現代化技術在農業種植中的應用探析

孫淑娟，田彩霞，鄢發平

（1.贊皇縣自然資源和規劃局，河北 石家莊 051230；2.邯鄲市邯山區農業農村局，河北 邯鄲 056001；3.吉水縣丁江鎮政務服務中心，江西 吉安 331618）

隨著人口的不斷增長和社會的不斷發展，農業生產面臨著巨大挑戰。應用傳統的種植方法難以滿足提高農作物產量和質量的需求，因此需要引入現代化技術來提升農業生產效率和可持續性。精準灌溉與水資源管理、無人機巡檢與農田監測、農業物聯網的實時監控、基因編輯與優質農作物培育以及區塊鏈技術的農產品溯源等現代化技術在農業種植中的應用逐漸引起了廣泛關注。

1 現代化技術在農業種植中的應用探析

1.1 有利于提高農作物的產量與質量

現代化技術在農業種植中的應用正為農業生產帶來前所未有的變革。其中，現代化技術對提高農作物產量與質量的影響尤為顯著。傳統農業種植方式受制于自然因素，產量波動大，質量難以保障。而廣泛應用現代化技術，如精準化管理、智能化農機設備和信息化決策等技術，為農業提供了更精準、高效、科學的種植手段，在提高農作物產量和質量方面帶來了積極的影響。精準化管理現代化技術，能夠根據不同農作物的生長需求，精確控制和供應水、肥、光等生長要素，為其提供最佳的生長環境。例如，利用智能灌溉系統，根據土壤濕度和含水量實現精準灌溉，避免水分過多或不足，從而優化農作物生長條件，提高產量和質量。通過應用先進的氣象預測技術，農民可以更準確地預測氣象變化，并及時做出調整，減少氣象災害對農作物產量和質量的影響[1]。在農業種植中廣泛應用自動化農機設備，極大地提高了作業效率和質量。自動化、機械化播種、施肥、收割作業減少了人力投入和人為操作誤差，提高了作業的一致性和精準度。根據農作物生長情況智能調整使用先進設備，確保作業時間和方式為最佳，從而達到提高農作物產量和質量的目標。此外，現代化技術在種植過程中的信息化決策為農業生產提供了科學指導。通過收集、分析大數據，運用農業信息技術，農民可以了解土壤養分、病蟲害發生情況等，并及時制訂針對性的管理策略。例如，根據土壤檢測結果合理施肥，滿足農作物對養分的需求，從而提高農作物的產量和質量。

1.2 有利于資源高效利用

現代化技術在農業種植中的應用不僅對提高農作物產量與質量有積極影響，還在資源高效利用方面發揮著重要作用。在傳統農業生產的過程中，土壤、水源、化肥等資源常常被過度消耗，導致生態環境惡化。然而，現代化技術的廣泛應用，如精準農業和智能灌溉，為資源高效利用提供了切實可行的途徑，促進了農業可持續發展。1)精準應用現代化農業技術有助于減少土壤資源和水資源的浪費。傳統農業往往在整塊農田上進行，而現代化技術使得農業生產更具有定制性。通過土壤測試和農作物需求分析，農民可以有針對性地施肥、灌溉，避免過度浪費資源。例如，根據土壤所含養分精準施肥，提高了養分利用率，減少了養分流失率，降低了環境污染的風險。同時，利用智能灌溉系統，根據農作物生長需求定量、定時灌溉，避免浪費水資源。2)現代化技術為農業提供了更高效的資源管理手段。應用農業物聯網技術可以實時監測和追蹤農田中各種資源的分布狀況。通過傳感器收集土壤濕度、氣溫、農作物生長情況等數據信息，農民可以隨時了解資源利用情況，根據相關數據信息進行調整和優化，有助于合理配置資源，最大限度地利用資源，提高農業生產效率。現代化技術在農業廢棄物處理和再利用方面也發揮著重要作用[2]。

1.3 有利于病蟲害精準防控

現代化技術在農業種植中的應用，尤其在病蟲害精準防控方面發揮著重要作用，傳統病蟲害防控往往依賴化學農藥。農民過度施用化學農藥，不僅會對環境造成影響，還會導致農產物產量和質量下降。因此廣泛應用農業物聯網、遙感技術和生物防控等現代化化技術為病蟲害精準防控提供了創新解決方案，可精準保護農作物。

應用農業物聯網技術可以實時監測農田環境和農作物生長狀況，在田間布置傳感器可收集土壤濕度、溫度、氣象等數據信息，農民可以了解農田實際狀態，有助于在早期發現潛在的病蟲害。例如，當某個地區濕度過高時，可能會滋生某些病蟲害，農民可以根據傳感器數據，及時采取防控措施，避免病蟲害大規模發生和擴散。通過衛星遙感圖像的獲取和分析，可以監測農作物生長狀況和病蟲害分布情況。例如，一些病蟲害會導致農作物的顏色、形態發生變化，通過分析遙感圖像，可以及早發現病蟲害，有針對性地進行防控，幫助農民精細分區防控，實現分塊管理，減少農藥的浪費。

