大豆高產(chǎn)栽培及田間智能管理技術(shù)

朱百仙，王 賓，劉 方

（1.五蓮縣許孟鎮(zhèn)便民服務(wù)中心，山東五蓮 262315；2.五蓮縣許孟鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，山東五蓮 262315）

0 引言

大豆是我國重要的農(nóng)作物之一，對于保障國家糧食安全和農(nóng)民收入具有重要意義。進(jìn)入新時期以來，對于大豆及其相關(guān)產(chǎn)品的需求越來越大，傳統(tǒng)的種植和管理技術(shù)已經(jīng)無法滿足需求。在此背景下，專家學(xué)者，以提高作物產(chǎn)量為核心目的，不斷深化研究，提出了符合大豆生長規(guī)律和習(xí)性的新型栽培管理技術(shù)，并在實際應(yīng)用中，已經(jīng)取得了重大成果。

1 田間智能管理的重要意義

田間智能管理主要是指利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，對大豆種植的全過程進(jìn)行精細(xì)化、智能化和科學(xué)化的管理。借助該技術(shù)手段，可以實現(xiàn)對大豆生長全過程的精準(zhǔn)監(jiān)測和調(diào)控，提高大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)。

1.1 提高產(chǎn)量和品質(zhì)

通過精準(zhǔn)監(jiān)測和調(diào)控，可以及時發(fā)現(xiàn)并解決生長過程中的問題，保證大豆的健康生長。同時，還能提高肥料的利用率，減少化肥和農(nóng)藥的使用量，降低環(huán)境污染，提升大豆的品質(zhì)。

1.2 節(jié)約種植成本

由于新技術(shù)大量采用機(jī)械設(shè)備，對田間作物進(jìn)行監(jiān)測，減少了人工干預(yù)和管理成本。智能化的管理手段還可以提高肥料的利用率和灌溉水的利用效率，減少生產(chǎn)成本。

1.3 提高作物抗逆性

通過精準(zhǔn)監(jiān)測和調(diào)控，可以及時發(fā)現(xiàn)并解決生長過程中的問題，提高大豆的抗逆性。例如，在干旱或洪澇等不利條件下，通過智能化的管理手段可以及時調(diào)整灌溉和排水措施，保證大豆的正常生長。

1.4 促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化

田間智能管理是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。正確使用智能化管理技術(shù)，可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和品質(zhì)，推動農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級[1]。同時，田間智能管理可以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加快實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2 高產(chǎn)栽培技術(shù)要點

2.1 品種的選擇和種子處理

2.1.1 品種的選擇

在選擇品種時，種植農(nóng)戶必須充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤和生態(tài)條件。這是因為大豆的生長和發(fā)育對環(huán)境條件有著極高的要求，只有適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的品種才能獲得最佳的生長效果。還需要從多個角度評估品種的優(yōu)劣，包括產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆性等。一個優(yōu)秀的品種應(yīng)該具備高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害等特點，這樣才能確保其在生產(chǎn)中具有較高的潛力和良好的適應(yīng)性。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，科研工作者應(yīng)該加強(qiáng)新品種的研發(fā)和推廣，通過不斷的試驗和比較，篩選出最適合當(dāng)?shù)胤N植的品種。

2.1.2 種子處理

種子的質(zhì)量直接關(guān)系到幼苗的生長狀況，進(jìn)而影響最終的產(chǎn)量。因此，在播種前，需要對種子進(jìn)行一系列的處理，包括篩選、晾曬、消毒等。其中篩選是為了去除破損或不健康的種子，保證出苗率；晾曬則可以激活種子的生命力，提高發(fā)芽率；消毒則是用藥物對種子進(jìn)行浸泡或熏蒸，以殺死表面的病菌和蟲卵，減少病蟲害的發(fā)生[2]。在處理過程中，需要嚴(yán)格控制操作規(guī)程，確保種子的質(zhì)量。這些處理可以有效提高種子的發(fā)芽率和生長勢，為后續(xù)的生長打下堅實的基礎(chǔ)。此外，還要根據(jù)當(dāng)?shù)夭∠x害的發(fā)生情況，選擇適宜的農(nóng)藥進(jìn)行拌種。這樣做可以有效地防止病蟲害的危害，保證大豆的健康生長。

