邱艷捷,朱 琳,張海波
(1.保定市徐水區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,河北 保定 072550;2.保定市國(guó)合農(nóng)墾發(fā)展有限公司,河北 保定 072550)
小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要的經(jīng)濟(jì)作物,其種植業(yè)也是保障我國(guó)農(nóng)業(yè)建設(shè)與糧食安全的重要支柱。為了改善傳統(tǒng)的小麥栽培模式,推動(dòng)小麥種植業(yè)的長(zhǎng)效健康發(fā)展,有必要對(duì)小麥綠色栽培及智能精準(zhǔn)管理的技術(shù)展開(kāi)探究討論。
首先,在綠色栽培的視角下,應(yīng)確保土地的基礎(chǔ)肥沃程度處于較高水平,且光照、氣候等自然條件相對(duì)優(yōu)越。其次,小麥種植土地應(yīng)盡量遠(yuǎn)離居民區(qū)、工業(yè)區(qū),以免有毒有害化學(xué)物質(zhì)、重金屬物質(zhì)等進(jìn)入土壤或空氣中。最后,用于小麥種植的區(qū)域應(yīng)盡量做到交通條件便利、基礎(chǔ)設(shè)施完備。
在做到科學(xué)選址的基礎(chǔ)上,還需要實(shí)施合理的整地措施。首先,應(yīng)對(duì)種植土壤實(shí)施翻整處理,翻整深度以40cm左右以上為宜。其次,在整地階段還應(yīng)對(duì)土壤施用一定的基肥?;诰G色栽培的要求,基肥應(yīng)以無(wú)公害的農(nóng)家肥為主。最后,還應(yīng)做好地塊及周邊環(huán)境的清理、除草等工作。
首先,要做好小麥品種的選擇,確保其與當(dāng)?shù)氐馁Y源狀態(tài)、氣候條件相適應(yīng)。從目前來(lái)看,河北地區(qū)適宜種植的小麥品種有馬蘭1號(hào)、邢麥6號(hào)、衡麥4399、邯麥17號(hào)等。在此基礎(chǔ)上,還需要明確不同小麥品種的特性,如馬蘭1號(hào)抗倒伏能力強(qiáng)、抗寒能力強(qiáng)等,進(jìn)而做到按需選種。其次,在選擇小麥種子時(shí),應(yīng)保證小麥種子顆粒飽滿(mǎn)、大小均勻。最后,還要保證小麥種子的供應(yīng)信息、包裝信息完整可靠。
完成選種后,需要完成小麥種子的處理。第一,篩選。為了最大化保證播種與栽培的工作質(zhì)量,應(yīng)對(duì)同批次小麥種子實(shí)施篩選處理,使得用于播種的所有小麥種子規(guī)格均勻、品質(zhì)可靠;第二,浸種或拌種。出于促進(jìn)生長(zhǎng)、補(bǔ)充養(yǎng)分、防治病蟲(chóng)害等需求,使用特制藥劑浸泡拌和小麥種子,進(jìn)一步提升小麥的出苗率;第三,包衣。利用包衣機(jī)、種衣劑對(duì)小麥種子實(shí)施包衣處理,既能達(dá)到殺蟲(chóng)、滅菌、防病害等作用,也不會(huì)對(duì)種子本身的呼吸滲透產(chǎn)生影響;第四,曬種。選擇溫濕度適宜的天氣將種子平鋪在日照環(huán)境下晾曬,通過(guò)紫外線作用實(shí)現(xiàn)病菌的有效消殺,還可去除多余水分、增強(qiáng)種子活性。
首先要做好播種時(shí)間的規(guī)劃。規(guī)劃時(shí),一方面要依據(jù)環(huán)境條件、品種特性與種植經(jīng)驗(yàn),對(duì)播種時(shí)期進(jìn)行選擇。另一方面,還應(yīng)密切關(guān)注相應(yīng)時(shí)期內(nèi)的天氣情況,進(jìn)一步確定具體的播種日期。其次,要根據(jù)地塊面積、小麥品種、種植條件、產(chǎn)量需求等多種因素,對(duì)小麥種子的播種量實(shí)施合理控制。最后,還要科學(xué)選擇小麥的播種方式。從目前來(lái)看,業(yè)內(nèi)常用的播種方式主要有點(diǎn)播、條播、撒播三種。實(shí)際開(kāi)展播種工作時(shí),可按需選用上述播種方式。
首先,在播種后的小麥育苗期,應(yīng)定期查看地塊內(nèi)小麥種子的出苗情況。及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)苗、追肥補(bǔ)肥、越冬澆水等措施,從而為麥苗發(fā)育提供充足的養(yǎng)分和水分條件。其后,待麥苗長(zhǎng)勢(shì)趨于穩(wěn)定后,應(yīng)做好定期的除草、補(bǔ)水、保溫、殺蟲(chóng)等工作,以防止麥苗受到外部干擾,出現(xiàn)生長(zhǎng)滯緩、患病受害等問(wèn)題。最后,在小麥拔節(jié)抽穗后的生長(zhǎng)時(shí)期,需要密切關(guān)注小麥長(zhǎng)勢(shì)與土壤肥力,并有針對(duì)性地實(shí)施肥水管理。
