淺談玉米種植管理和病蟲害防治技術(shù)

收稿日期：2023-12-11

作者簡介：李素霞（1978—），女，山東聊城人，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)研究。

摘 要：在全球范圍內(nèi)，作為重要的糧食作物，玉米在保障糧食安全方面發(fā)揮著重要作用。著重探討了玉米種植管理的意義，并深入剖析了當(dāng)前玉米種植過程中面臨的主要問題。其中，選種和施肥管理不當(dāng)、密度控制不精準(zhǔn)、病蟲害防治體系不完善已成為制約玉米產(chǎn)量和品質(zhì)提升的關(guān)鍵因素。為解決以上問題，提出了一系列有針對性的策略和技術(shù)措施，包括選育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)品種、精準(zhǔn)化智能化的栽培管理、建立全程病蟲害監(jiān)測與控制體系、加強農(nóng)技人員培訓(xùn)等。

關(guān)鍵詞：玉米種植管理；病蟲害防治；選種和施肥；密度控制

中圖分類號：S513 文獻標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）04–00-03

玉米作為全球最重要的糧食作物之一，對滿足人類的食物需求具有重要作用。隨著人口的持續(xù)增長，確保玉米的穩(wěn)定、高效生產(chǎn)顯得尤為重要。在此背景下，玉米種植管理和病蟲害防治成為農(nóng)業(yè)研究和實踐的重要課題。為了有效應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，研究應(yīng)用先進的玉米種植管理技術(shù)和病蟲害防治技術(shù)勢在必行，不僅有助于保障糧食安全，還會對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。農(nóng)民通過科學(xué)的管理方法和防治技術(shù)，可以減少化肥、農(nóng)藥的使用，減輕對環(huán)境的負面影響，同時提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。

1 玉米種植管理的意義

玉米作為全球范圍內(nèi)重要的糧食作物之一，其種植管理對保障糧食安全、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。良好的玉米種植管理不僅可以顯著提升產(chǎn)量和改善品質(zhì)，還能有效減少資源浪費和環(huán)境污染，進而促進生態(tài)平衡。通過選擇適合的品種、合理施肥、精準(zhǔn)控制種植密度、及時防治病蟲害，可以顯著提高單位面積的產(chǎn)出，同時減少病蟲害引起的損失。

此外，隨著全球氣候變化和自然資源的逐漸緊缺，采用科學(xué)的種植管理方法對適應(yīng)環(huán)境變化、保障糧食供應(yīng)的穩(wěn)定性具有重要意義[1]。玉米種植管理包括對農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和應(yīng)用，例如，智能化農(nóng)業(yè)技術(shù)的運用可以進一步提高種植效率和管理精度。因此，優(yōu)化玉米種植管理不僅是提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的關(guān)鍵，還是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護的重要途徑。

2 當(dāng)前玉米種植存在的問題

2.1 選種和施肥管理不當(dāng)

選種和施肥是玉米種植的2個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。選種不當(dāng)可能導(dǎo)致種植的品種不適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝屯寥罈l件，影響產(chǎn)量和品質(zhì)。同時，施肥管理不當(dāng)會導(dǎo)致養(yǎng)分利用率低下，既浪費了資源，又加重了環(huán)境負擔(dān)。過量施肥不僅會增加成本，還可能引起土壤酸化和養(yǎng)分失衡，從而影響作物的生長發(fā)育。

2.2 密度控制不精準(zhǔn)

種植密度直接影響作物的生長空間和資源利用效率。密度控制不精準(zhǔn)，過密或過稀都會影響作物的生長發(fā)育。過密種植會導(dǎo)致光照、水分和養(yǎng)分競爭加劇，增加病蟲害發(fā)生的風(fēng)險；而種植過稀則會導(dǎo)致土地資源浪費，降低單位面積產(chǎn)量。

2.3 病蟲害防治體系不完善

病蟲害是威脅玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素之一。當(dāng)前，許多地區(qū)的病蟲害防治體系不完善，如防治技術(shù)落后、監(jiān)測系統(tǒng)不健全等。這不僅增加了農(nóng)藥的過度使用和環(huán)境污染風(fēng)險，還會導(dǎo)致病蟲害的抗藥性增強，從而增加未來防控的難度[2]。

