農業信息化技術在玉米高產栽培中的應用及效果分析

王俊玲（山西省呂梁市離石區農業農村局，山西 呂梁 033000）

呂梁市地處山西省中部，總面積為2.1萬km2，為溫帶大陸性季風氣候，具有光照充足、雨熱同步、四季分明的特點。年平均降水472 mm，集中在7～9月份，分配不均勻，年平均氣溫9℃，日照時數較長，（2351.7～2872 h，無霜期一般為133～178天。）5～6月份為一年日照時間最長月份。在玉米種植中，光照條件、水分、溫度等條件適宜玉米栽培，為進一步提高玉米產量，則應當在栽培中應用農業信息化技術，以此分析控制高產栽培各環節參數，達到良好應用效果。

1 農業信息化技術概述

1.1 傳感器技術

農業生產中，農作物種類較多，不同品種需應用相應傳感器技術。在玉米栽培中，常用傳感器有生命信息傳感器與環境信息傳感器，其中，生命傳感器可檢測玉米生長自身信息，包含氮元素含量、農藥殘留量等，通過對該傳感器不斷完善，可彌補傳統人工檢測不足之處，以準確科學的數據分析實現數字化生命特征統計[1]；環境傳感器可檢測各種影響玉米種植的因素，包括含水量、空氣環境、土壤環境等。

1.2 農業智能機器人

農業智能機器人集成了傳感技術、自動控制技術等多種先進技術，可將其細分為三種，即農產品檢測機器人、畜牧類機器人、種植類機器人，實際應用中不同機器人具有相應優勢。如，畜牧類機器人可提高擠奶工作效率，玉米種植可應用種植類機器人，智能監控作物生長。

1.3 農業物聯網技術

該技術的發展可實時監控玉米生產全過程，逐漸發展為農業整體生產鏈條結構，包含傳感器網絡子系統、分析決策系統、控制系統等，可為玉米生產提供技術培訓與支持，提高農戶種植知識，促進產量提升。

1.4 精細作業技術與智能設備

該設備需要兩者協調應用，方可將作用充分發揮出來。應用該技術能夠實現資源利用率最大化，帶動農業可持續發展，當前中國設備儲備存在不足情況，實際種植中應用技術較少，其能夠在短時間內獲取玉米種植信息，為其生長提供技術支持。

2 玉米高產栽培中農業信息化技術應用措施

農業信息化主要是利用計算機及網絡技術對農業生產與管理提供指導，以呂梁玉米種植為例，分析農業信息化技術應用措施。

2.1 衛星監測選地

在玉米種植中，選地作為栽培技術第一步，土壤是種子的溫床，對于玉米植株生長具有直接影響。所以，應當開展選地整地工作，避免由于農戶為追趕進度出現田間留茬多、整地深度不足等問題，導致大量細菌留存，影響玉米生長[2]。因此，可采取無線通信技術、衛星定位技術及深松機具狀態檢測傳感技術，以準確監測農機深松深度、面積等過程參數，及時統計分析深松作業數據，達到深松整地標準，促進土壤肥力的提升，為種子成長提供保障。

2.2 智能選種系統

在玉米種植中，種植戶如何選購優良品種確保秋收已經成為重要問題，也是玉米高產栽培的要害所在。在優良玉米品種選擇中，蘊含著諸多學問，當前市場玉米品種多達上百種，且不同品種特點不同、產量不同、生產要求不同，選擇適宜玉米品種則能夠為豐收奠定基礎，品種選擇不良則會出現“人誤地一時，地誤人一年”的情況，導致汗水付諸東流。并且，信息爆炸的網絡中充斥諸多信息，具有零散化、碎片化特點，還有許多詐騙信息混雜其中，玉米種植戶鑒別能力有限，選種風險較大。因此，為解決玉米高產栽培“不知道種什么，不知道怎么種”問題，解決盲目選種風險，則應用智能選種系統，可根據呂梁市所轄地區情況，分析生態環境、土壤肥力、病蟲害發生、水分運移等數據，結合玉米種子特性實現種子選擇，在源頭上解決玉米種子劣質導致減產問題。并且，還能根據玉米種植歷史預估收益，對每個生產經營環節做到心中有數，協同專業知識資源庫，為種植提供分析指導、專家培訓服務，做到玉米選種有據可依。

2.3 控制種植密度

在玉米高產栽培中，應當科學合理地控制種植密度，可利用計算機視覺掃描技術對種植密度加以掃描，盡管玉米品種不同種植密度也有所不同，但通常對種植密度要求較大，每畝約為3500～4000株，可根據土壤氣候條件的大數據分析適當調整，為玉米生長提供保障。