2.2 地塊準(zhǔn)備

地塊準(zhǔn)備對于大豆的生長和產(chǎn)量有著至關(guān)重要的影響。在種植大豆之前，需要對地塊進(jìn)行深耕細(xì)作，以增加土壤的通氣性和保水性，從而促進(jìn)大豆根系的生長。

深耕細(xì)作可以改善土壤的結(jié)構(gòu)，增加土壤的透氣性，有利于大豆根系呼吸和水分吸收。還能夠?qū)⑼寥乐械挠袡C(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)充分混合，提高土壤的肥力，為大豆的生長提供充足的養(yǎng)分。通常情況下，應(yīng)對目標(biāo)地塊進(jìn)行20 cm以上的深耕，才能完全達(dá)到種植要求。

除了深耕細(xì)作，合理施肥也是地塊準(zhǔn)備的重要環(huán)節(jié)。大豆生長需要大量的養(yǎng)分，因此要根據(jù)地塊的肥力情況，適量施肥，以滿足大豆生長所需的營養(yǎng)元素。特別是氮、磷、鉀等主要元素，對于大豆的生長和產(chǎn)量有著至關(guān)重要的作用。在施肥時，要選擇適當(dāng)?shù)姆柿项愋秃褪┓史绞剑源_保肥料能夠有效地被大豆吸收和利用。還要注意控制施肥量，避免過量施肥對土壤和環(huán)境造成負(fù)面影響。

在種植前，要清除地塊中的雜草和石塊，以確保大豆的生長環(huán)境良好。地塊平整可以減少水分蒸發(fā)和養(yǎng)分流失，有利于大豆的生長和發(fā)育。此外，地塊平整還有利于機(jī)械播種和收割，提高生產(chǎn)效率。在平整地塊時，還要注意土地的坡度和排水性，以防止水土流失和積水等問題。

2.3 播種密度

在播種時，要根據(jù)品種特性、土壤條件和氣候等因素，確定適宜的播種密度。為了獲取最佳的種植效果，農(nóng)戶需要深入理解大豆的品種特性、土壤肥力和氣候條件等因素，并在此基礎(chǔ)上制定合理的播種密度。

品種特性是決定播種密度的關(guān)鍵因素。早熟品種通常具有較小的生長周期，因此需要的生長空間較小，適合種植的密度較低。相反，晚熟品種由于生長周期較長，需要更多的空間來生長，因此播種密度相對較高。此外，對于一些生長旺盛、枝葉繁茂的品種，也需要適當(dāng)降低種植密度，以避免植株間的過度競爭。

肥沃的土壤能夠提供充足的養(yǎng)分給大豆植株，促進(jìn)其健康生長。在這種情況下，適當(dāng)增加種植密度可以提高土地利用率和產(chǎn)量。然而，如果土壤貧瘠，養(yǎng)分供應(yīng)不足，則需要降低種植密度，以保證植株的正常生長。

氣候條件同樣不可忽視。在適宜的氣候條件下，例如溫暖濕潤的環(huán)境，可以增加種植密度，以充分利用光能和水分資源。然而，如果氣候條件惡劣，如干旱或洪澇等，則需要適當(dāng)減少種植密度，以避免對大豆的生長造成不利影響。

當(dāng)然，種植密度并不是越高越好。過度密集的種植會導(dǎo)致植株間的競爭加劇，營養(yǎng)和光照不足，進(jìn)而影響大豆的品質(zhì)和產(chǎn)量。一般來講，壟作大豆可以采用窄行密植的方式，以兩行60 cm左右的小壟，四行90～110 cm的大壟搭配，小行間距控制在15 cm左右，密度為22.5萬～27萬株/hm2，如此便能做到最大化地利用土地資源，同時避免作物之間的惡性競爭，影響最終的總產(chǎn)量。

2.4 灌溉排水

在不同的生長階段，大豆對水分的需求呈現(xiàn)不同的特點。在苗期，大豆的需水量相對較少，僅占生長周期所需水分的20%。此時應(yīng)當(dāng)適當(dāng)控制澆水，以便更好地促進(jìn)根系的生長發(fā)育，過量的灌溉反而會抑制根系的正常生長。