在進(jìn)行小麥的種植管理時(shí),必須要將病蟲(chóng)害防治作為重中之重。根據(jù)既往經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,河北省小麥種植中發(fā)生的主要病蟲(chóng)害包括麥蚜、小麥吸漿蟲(chóng)、麥蜘蛛、小麥紋枯病等。在應(yīng)對(duì)這些病蟲(chóng)害時(shí),應(yīng)盡量減少化學(xué)藥物的使用,轉(zhuǎn)而采取無(wú)公害的先進(jìn)防治策略。例如,在防治吸漿蟲(chóng)、麥蚜、麥蜘蛛等蟲(chóng)害時(shí),可在麥田內(nèi)適量引入食蚜蠅、瓢蟲(chóng)、金小蜂、蛙等天敵動(dòng)物,從而達(dá)到生物防治的效果。
在傳統(tǒng)的小麥田間管理工作開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中,受到技術(shù)因素的影響和制約,導(dǎo)致灌溉工作和施肥工作的開(kāi)展較為隨意,土層含水量與養(yǎng)分含量得不到規(guī)范化的保障,小麥種子難以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)高產(chǎn)的目標(biāo)。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展以及技術(shù)的不斷進(jìn)步,信息化技術(shù)以及智能精準(zhǔn)管理技術(shù)的全面推廣和應(yīng)用使得傳統(tǒng)的田間管理模式實(shí)現(xiàn)了全方位轉(zhuǎn)變和發(fā)展。
首先,在針對(duì)智能?chē)姽嘁惑w化管理系統(tǒng)的引進(jìn)和應(yīng)用之前,技術(shù)人員以及種植人員應(yīng)當(dāng)充分明確小麥田間管理的基本要求和特征,并依托流量適中、施用均勻的原則針對(duì)田間噴灌帶進(jìn)行鋪設(shè),由于小麥主要適應(yīng)壤土、砂壤土以及黏土等幾種土壤類(lèi)型,因此技術(shù)人員也應(yīng)充分結(jié)合小麥植株生長(zhǎng)發(fā)育環(huán)境以及當(dāng)?shù)貧夂驐l件調(diào)節(jié)噴灌頭距離以及噴灌量,一般壤土噴灌量應(yīng)當(dāng)控制在2.6L/h至3L/h,砂壤土噴灌量應(yīng)控制在3L/h至3.2L/h,黏土噴灌量應(yīng)控制在2L/h至2.6L/h。從而保障智能?chē)姽嘁惑w化系統(tǒng)的運(yùn)行性能以及運(yùn)行效果。
其次,應(yīng)當(dāng)綜合依托傳感器系統(tǒng)以及中樞處理模塊針對(duì)麥田田間發(fā)育情況與墑情進(jìn)行綜合分析。在智能?chē)姽嘁惑w化管理系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中,配置了較為完善的溫濕度傳感器控制體系,能夠針對(duì)麥田田間溫濕度發(fā)展變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并將相關(guān)信息回報(bào)中樞處理模塊,由中樞處理模塊按照小麥作物生產(chǎn)管理需求以及需水情況對(duì)灌溉過(guò)程進(jìn)行控制,使田間灌溉水施用情況得到更加靈活有序地調(diào)整,減少田間雜草的出現(xiàn)概率,使土壤當(dāng)中的含水量與養(yǎng)分含量能夠更加充分地滿(mǎn)足小麥作物的生長(zhǎng)需要。
最后,除了智能灌溉管理控制系統(tǒng)之外,依托田間傳感器體系還能針對(duì)小麥作物肥料的施用情況進(jìn)行全面監(jiān)控,結(jié)合小麥生長(zhǎng)過(guò)程、田間表現(xiàn)情況對(duì)小麥肥料施用量進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整,使水肥的施用能夠進(jìn)一步契合田間管理要求和特點(diǎn)。
在小麥作物的生長(zhǎng)栽培工作開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中,受到環(huán)境因素與管理因素的影響,可能會(huì)面臨著病蟲(chóng)害現(xiàn)象的威脅,給麥田的產(chǎn)量和質(zhì)量造成一定威脅與影響。因此,技術(shù)人員可積極引進(jìn)智能懸浮植保系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)小麥病蟲(chóng)害的有效防護(hù)和控制,將病蟲(chóng)害帶來(lái)的影響和損失降至最低。