3 玉米種植管理和病蟲害防治策略

3.1 選育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)品種

隨著全球人口的增長和食物需求的日益上升，選育高產(chǎn)的玉米品種成為迫切的農(nóng)業(yè)需求。這些高產(chǎn)品種通過優(yōu)化玉米的遺傳特性，能夠有效利用每一分耕地，從而在相同面積上實現(xiàn)更高的產(chǎn)量?，F(xiàn)代育種技術(shù)，如基因編輯和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，為人們提供了強大的工具精確改變玉米的特定基因。這些技術(shù)使得育種者可以直接定向改造作物的生長習(xí)性，提高其對環(huán)境適應(yīng)性和抗逆性。

例如，通過基因編輯，可以使玉米更有效地利用水分和養(yǎng)分，或增強其對極端氣候條件的耐受性。這不僅能提高玉米的產(chǎn)量，還能在不利的環(huán)境條件下，保障穩(wěn)定的糧食供應(yīng)。對優(yōu)質(zhì)玉米品種的選育不僅要關(guān)注產(chǎn)量，還強調(diào)提升玉米的營養(yǎng)價值和加工品質(zhì)。通過改變淀粉、蛋白質(zhì)或其他關(guān)鍵營養(yǎng)成分的含量，使玉米更貼合特定的食品加工需求或滿足更高的營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。例如，育種者可能致力于開發(fā)富含特定維生素或礦物質(zhì)的玉米品種，以滿足特定人群的營養(yǎng)需求，如兒童或老年人。同時，特殊的加工品質(zhì)，例如，更適合制作高纖維食品或易于發(fā)酵的品種，對食品加工行業(yè)而言非常有價值。這些品種的開發(fā)有助于拓寬玉米在食品市場中的應(yīng)用范圍，同時滿足消費者對健康食品日益增長的需求。

考慮到全球氣候變化和資源限制的現(xiàn)實因素，選育抗逆性強的玉米品種顯得尤為重要。這類品種能夠在干旱、鹽堿土壤等非理想條件下維持較高的產(chǎn)量，減少對稀缺資源，如灌溉水、化肥的依賴。例如，開發(fā)耐旱或耐鹽堿的玉米品種，可以使農(nóng)民在較為惡劣的土壤條件下獲得滿意的收成，同時減少農(nóng)業(yè)對水資源的消耗和土壤健康的影響。此外，這些品種通常具有更好的抗病蟲害特性，能夠減少對化學(xué)農(nóng)藥的依賴。這不僅有助于減少農(nóng)業(yè)活動對環(huán)境的負面影響，還能降低農(nóng)民對農(nóng)藥的經(jīng)濟支出。

在玉米品種的選育過程中，考慮到對地域的適應(yīng)性至關(guān)重要。不同地區(qū)的氣候、土壤條件、病蟲害種類和發(fā)生頻率各不相同，這要求育種必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w條件進行調(diào)整[3]。地方農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)和農(nóng)民的實際經(jīng)驗應(yīng)該發(fā)揮關(guān)鍵作用，其對本地環(huán)境的深入了解可以幫助育種者更好地選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的品種。此外，與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的合作可以確保新品種能夠滿足其實際需求，從而提高農(nóng)民對這些新品種的接受度和普及率。通過這種本地化的品種改良，以確保每個地區(qū)都能得到最適合其特定環(huán)境條件的玉米品種，從而最大限度地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。

3.2 精準(zhǔn)化智能化栽培管理

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)革命的核心，它依賴于高科技工具和數(shù)據(jù)分析，確保作物獲得最適宜的生長條件。在玉米種植過程中，這種技術(shù)的應(yīng)用顯得尤為重要。通過使用衛(wèi)星成像和地面?zhèn)鞲衅鳎r(nóng)民可以獲取關(guān)于土壤質(zhì)量、作物健康狀況和環(huán)境因素的詳盡信息。這些數(shù)據(jù)能幫助他們監(jiān)測作物生長的每個階段和環(huán)境變化對作物生長發(fā)育的影響。例如，衛(wèi)星成像可以揭示作物生長不均勻的區(qū)域，而土壤傳感器可以提供關(guān)于土壤濕度和養(yǎng)分水平的實時數(shù)據(jù)，從而使農(nóng)民能夠根據(jù)具體情況進行精準(zhǔn)施肥和灌溉。

這種方法的優(yōu)點在于能夠最大限度地減少資源浪費，并提高玉米的產(chǎn)量和質(zhì)量。例如，精確的水分管理，可以避免過度灌溉導(dǎo)致的水資源浪費和土壤退化。同時，精準(zhǔn)施肥不僅能提高肥料利用率，還能減輕化肥流失對環(huán)境的影響。此外，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)還有助于預(yù)測作物疾病和蟲害的風(fēng)險，使得防治措施更加及時、有效。