進(jìn)入花期和結(jié)莢期后，大豆的需水量顯著增加，超過其生長所需總水量的一半[3]。這個階段是大豆生長最旺盛的時期，需要大量的水分來支持植物的生長和果實的形成。此時，保持土壤濕潤變得尤為重要。為了滿足大豆的水分需求，需要定期澆水，并確保水分能夠均勻地滲透到土壤中。

在干旱季節(jié)，水分供應(yīng)變得尤為關(guān)鍵。缺水的環(huán)境會對大豆的生長造成不利影響，甚至導(dǎo)致減產(chǎn)。因此，種植者需要密切關(guān)注天氣情況，及時采取措施進(jìn)行補(bǔ)水。合理利用水資源，避免浪費(fèi)，同時也需要注意澆水的時機(jī)和方式，以免操作不當(dāng)影響其產(chǎn)量。

除了適時澆水，排水工作同樣重要。過多的水分會導(dǎo)致澇害，對大豆的生長造成嚴(yán)重?fù)p害。特別是在多雨季節(jié)，田間的排水系統(tǒng)需要得到及時疏浚，以確保水流暢通無阻。良好的排水系統(tǒng)可以有效地避免澇害的發(fā)生，為大豆的生長提供一個適宜的環(huán)境。

3 田間智能管理

3.1 田間監(jiān)測

隨著科技的日新月異，智能監(jiān)測與決策技術(shù)在大豆田間管理中扮演著越來越重要的角色。這一技術(shù)的應(yīng)用，為大豆種植帶來了前所未有的便利與精準(zhǔn)度。

通過安裝智能傳感器和各種監(jiān)測設(shè)備，工作人員能夠?qū)崟r、全方位地監(jiān)測大豆的生長狀況、土壤濕度、氣象數(shù)據(jù)等信息。這些設(shè)備如同敏銳的五官，深入田間，將每一個微小的變化盡收眼底。將收集到的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng)，為接下來的分析提供寶貴的數(shù)據(jù)支撐。

對這些數(shù)據(jù)的分析，更是智能監(jiān)測與決策技術(shù)的核心所在。通過對海量數(shù)據(jù)的挖掘和處理，可以及時了解大豆的生長狀況和環(huán)境變化。例如，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到土壤濕度不足時，它會立即自動發(fā)出澆水提醒。這不僅避免了因缺水而導(dǎo)致的大豆生長受阻問題，更大大提高了灌溉的效率和精準(zhǔn)度。

3.2 精準(zhǔn)控制

精準(zhǔn)控制技術(shù)主要應(yīng)用于施肥和灌溉工作中。在智能化控制系統(tǒng)的支持下，種植農(nóng)戶能根據(jù)實時的監(jiān)測數(shù)據(jù)和作物生長模型，對灌溉、施肥、農(nóng)藥噴施等作業(yè)進(jìn)行精準(zhǔn)控制。工作人員通過智能傳感設(shè)備提供的數(shù)據(jù)，獲得每一株作物的生長情況，以及當(dāng)下的真實需求，并借此調(diào)整施肥和灌溉策略。

比如，在大豆種植基地中，可以在灌溉噴嘴上安裝檢測設(shè)備，實時監(jiān)測其噴水量、壓力、角度等多種數(shù)據(jù)，通過詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析，工作人員能夠隨時調(diào)整灌溉的頻率、角度和單次灌溉量，實現(xiàn)大豆灌溉的標(biāo)準(zhǔn)化操作。在實際應(yīng)用中，智能化管理技術(shù)對灌溉工作的精準(zhǔn)控制，能夠減少20%的用水量，在保證植株正常生長的同時，節(jié)約了大量資源，有效控制了種植成本[4]。

當(dāng)智能化系統(tǒng)監(jiān)測到某塊土地的養(yǎng)分不足時，它可以自動調(diào)節(jié)施肥量，以滿足大豆生長的需求。這樣既避免了過量的施肥導(dǎo)致的資源浪費(fèi)，也避免了養(yǎng)分不足影響大豆的生長。

