增加灌溉量;而在成熟期则适当减少灌溉操作,以此避免出现倒伏现象。智能施肥系统同样以土壤养分传感器所提供的数据作为依据,精确计算出所需肥料的种类以及用量,再借助自动化设备来实现精准施肥。这种实时环境监测与智能调控的方式,能够为小麦生长营造出最为适宜的环境条件,提高水资源以及肥料的利用效率,减少因不合理灌溉和施肥而导致的环境污染情况。
(三)病虫害精准监测与防控
在农业领域,借助信息化技术之力,小麦病虫害的精准监测与防控得以实现。通过利用遥感技术以及无人机所搭载的高分辨率摄像头,以空中俯瞰的方式针对大面积麦田展开观测。对作物的光谱特征以及图像信息加以分析,如此一来,能够在病虫害处于初期阶段时,及时察觉如叶片颜色改变、植株生长出现异常等这类异常症状,进而快速锁定病虫害的发生区域。与此同时,在田间设置病虫害监测传感器,用于实时收集害虫活动的相关信息以及病菌孢子浓度等方面的数据。凭借大数据分析与人工智能算法,针对所收集到的病虫害信息展开深度挖掘与细致分析,以此对病虫害的发生趋势以及扩散范围做出预测。一旦察觉到病虫害存在的迹象,智能决策系统便会迅速制定出具有针对性的防控方案,用以指导农户能够精准地进行施药操作,在选用合适的农药品种以及确定施药剂量方面给予指引,避免出现大面积盲目喷洒农药的情况,这样既能对病虫害实现有效控制,又可减少农药给环境与农产品带来的污染,为小麦的质量与安全提供保障[3]。
(四)生长态势监测与智能决策
借助无人机以及地面监测设备,并与图像识别、光谱分析等先进技术相结合,针对小麦的生长态势实施全方位的监测举措。无人机定期在麦田上方进行低空飞行拍摄,从而获取小麦的株高、叶面积、覆盖度等诸多数据,而地面监测设备则负责实时监测小麦的生理指标,像是叶绿素含量、光合作用速率等方面。这些数据在被传输至智能管理平台之后,会通过数据分析模型来对小麦的生长健康状况予以评估。智能决策系统依据所获取的生长态势数据,再结合历史数据以及专家知识,为农户提供精准的田间管理决策方面的建议。例如,当察觉到小麦叶片出现发黄、生长速度缓慢等情况时,系统会通过分析判断可能是由于缺肥或者病虫害因素所致,并给出具体的追肥方案或者病虫害防治措施。通过开展生长态势监测与实施智能决策,农户能够及时了解小麦的生长动态,进而科学合理地调整管理策略,确保小麦在各个生长阶段均能够获得恰当的照料,最终达成高产稳产的目标。
三、应用农业信息化技术面临的挑战
(一)高昂成本限制普及
与农业信息化技术相关的设备及服务,其成本处于颇高的状态。就拿高精度的传感器、智能监测系统来说,它们的价格甚是昂贵,对于那些以小规模经营为主的农户而言,购买并安装这些设备所带来的资金压力极为巨大。除此之外,软件系统在使用时可能会涉及每年的订阅费用,而且数据的存储与分析同样需要另外投入资金。设备的定期校准、维修以及技术升级等维护方面所需的成本也不容被轻视,每一项都需要花费金钱。正是这样高昂的成本状况,使得众多农户面对农业信息化技术只能望而却步,进而严重限制了该项技术在广大农村地区的普及程度。
(二)专业人才极度匮乏
农业信息化技术在应用过程中,是需要那种既精通农业又熟练掌握信息技术的复合型人才来支撑的。但实际的状况却是,在农村地区,这类专业人才的数量极为稀少。现有的从事农业的人员,大部分年龄都偏大,他们接受新技术的能力存在着一定的限度,在对信息化技术进行操作以及理解方面都存在着诸多困难。而那些年轻的技术人才,又都不太愿意扎根于农村地区,如此一来,基层就缺少了能够对这些技术展开有效推广以及应用的专业人员。在没有专业人才给予支持的情况下,农业信息化技术在实际的应用当中就很容易出现各种各样的问题,也就无法将其自身的优势充分地发挥出来[4]。