智能化監(jiān)測系統(tǒng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中扮演著越來越重要的角色。這些系統(tǒng)能夠?qū)崟r收集和分析玉米生長環(huán)境的數(shù)據(jù)，包括土壤濕度、溫度、養(yǎng)分水平、作物生長狀況。通過先進的傳感器和無線通信技術(shù)，這些信息可以實時傳輸給農(nóng)民的移動設(shè)備，幫助他們做出更精準(zhǔn)、及時的決策。例如，當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)檢測到土壤濕度低于理想水平時，會自動觸發(fā)灌溉系統(tǒng)或向農(nóng)民發(fā)送警報。同樣，如果系統(tǒng)檢測到某種養(yǎng)分缺乏，農(nóng)民可以根據(jù)需要進行施肥。這些智能系統(tǒng)不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，而且通過精準(zhǔn)管理減少了資源的浪費。某些更先進的系統(tǒng)，甚至能自動調(diào)整灌溉和施肥計劃，確保作物在最佳狀態(tài)下生長。這種自動化管理不僅減輕了農(nóng)民的勞動負擔(dān)，還提高了作物生產(chǎn)的整體效率和可持續(xù)性。

基于大數(shù)據(jù)和AI算法，定制化的栽培方案能夠為每片土地和每種作物提供最優(yōu)的種植策略。這種方案綜合考慮了地理、氣候條件、作物品種的特性，以提供個性化的管理建議。例如，AI算法可以分析歷史氣候數(shù)據(jù)、土壤類型和以往的作物表現(xiàn)，以預(yù)測最佳的播種時間、種植密度和灌溉需求。對于玉米種植而言，這意味著能夠根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蜃兓?、土壤條件和水資源狀況調(diào)整種植計劃，從而最大限度地提高玉米的產(chǎn)量和減少風(fēng)險。

此外，這些方案還可以幫助農(nóng)民有效預(yù)測，并應(yīng)對可能的病蟲害問題，通過早期預(yù)警系統(tǒng)減少潛在的損失[4]。AI驅(qū)動的定制化方案不僅有利于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，還有助于減輕病蟲害的發(fā)生，進而減少對化學(xué)農(nóng)藥的依賴。

3.3 構(gòu)建全程病蟲害的監(jiān)測與控制體系

早期預(yù)警系統(tǒng)在病蟲害管理中起著至關(guān)重要的作用。該系統(tǒng)的核心是在田間建立一個高效的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，通過安裝傳感器、攝像頭和其他檢測設(shè)備實時收集作物生長狀況和潛在的病蟲害跡象的數(shù)據(jù)。例如，高分辨率的攝像頭可以捕捉到最初的病害斑點或蟲害跡象，而土壤傳感器可以監(jiān)測土壤濕度和溫度，這些都是病蟲害發(fā)生的關(guān)鍵指標(biāo)。

使用圖像識別技術(shù)，系統(tǒng)可以自動分析這些數(shù)據(jù)，快速識別作物葉片上的異常變化，從而及時向農(nóng)民發(fā)送預(yù)警信息。這種早期識別和響應(yīng)機制能大幅降低嚴(yán)重病蟲害暴發(fā)的風(fēng)險，為農(nóng)民提供足夠的時間以采取適當(dāng)?shù)姆揽卮胧5]。

結(jié)合機器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以利用收集到的數(shù)據(jù)建立病蟲害發(fā)生的預(yù)測模型。這些模型能夠分析和處理大量的歷史和實時數(shù)據(jù)，如天氣變化、土壤條件、作物生長狀態(tài)等，以預(yù)測特定病蟲害的發(fā)生概率。這種預(yù)測能力不僅基于歷史趨勢，還考慮了當(dāng)前的環(huán)境條件。例如，如果模型預(yù)測在特定的氣候條件下某種病蟲害發(fā)生的風(fēng)險增加，它可以及時通知農(nóng)民，并提供具體的防治建議。這樣的預(yù)測工具是動態(tài)的，能夠持續(xù)學(xué)習(xí)和適應(yīng)新的數(shù)據(jù)，從而不斷提高其預(yù)測準(zhǔn)確性。