此外，在病蟲害防治方面，該系統(tǒng)也可以根據(jù)病蟲害的發(fā)生規(guī)律和實時的監(jiān)測數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)噴施農(nóng)藥，有效控制病蟲害的危害。這種方式既提高了防治效果，又減少了農(nóng)藥的使用量，從而降低了對環(huán)境的污染。

精準(zhǔn)控制技術(shù)的應(yīng)用，得益于現(xiàn)代科技的快速發(fā)展。通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合，使得工作人員可以實時獲取農(nóng)田的各項數(shù)據(jù)，并通過智能分析，對農(nóng)田進(jìn)行精細(xì)化管理。這不僅提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，還有利于推動農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.3 智能決策

智能決策在大豆田間智能管理中扮演著核心角色。它通過集成大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，能夠深入剖析大豆生長的各個層面，從氣象、土壤到植物生理，從而實現(xiàn)全面優(yōu)化。

首先，智能決策能夠根據(jù)氣象預(yù)報和歷史數(shù)據(jù)，對未來的氣候變化和降雨量進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測。這不僅有助于提前做好灌溉和排水準(zhǔn)備，避免因極端天氣導(dǎo)致的損失，還能根據(jù)天氣情況調(diào)整種植策略，以適應(yīng)不斷變化的氣候條件。

其次，智能決策能夠通過土壤養(yǎng)分和作物生長狀況的分析，制定出合理的施肥計劃。這不僅能夠提高肥料的利用率，降低生產(chǎn)成本，還能有效防止因過度施肥導(dǎo)致的土壤污染，實現(xiàn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

最后，智能決策的應(yīng)用能夠顯著提高大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)。在保證高產(chǎn)的同時，通過對生長環(huán)境的精準(zhǔn)調(diào)控，可以生產(chǎn)出更加優(yōu)質(zhì)、安全的大豆產(chǎn)品，滿足消費(fèi)者對健康食品的需求。

3.4 智能化防治病蟲害

在防治病蟲害方面，智能化技術(shù)也展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。技術(shù)人員可以通過對先進(jìn)技術(shù)的合理搭配影響，在田間與數(shù)據(jù)后臺，建立起從預(yù)警到抗性保護(hù)，再到藥劑防控等全過程、全方位的病蟲害防治體系。

其中在預(yù)警監(jiān)測方面，同樣需要借助于田間的智能傳感器，以其對植株狀況的全天候監(jiān)測，向數(shù)據(jù)后臺提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，能夠準(zhǔn)確地反映整片區(qū)域內(nèi)，所用植株的異常情況，確保病蟲害在染病，甚至是害蟲出現(xiàn)的初始階段，及時被發(fā)現(xiàn)。此項技術(shù)，能夠盡可能地將防治工作前置，降低大豆植株的染病概率，為早期防治提供寶貴的時間，進(jìn)一步減少損失。

一旦發(fā)現(xiàn)病蟲害，智能決策系統(tǒng)會立即啟動防治措施。這包括自動噴施農(nóng)藥、調(diào)整灌溉策略以沖刷病蟲害，以及通過智能機(jī)械進(jìn)行深耕等。這些措施能夠有效地遏制病蟲害的擴(kuò)散，保護(hù)大豆植株免受侵害。

與傳統(tǒng)的人工防治方式相比，智能化防治更加精準(zhǔn)和高效。通過智能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，可以針對不同的病蟲害制定個性化的防治方案，大大提高了防治效果[5]。同時，智能化防治還能減少農(nóng)藥的使用量，降低對環(huán)境的污染，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

另外，智能系統(tǒng)還能對防治效果進(jìn)行實時評估，為后續(xù)的防治工作提供參考。通過不斷優(yōu)化防治策略，能夠降低病蟲害復(fù)發(fā)的風(fēng)險，確保大豆生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。

4 結(jié)語

綜上所述，大豆作為我國最重要的農(nóng)作物之一，其高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培對于保障國家糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。在大豆栽培過程中，種植者應(yīng)從品種選擇、播種、田間管理、病蟲害防治等多方面采取有效的措施，提高大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)。還應(yīng)積極應(yīng)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)，如智能監(jiān)測與決策、精準(zhǔn)控制、智能決策和遠(yuǎn)程管理等，提高大豆生產(chǎn)的智能化和信息化水平。通過科學(xué)種植和智能化管理，推動我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。