(三)数据管理存在风险
在农业信息化推进的过程当中,会产生数量颇为庞大的数据,比如土壤方面的信息、作物生长的数据等等。然而,数据管理方面却面临着诸多的风险情况。从一方面来讲,数据存储的安全性是有所欠缺的,存在着因网络受到攻击、设备出现故障而导致数据丢失或者泄露的可能性,这种情况一旦发生,就会对农户以及企业的利益造成损害。从另一方面来讲,数据的整合与分析水平是比较有限的,大量具有价值的数据都没能得到充分地挖掘以及利用,也就无法为农业生产提供精准且有效的决策方面的支持。而且数据标准也并不统一,来自不同源头的数据难以实现相互兼容,这便对农业信息化技术的整体应用成效产生了影响。
四、应对农业信息化技术挑战的措施
(一)降低成本促进应用
政府方面,应加大扶持力度,设立专项补贴资金,针对购置信息化设备、软件的农户及农业企业给予一定比例补贴,以此减轻其经济负担。企业层面,要鼓励开展技术创新,致力于研发性价比更高的产品,借助规模效应达成设备价格的降低。同时,资源的整合工作亦不可忽视,搭建共享平台,使得农户能够以较低成本获取信息化服务。此外,建立设备租赁机制,让农户可按需进行短期设备租赁,如此可减少一次性投入,进而提高农业信息化技术的可及性,推动其实现广泛应用。
(二)培养人才提供支撑
人才培养为发展提供支撑情况农业信息化专业人才的培养强化至关重要。教育部门需推动高校与职业院校开设相关专业及课程,并设置实践教学环节,以此培养既懂农业又精通信息技术的复合型人才。对于现有农业从业者,应开展线上线下相结合的培训活动,通过邀请专家以视频讲座、现场指导等方式,提升他们的信息化技能。建立人才激励机制,提高农村地区信息化人才的待遇,吸引外部人才流入,鼓励大学生返乡投身农业信息化建设,从而为农业信息化发展筑牢坚实的人才支撑[5]。
(三)强化数据管理效能
建立完善的数据安全保障体系,运用加密技术、访问控制等手段,防止数据泄露与恶意篡改情况发生。同时,制定统一的数据标准,促进不同系统、平台间的数据兼容与共享。加大对数据整合与分析的投入力度,借助大数据、人工智能等技术,深度挖掘数据价值,为农业生产提供精准决策依据。成立专门的数据管理机构,负责数据的收集、存储、分析与应用等工作,确保数据管理的规范化与科学化,实现农业信息化技术应用整体效能的提升
结语:综上所述,农业信息化技术犹如一阵春风,给小麦种植田间管理带来了创新性的变革,在时代发展的漫长进程之中,充分展现出了其自身所蕴含的巨大潜力。通过精准规划、实时监测以及智能防控等一系列得力举措,有效地弥补了传统管理方面存在的不足之处,使得小麦的产量与质量都得到了显著提升。展望未来,随着相关技术持续不断地创新与发展,农业信息化将会以一种更加深入的态势融入小麦种植的各个环节之中,进而进一步有力地推动农业朝着智能化、绿色化的方向大步迈进,从而为保障国家粮食安全以及农业可持续发展源源不断地注入强劲动力。
参考文献:
[1]宋春鹏.农业信息化技术提升小麦种植田间管理[J].河北农机,2025,(01):136-138.
[2]张廷.农业现代化背景下小麦种植与病虫害防治措施[J].新农民,2024,(11):91-93.
[3]武丽娟.小麦种植当中农业机械自动化技术要点分析[J].种子科技,2024,42(04):155-157.
[4]何贤明.农业信息化背景下小麦栽培促高产的技术应用[J].种子科技,2023,41(24):112-114.
[5]康勇.农业信息化技术有效提升小麦种植田间管理[J].农业工程技术,2023,43(02):75-76.
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