2.4 田間管理監測

在玉米生長中，需做好水肥管理與田間監測工作。主要可從以下方面出發：

一是水肥控制系統。呂梁市由于降雨較少，玉米栽培中可能出現長時間干旱問題，所以實施補水及水肥一體化工作，利用水肥控制系統，統計當地氣候條件與土壤情況，利用大數據分析方式，以獲得玉米栽培中最佳水肥效果，為玉米生長提供預警，探明是否存在缺肥、干旱問題，發現問題后能夠及時告警種植戶，做好補救措施[3]。如，在玉米穗期需水量較高，利用大數據分析土壤濕度，明確是否需要灌溉，干旱天氣增加灌溉頻率，陰雨天氣則減少灌溉頻率；玉米植株及時人工授粉，將雄穗去除，保證雌穗實現雜交等。

二是實施精準農業監測。在玉米高產栽培中，應用農業信息化技術，對其生長環境加強監控，此為現代玉米種植重點。所以，在生產中應用GPS定位系統與傳感器，實時監測玉米生長狀況，以此為農民高產栽培提供參考。如，田間檢測系統查看玉米是否缺苗，移栽后觀測補水情況。不同生長階段玉米需求不同，利用農業信息化技術能夠及時掌握相關數據，推動玉米生長。

2.5 玉米病蟲害防治

在玉米高產栽培中，病蟲害作為影響生長的因素之一，對于玉米病害而言，主要可分為銹病、青枯病、圓斑病、小斑病等，影響玉米植株、葉片及授粉，易造成玉米減產與絕收。因此，針對此情況，則應當利用農業信息技術，合理分析病蟲害發生機制與影響范圍，以此為基礎選擇恰當防治方法與技術。常用方法為生物防治技術與化學防治技術，其中，化學防治是指在未產生病害威脅或發生病害后，噴灑殺毒農藥、除菌試劑及除蟲藥劑，及時處理病蟲害；生物防治技術利用害蟲天敵防治蟲害，可結合呂梁市情況選擇防治病蟲害方式，達到高產效果。

2.6 適時收獲

在玉米收獲中，需選擇玉米完全成熟階段，部分種植戶存在操之過急的情況，玉米未能完全成熟即收獲，對其產量、大小均造成影響。因此，可通過數據庫中信息共享，結合呂梁市氣候條件等情況收集數據信息，預測正確農作物收獲時間，減少勞動需求量，為農民提供良好服務。通常而言，玉米收獲時間應在超過90%植株產生枯黃現象后，或是大部分玉米籽粒金黃堅挺，即可收獲。

3 未來發展

3.1 創新農業信息技術

在未來發展中，加強對農業物聯網、云計算、精準作業設備、移動互聯、機器人等技術的創新研發，積極示范推廣與玉米高產栽培相符的設備與技術，吸引更多機構研發出穩定性高、操作便捷、維修方便、功能簡單、價格低廉的設備產品，推動玉米栽培的智能化。并且，地方政府也應當將自身宏觀調控作用發揮處理好，引導玉米高產栽培向正規化、規范化及科學化發展。

3.2 農業信息一體化

對農業部門資源積極整合，建立農業信息一體化資源管理平臺，為農戶玉米高產栽培種植提供更多技術與信息支持。該平臺可與國內農業院校、企業、科研機構進行資源整合與信息共享，實現優勢互補，保證科研機構研究的玉米品種符合實際種植需求，掌握玉米生長規律，促進產量提高。同時，還應當努力與國際接軌，借鑒先進農業信息化技術，推動技術進步發展，為玉米高產栽培提供支持。

3.4 加大資金投入

玉米栽培中，通常以家庭為單位的小規模生產模式，其農業信息獲取渠道不足，通常是根據多年玉米栽培經驗選擇品種與規模，導致玉米產量不穩定，對玉米銷量及價格造成影響。因此，呂梁市應當積極響應國家農業信息化技術推廣要求，吸引諸多企業投入到農業信息化發展之中，設置技術發展轉化機制，將資金作用發揮出來，增加農民經濟信息獲取渠道，開發建設農產品相關網站，推廣線上銷售，拓寬產品銷售市場，以提高農民收入。

綜上所述，信息化技術給玉米高產栽培注入了新的血液，予以現代農業新含義，為玉米生產管理帶來積極影響。因此，在玉米高產栽培中，應當從選地深耕、種子選擇、植株密植、田間管理、病蟲害防治、實時收獲這幾方面出發，明確農業信息化技術應用措施，以提高玉米種植產量。