1.4 有利于節約勞動力成本

傳統農業生產方式往往依賴大量人力，而現代化技術在農業種植中的應用顯著節約了勞動力成本。廣泛應用機械化作業、自動化設備和智能化管理等現代化技術可為農業生產提供了更高效的方式，從而減輕農民的勞動壓力，提高了生產效率。采用傳統的耕地、播種、收割等方式，需要投入大量的人力，勞動強度高。而使用拖拉機、播種機、收割機等能夠自動化完成作業，大大減少了勞動力。例如，自動收割機能夠完成收割、打捆等作業，不僅提高了作業效率，還減輕了農民的體力負擔。在現代農業中，智能化農機設備廣泛應用于農田管理和作業的過程中。例如，智能化噴灑器可以根據農作物生長需求，自動調整藥劑用量和噴灑范圍，不僅提高了防控效果，還節約了噴灑時間和勞動力成本[3]。此外，一些智能化設備還能實現遠程控制和監測，使農民能夠使用更便捷的方式管理農田，進一步減少人力成本。農業物聯網、人工智能等現代化技術能夠實時監測和管理農田，通過傳感器收集數據，農民可以了解土壤養分、氣象變化等信息，制訂科學的農田管理計劃，不僅降低了農民巡視和檢測的工作壓力，還可以更加高效和精準地管理農田。

2 現代化技術在農業種植中的應用

2.1 精準灌溉與水資源管理

現代化技術在農業種植中的應用，特別是在精準灌溉與水資源管理方面，為農業生產帶來了革命性的變化。傳統的農田灌溉方法往往依賴于農民以往的種植經驗，容易造成水資源浪費和土壤鹽堿化。廣泛應用傳感器技術、智能灌溉系統和數據分析等現代化技術，使得農田灌溉更加科學、精準和高效，從而提高了水資源的利用效率。應用傳感器技術使得農民可以實時了解土壤濕度、溫度、農作物需水量等信息，通過在農田中布置土壤濕度傳感器，可以監測土壤含水量。根據傳感器數據，農民可以及時調整灌溉量和頻率，使得水分供應可以滿足農作物生長需求，避免灌溉過度或不足，不僅提高了農作物的產量和質量，還節約了水資源。智能灌溉系統能夠根據農作物需水量和土壤濕度，實時調整灌溉量和時間[4]。例如，當土壤濕度降低時，系統會自動啟動智能灌溉系統，確保水分供應充足。智能灌溉系統可以實現遠程控制，使農民能夠隨時隨地調整灌溉方案，提高管理靈活性。數據信息分析為精準灌溉與水資源管理提供了支持，通過收集、分析歷史氣象、土壤含水量等數據信息，可以建立模型，預測農作物對水分的需求，并制訂科學合理的灌溉計劃，避免過度灌溉，減少水資源的浪費。

2.2 無人機巡檢與農田監測

在農業種植中應用無人機巡檢與農田監測等現代化技術，可以促進農業朝著智能化的方向發展。傳統的農田巡視和監測通常需要大量時間和人力，且難以全面掌握農田情況。廣泛應用航拍攝像、遙感數據采集和圖像分析等技術，使農民能夠更高效、更全面地監測農田，從而實現農業生產精細化管理。無人機巡檢能高效、快速地監測農田，在無人機上搭載攝像設備，可以從空中全面拍攝農田圖像，大范圍獲取農田信息。例如，無人機可以在不同高度拍攝圖像，從而獲得農作物生長情況、病蟲害分布等信息，這使得農民能夠及時發現問題，采取針對性防控措施，避免病蟲害進一步擴散，提高農業生產穩定性。無人機可以搭載多光譜傳感器，獲取農作物光譜特征，從而分析農作物生長、土壤所含養分等數據信息，通過分析這些數據信息，農民可以了解農田整體狀況，及時判定是否需要施肥、防控病蟲害，從而針對性管理農田。無人機在監測農田、高分辨率拍攝農作物等方面發揮著重要作用，使農民能夠更準確地評估農作物生長情況，通過處理圖像，可以獲取農作物植株高度、葉片覆蓋度等信息，這有助于農民更準確地了解農作物生長狀態，從而根據實際情況進行施肥、灌溉等農田操作，以提高農作物的產量和質量。

2.3 農業物聯網的實時監控

在農業種植中應用物聯網技術可實時監控農田。農業物聯網是將各種農業設備、傳感器、監測器等連接到互聯網上，實時收集、傳輸和分析數據信息，應用該技術使得農民能夠實時監控農田，從而更好地管理農田，使得農業生產過程更智能化和精細化。