智能懸浮植保系統(tǒng)指的是基于信息化飛控技術(shù)以及智能控制技術(shù)所生成的一種田間管理技術(shù)手段與技術(shù)類(lèi)型,采用主旋翼與尾旋翼針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行和飛行狀態(tài)進(jìn)行綜合控制,能夠按照國(guó)家植保要求對(duì)一定范圍內(nèi)麥田進(jìn)行防控農(nóng)藥的播撒與使用,有效減少病蟲(chóng)害現(xiàn)象帶來(lái)的相關(guān)損失與威脅。通過(guò)智能化控制系統(tǒng)的利用,能夠提前預(yù)設(shè)懸浮植保系統(tǒng)運(yùn)行的高度、速度、播撒保護(hù)范圍以及運(yùn)行時(shí)間,從而使野燕麥、白粉病、小麥銹病、莖稈倒伏以及各類(lèi)蟲(chóng)害得到有效治理,提升小麥種植生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的經(jīng)濟(jì)效益。
除了上述田間管理工作當(dāng)中常用的智能化管理系統(tǒng)外,智能烘干倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的推廣也同樣成為了小麥智能精準(zhǔn)管理技術(shù)應(yīng)用的另一關(guān)鍵性方向。以往人工管理模式下,對(duì)于小麥成熟度的評(píng)估和判定效率較為低下,可能會(huì)導(dǎo)致小麥作物的收獲與上市時(shí)間出現(xiàn)變更,影響小麥經(jīng)濟(jì)效益。而通過(guò)智能傳感器系統(tǒng),能夠更加精準(zhǔn)地定位小麥作物的成熟期及其生長(zhǎng)階段,并通過(guò)一體化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)小麥作物的收獲、脫皮、烘干處理,使其能夠適應(yīng)倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存的相關(guān)需求,盡可能減少烘干脫皮過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)的損失,有效強(qiáng)化小麥作物的脫凈率與破碎率。
與傳統(tǒng)的人工種植模式相比,依托智能技術(shù)的精準(zhǔn)管理模式能夠?yàn)樾←溕L(zhǎng)提供更全面、更高層次的保障。簡(jiǎn)單來(lái)講,將智能精準(zhǔn)管理技術(shù)運(yùn)用到小麥種植實(shí)踐中,主要能夠發(fā)揮出以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):首先,在智慧種植、科技種植的背景下,小麥、土壤等方面的監(jiān)測(cè)與控制工作大多由計(jì)算機(jī)程序執(zhí)行。如此一來(lái),既能形成全天候、高精度的種植管理?xiàng)l件,也能顯著降低人工勞作的消耗量。其次,人工種植管理對(duì)專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)、從業(yè)經(jīng)驗(yàn)等具有較高依賴(lài)性,若種植者素養(yǎng)存在缺陷,小麥的產(chǎn)量和質(zhì)量都將很難保證。而在應(yīng)用智能技術(shù)后,麥田控制、長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、土壤監(jiān)測(cè)、病蟲(chóng)害防治等工作均有海量的大數(shù)據(jù)信息作為支撐,因此各項(xiàng)種植行為的實(shí)施將更加科學(xué)化、規(guī)范化。最后,通過(guò)構(gòu)建田間物聯(lián)網(wǎng)、麥田趨勢(shì)模型等,種植者能夠依托智能精準(zhǔn)管理技術(shù),直觀、全面地掌握小麥種植信息,如土壤肥力、環(huán)境溫度、小麥長(zhǎng)勢(shì)等。下面針對(duì)小麥智能精準(zhǔn)管理技術(shù)在不同場(chǎng)景當(dāng)中的應(yīng)用成效以及應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行探討和分析。
在小麥種植生產(chǎn)的準(zhǔn)備階段,種植者可依托大數(shù)據(jù)技術(shù)獲取大量的種植背景信息,如當(dāng)?shù)貧庀笮畔?、小麥良種信息、管理籌備信息等。在此支持下,種植者能夠更加理性、科學(xué)地開(kāi)展選址、選種等工作,并對(duì)小麥的栽培方案進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。其后,種植者在編制初步的栽培方案后,還可將相關(guān)內(nèi)容輸入智能精準(zhǔn)管理平臺(tái)進(jìn)行建模分析,從而更清晰、更動(dòng)態(tài)地分析方案缺陷,并據(jù)此對(duì)播種方式、種植密度等方面實(shí)施調(diào)整。通過(guò)這樣的方式,能夠?qū)崿F(xiàn)栽培方案的動(dòng)態(tài)趨優(yōu),進(jìn)而保證最終規(guī)劃成果的質(zhì)量處于較高水平。
