农业信息化背景下小麦栽培促高产的技术应用

何贤明

（永宁县李俊镇人民政府，宁夏 银川 750103）

小麦是我国主要粮食作物之一，有着非常广泛的种植范围，也一直受到人们的高度关注和依赖。随着经济不断发展，科学调整产业结构，工业地位逐渐上升，缩减了原本小麦种植区域，因此，如何在种植区域不断锐减的情况下，保证小麦产量以及质量成为眼下人们最为关心的话题。小麦在实际生活中不仅可作为粮食，还可作为饲料，有非常丰富的应用领域，并且随着技术水平提升，小麦应用范围不断扩大。因此必须通过改革和创新高产种植技术栽培小麦。

1 小麦高产种植中常用的信息化技术手段

1.1 小麦高产种植中的3S技术

3S 技术是指通过3 种技术的结合，科学化管理生产小麦，这3 种技术主要是指地理信息技术、地理遥感信息系统以及全球定位系统。地理信息技术的英文名称为Geographic Information System，是通过交叉使用多种学科，将地理空间作为实行基础，通过固定生产模式进行实际生产中数据比对，提供空间以及更多的动态信息，针对地理位置的研究和决策为主要出发点的新兴软件系统。通过地理信息系统和技术能够将表格样式的数据通过3D技术转化成地理图像，通过图像更生动形象的展示出来，并通过研究系统，为特定目标建立完整的空间信息，使信息完整储存在系统中，便于人们通过检索进行查找，应用大数据技术实时更新数据，地理信息系统一般应用于小麦种植土壤监测、周边植被监测、天气预报等方面。地理遥感技术在国际上被称为Remote Sensing，通过间接手法获取种植区域状态和相关信息。在实际操作过程中主要通过遥感设备发送遥感光波，最终对特定区域物体进行性质测定，根据光波折射的不同反应而识别出不同的物质。应用遥感技术，提升对事物探知的水平，提升探物的准确性。结合卫星遥感技术能够与地面的信号接收地点进行结合，通过遥感获取的资料和音频进行数据收集和处理，最终获得用户期望得到的信息，为种植提供科学数据。全球定位系统在国际中被称为Global Positioning System，通过与卫星以及通讯设备结合应用成为现代主要的通讯技术，借用卫星能够对特定目标进行测试和测距的处理。全球定位系统的特点包括精准性高、实时分析能力强、信息获取速度快，能够有效解决卫星在定位中存在的问题，使信息传递更具有实效性，通过与地理信息系统联合使用，能够实时更新监测数据，而且能够协助地理信息系统，更加全面地处理数据。全球定位系统在小麦高产种植过程中主要应用在小麦种植区域的作物和植被上，有效监测农业所需资源，为小麦种植提供完整的数据，并保证数据具有较高的准确性［1］。

1.2 小麦高产种植中的专家系统

近年来，小麦种植过程中专家系统应用非常广泛，专家系统的英文名称为Expert System，是将种植过程遇到的问题进行智能程序的设定，通过人工智能系统解决种植问题。专家系统通过检索问题就可以获取种植技术和方法，为种植户提供丰富、科学的种植知识，使种植户可以具备较高的技术水平，从而保证小麦高产、高质。

1.3 小麦高产种植中的无人机搭载高清数码技术

在大规模种植小麦过程中，因为种植户无法整体查看小麦长势及健康状况，极易造成小麦患有病虫害时无法得到及时防治。因此在种植过程中，积极使用无人机搭载的高清数码技术，能够将小麦育种、生长情况实时反馈给种植户，为帮助小麦育种提供强大有力的技术支持。例如，在无人机搭载技术基础上，有专家研究出在低飞行过程中对多光谱载荷的查看系统，并广泛应用于冬小麦种植过程中，及时监测小麦出苗率。也有专家面对信息量较大的数据，发明了遥感小麦育种信息获取系统，通过监测小麦种植区域中倒伏占比、叶面积、生长情况、产量、麦穗温度和育种情况等相关数值，为小麦育种提供了辅助技术支持。在应用无人机搭载高清相机技术的过程中，使用八旋翼无人机进行数码相机的搭载，结合自主研发的无人机监测信息系统软件，精准监测和分析小麦种植区域的状况，可以使监测准确率达到80%以上，有效预测小麦植株生长高度［2］。