應用農業物聯網技術可實時監測農田環境，通過在農田中布置傳感器，可以實時監測土壤濕度、溫度、氣象等數據信息，這使得農民能夠隨時了解農田情況，判斷是否需要進行灌溉、施肥等操作。例如，當土壤濕度降低時，系統會自動發出警報，提醒農民灌溉，確保農作物健康生長。同時，農機設備可以搭載傳感器，實時監測機械運行狀態、油耗情況等，將這些數據傳輸到互聯網上，農民可以遠程監控機械的運行情況，及時發現問題，并維護和修復，這有助于減少機械故障，提高機械使用效率，降低生產成本。此外，應用農業物聯網技術可以實時監控農作物生長過程。在農田中布設圖像傳感器和攝像設備，農民可以實時觀察農作物生長情況，判斷是否存在病蟲害、養分不足等問題，有助于農民及早發現問題，并采取相應的措施，保證農作物健康生長。通過將各種數據信息整合到云平臺上并進行分析，了解農田整體情況和農作物生長情況。

2.4 基因編輯與優質農作物培育

將現代化技術應用在農業種植中，尤其是在基因編輯與優質農作物培育方面。基因編輯技術使得農業科學家能夠精確修改農作物基因，從而培育出適應環境、高產、抗性強的優質農作物，為農業可持續發展提供了新的可能性。基因編輯通過精確修改農作物基因，可精準調控農作物性狀。例如，通過編輯農作物基因，可使農作物具有更高的抗病蟲害能力，從而減少農藥施用量。基因編輯可以調整農作物生長周期，使其更適應特定的氣候和土壤條件，培育出更加適應不同環境和需求的優質農作物。基因編輯可以提高農作物的產量和質量。通過編輯與農作物產量和質量相關的基因，使農作物生長更快、產量更高、質量更好。例如，通過編輯水稻基因，成功地培育出了高產的水稻品種，為解決全球糧食安全問題作出了貢獻，還可以改善水稻的口感、風味等，提高水稻市場競爭力。然而，基因編輯在農業種植中的應用也面臨一些挑戰，盡管基因編輯可以培育出更優質的農作物，但也需要對其長期影響進行深入研究，以確保其安全性和可持續性，社會大眾對基因編輯的看法也存在分歧，需要平衡科技進步和倫理原則，制訂合理的監管措施。

2.5 區塊鏈技術的農產品溯源

現代化技術在農業種植中的應用，特別是區塊鏈技術，正在為農產品的質量安全和可追溯性提供創新性解決方案。傳統的農產品供應鏈往往存在信息不對稱、難以追溯等問題。

廣泛應用區塊鏈技術，使農產品的生產過程、流通環節等數據信息變得透明、可信、可追溯，為消費者提供了更安全、更可靠的農產品。區塊鏈技術在農產品溯源中的應用，實現了農產品生產過程的透明化。使用區塊鏈平臺可以讓農民、合作社、農業企業記錄并共享種植、施肥、灌溉等數據信息，這使得農產品生產過程變得透明，消費者可以了解農產品是否施用了農藥、化肥，從而更加信任農產品，提高其產量和質量。

同時，區塊鏈技術可追溯農產品流通環節。農產品從田間到餐桌包括運輸、加工、銷售等環節。通過使用區塊鏈技術，每個環節的信息都被記錄在區塊鏈上，形成不可篡改的信息鏈條。消費者可以掃描產品上的二維碼，獲取農產品詳細信息，包括生產地點、生產時間、流通路徑等信息。這使得消費者可以追溯農產品的來源，確保其安全性和質量。市場上一些農產品存在冒充、虛假標識的等問題，可能導致消費者對農產品的質量產生懷疑，但使用區塊鏈技術可以確保農產品的真實性，信息的記錄具有不可篡改性，讓消費者可以了解農產品的認證信息，從而提高市場競爭力。然而，區塊鏈技術在農產品溯源中的應用也面臨一些挑戰，如技術成本、數據隱私等問題。因此在實際應用該技術的過程中，需要考慮如何平衡技術投入與收益，保護農民和消費者的隱私。

3 結束語

現代化技術在農業種植中的應用正推動著農業朝著智能化、科技化的方向發展。通過提高農作物產量與質量、高效利用資源、精準防控病蟲害以及節約勞動力成本，為農業發展注入了新的動力。創新應用精準灌溉、無人機巡檢、農業物聯網、基因編輯和區塊鏈技術等現代化技術不僅提升了農業生產效率，還為農產品質量安全和可追溯性提供了有力保障。未來，隨著現代技術的不斷進步，農業將會迎來更加美好的發展前景。