在小麥的栽培過(guò)程中,智能技術(shù)能夠從質(zhì)量、效率、成本等多個(gè)方面出發(fā),提升田間管理的落實(shí)水平。例如,在施肥、澆水、用藥等田間管理環(huán)節(jié),智能管理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)與無(wú)人機(jī)設(shè)備均能發(fā)揮極大作用。相較于人工勞作模式而言,智能無(wú)人機(jī)不僅能精確控制肥、水、藥的用量,還能充分保證其在麥田內(nèi)施用的均勻性、全面性,從而顯著提高小麥獲取養(yǎng)分、防蟲(chóng)抗病的質(zhì)量,以避免出現(xiàn)長(zhǎng)勢(shì)不均、局部受害等情況發(fā)生。
種植環(huán)境對(duì)小麥生長(zhǎng)的影響極大,在環(huán)境溫度、濕度、土壤肥力、土壤含水量等存在欠缺的情況下,若不及時(shí)實(shí)施干預(yù)調(diào)整,將很容易導(dǎo)致小麥減產(chǎn)降質(zhì)。將智能精準(zhǔn)管理技術(shù)應(yīng)用到種植環(huán)境管理中,能有效解決此類(lèi)問(wèn)題。例如,在構(gòu)建麥田物聯(lián)網(wǎng)時(shí),可將溫度、濕度、養(yǎng)分等監(jiān)測(cè)器、傳感器布置在種植區(qū)域內(nèi),并將其與智能管理系統(tǒng)、溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備、肥水施用設(shè)備等建立信息連接。這樣一來(lái),各類(lèi)設(shè)備便可在系統(tǒng)程序的全天候控制下,及時(shí)、適量地調(diào)整工作狀態(tài),從而保證種植環(huán)境動(dòng)態(tài)處于小麥生長(zhǎng)的適宜條件中,以達(dá)到保證種植質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)增收的目的。通過(guò)智能化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育環(huán)境的有效控制,使小麥生長(zhǎng)環(huán)境溫度以及土層含水量得到了更加充分的調(diào)控,減少了越冬期凍害、鼠害以及牲畜踐踏等因素對(duì)于麥田產(chǎn)量質(zhì)量造成的威脅與影響,使小麥栽培種植工作實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)保質(zhì)的相關(guān)目標(biāo)與要求。
在傳統(tǒng)種植模式下,受到知識(shí)儲(chǔ)備、經(jīng)驗(yàn)積累、技術(shù)能力等多方面的欠缺影響,種植者很難及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)小麥癥狀進(jìn)行排查和診斷,相關(guān)防治措施也很可能存在低效化甚至無(wú)效化的問(wèn)題。而在應(yīng)用智能精準(zhǔn)管理技術(shù)后,無(wú)論是智能管理系統(tǒng)還是種植者,均可將小麥癥狀與病蟲(chóng)害信息庫(kù)中的可靠資料做出比對(duì),并由此采取科學(xué)、正確的診斷、預(yù)防、治療等手段。由此,小麥栽培過(guò)程中的病蟲(chóng)害管理?xiàng)l件將得到大幅優(yōu)化,相應(yīng)的種植效益也能得到充分保障。
合理運(yùn)用智能懸浮植保系統(tǒng)針對(duì)麥田內(nèi)部植株發(fā)育情況以及病蟲(chóng)害發(fā)展情況進(jìn)行監(jiān)控和管理,能夠?qū)π←湹纳L(zhǎng)趨勢(shì)及其受病蟲(chóng)害因素影響產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行更加全面的控制。
綜上所述,小麥的綠色栽培具有一定復(fù)雜性和系統(tǒng)性,涵蓋土地選擇、土地整理、種植選擇、種子處理、播種規(guī)劃、肥水管理等多個(gè)環(huán)節(jié)。種植生產(chǎn)過(guò)程中,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏,都有可能對(duì)小麥的產(chǎn)量、質(zhì)量造成負(fù)面影響,繼而導(dǎo)致整體種植效益的損害。所以,必須要精細(xì)化、全面化地把控各項(xiàng)栽培管理環(huán)節(jié),以確保盡可能多地降低風(fēng)險(xiǎn)、保障效益。在此基礎(chǔ)上,還需要明確智慧種植、科技種植的重要性,積極地將智能精準(zhǔn)管理技術(shù)及相關(guān)設(shè)備工具應(yīng)用于小麥栽培實(shí)踐,從而全方位、多角度地提升種植管理水平,并在完成提質(zhì)增效的基礎(chǔ)上,減少人力消耗、消除人工偏誤,以確保小麥?zhǔn)冀K處在健康、穩(wěn)定的生長(zhǎng)狀態(tài)當(dāng)中。