綜合病蟲害管理（IPM）是一種多元化的防控策略，它結(jié)合了化學(xué)、生物、農(nóng)藝和物理方法來控制病蟲害。這種策略的目標(biāo)是在減少化學(xué)農(nóng)藥使用的同時，保持病蟲害在可控范圍內(nèi)[6]。生物防治方法包括使用天敵（如某些昆蟲或微生物）抑制害蟲的數(shù)量。農(nóng)藝措施，如輪作和覆蓋作物，可以阻斷病害和害蟲的生命周期，從而降低其在土壤中的存活率。物理控制，如使用防蟲網(wǎng)或手工移除病蟲，也是IPM策略中的一部分。綜合運用這些不同的方法，可以有效減少對化學(xué)農(nóng)藥的依賴，同時確保作物生長的健康和產(chǎn)量。隨著科技的發(fā)展，智能化的病蟲害防控技術(shù)變得越來越成熟和被廣泛應(yīng)用。例如，無人機的使用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域日益普及，它可以用于監(jiān)測作物生長情況、精準(zhǔn)噴灑農(nóng)藥和施肥。無人機可以覆蓋大片農(nóng)田，快速、高效地噴灑藥劑，這不僅提高了藥劑的利用率，還減少了人工作業(yè)的風(fēng)險和成本。

此外，智能系統(tǒng)還可以自動調(diào)配和使用生物農(nóng)藥或低毒性化學(xué)農(nóng)藥，這不僅變得更加環(huán)保，還提高了防治的精確性和效率。通過這些高科技手段，病蟲害的防控變得更加高效和環(huán)境友好，幫助農(nóng)民實現(xiàn)更可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式[7]。

3.4 加強農(nóng)技人員培訓(xùn)，提高種植技術(shù)水平

系統(tǒng)化的技術(shù)培訓(xùn)是提升農(nóng)技人員能力的基礎(chǔ)方式。培訓(xùn)不僅涵蓋廣泛的主題，如精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)、智能化農(nóng)業(yè)設(shè)備操作和綜合病蟲害管理策略，還包括如何有效地運用這些技術(shù)來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。例如，通過教授如何使用土壤和氣候數(shù)據(jù)制定種植計劃，農(nóng)技人員可以學(xué)習(xí)如何確定合理的種植時間、選擇合適的作物品種。針對智能化農(nóng)業(yè)設(shè)備操作的培訓(xùn)，如無人機的使用和數(shù)據(jù)分析軟件的操作，能夠幫助農(nóng)技人員更有效且大范圍地管理農(nóng)田。綜合病蟲害管理的培訓(xùn)則聚焦于如何識別和應(yīng)對潛在的病蟲害，從而減少對化學(xué)農(nóng)藥的依賴，保護環(huán)境免受污染。

將理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)模式對于農(nóng)技人員的技能提升至關(guān)重要。通過田間演示和實踐工作坊，農(nóng)技人員可以直接在田間應(yīng)用所學(xué)知識，加深對新技術(shù)的理解和掌握。例如，可以組織田間試驗，讓農(nóng)技人員親自試驗不同種植策略和病蟲害防治方法，從而更好地理解這些方法的實際效果和操作技巧。案例研究也是一個有效的工具，可以幫助農(nóng)技人員分析特定情況下的問題和解決方案，從而提高他們解決實際問題的能力。

農(nóng)業(yè)技術(shù)是在不斷發(fā)展的，因此，對農(nóng)技人員進行持續(xù)的教育培訓(xùn)和課程更新十分重要。例如，隨著新病蟲害防治方法的出現(xiàn)和新種植技術(shù)的開發(fā)，對農(nóng)技人員也要開展新課程培訓(xùn)，幫助他們及時了解和掌握新技術(shù)、新方法。同時，要創(chuàng)造持續(xù)學(xué)習(xí)的環(huán)境，鼓勵他們主動探索和適應(yīng)新技術(shù)，保持技能和知識的前沿性。具體而言，可以建立信息共享和經(jīng)驗交流的平臺，如在線論壇、研討會，加強農(nóng)技人員之間的知識和經(jīng)驗交流。通過在線論壇，農(nóng)技人員可以遠程討論特定的種植問題或分享新的病蟲害管理策略。研討會和交流會議則提供了面對面交流的機會，使得農(nóng)技人員可以直接從同行和專家那里獲取寶貴的知識和建議。

4 結(jié)束語

通過科學(xué)、合理的玉米種植管理和病蟲害防治技術(shù)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者能夠更好地適應(yīng)氣候變化、提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，同時減輕對化學(xué)農(nóng)藥的依賴，減少對環(huán)境的負面影響。這不僅有助于增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的經(jīng)濟效益，還符合社會對可持續(xù)農(nóng)業(yè)的期望。因此，政府、農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者應(yīng)共同努力，推動玉米種植管理和病蟲害防治技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，為糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展作出重要的貢獻。

參考文獻

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