1.4 小麦高产种植中的收获机测产系统

小麦产量一直是种植户最为关心的问题，因此通过农业化信息技术研究出收获机测产系统。在该技术中，联合美国的科技公司将单机片MSP430，通过应用监测传感器、麦穗重量感应器以及测量种植区域温度和湿度，从而精准分析收集的信息，预测小麦产量。在收获机测产系统的试验阶段，将有效信息呈现在种植户面前，准确率非常高，因此可以证明，通过应用收获机测产系统可以为种植户提供有效测产数据，具有准确性以及实效性。

1.5 小麦高产种植中的PDA技术

PDA 技术能够为种植户提供完整的信息管理服务系统，是一种可以手持的移动数字设备，具有操作简单、信息可靠、小巧轻便、物美价廉、推广价值较高的特点。联合应用PDA 技术与土地施肥测定系统可将监测数据完整存储，再结合GPS 系统监测种植区域，获得土壤情况，并制订施肥方案。

2 小麦农业信息化背景下使用信息技术存在的主要问题及解决方案

小麦高产种植在使用信息技术后，可以实现劳动力的解放、科学的种植，但依然存在软件研发以及硬件设备问题。

2.1 采集数据的设备使用不便携

随着采集数据设备的研发和软件的升级，已经有上百种的选择方式可供种植户选择，通过系统和设备的更新升级，应提升数据获取效率和结果准确性。但在实际生产过程中，设备并不具备便携性，例如使用PDA 设备代替纸张记录，因PDA 的屏幕限制，致使涵盖信息较少，在强光作用下，屏幕会出现反光问题，而且PDA 操作系统需要按行记载数据，因此在一定程度上阻碍了观测的实效性［3］。

2.2 数据的精准性以及决策性依然需要提升

仪器在监测过程中依然会存在一定的误差，因此监测数据会影响小麦产量以及对抗病能力的判断，对小麦有效穗以及抗赤霉病性的数据还没有研发出相关设备，在一些计算机系统中，不同系统和设备处理的结果存在一定差距，预测结果不能统一。在软件研发的过程中，相关设计人员应开展实地调研工作，通过走访和调研种植户，将种植户需求作为设计理念，提升数据采集的有效性和结果的精准性［4］。

2.3 农业信息化背景下使用信息技术的广泛性不强

影响小麦产量的因素很多，因此在小麦种植过程使用信息技术需要结合种植区域实际情况以及其他因素进行综合考量。目前，综合评判系统较少，且系统中监测因素较少，预测结果更多依靠一些专家的经验。一些农业专家和软件技术专家提出可以通过联合应用模糊综合评判法与DTOPSIS系统预测结果才会更加可靠。但在小麦种植过程中使用新型技术手段还处于发展阶段，因此在小麦种植以及软件开发过程中应针对性考量种植区域，采用多种操作技术进行综合评判，对小麦不同性状进行不同参数的测定，全面分析系统是否具有科学性和可适用性。联合农业专家和相关技术开发出实用性很强、操作更为简单的软件系统，同时模拟运用软件系统，可以使软件适用于更多地域、生态环境，满足人性化需求。

3 农业信息化背景下小麦栽培促高产的技术要点

3.1 育种

种植品种直接关系到小麦的最终产量和质量，而与小麦育种相关的数据繁杂，经采集、处理、利用后才能保障小麦育种质量。在农业信息技术的影响下，可在育种环节借助遥感技术有效采集小麦性状数据，借助图像处理技术采集小麦籽粒性状数据，以提高获取数据的真实性和准确性。目前，图像技术在小麦育种环节得以广泛应用，不仅能判断小麦病害，还能完成小麦分类与品质检测工作，帮助科研人员准确且快速了解小麦品种性状。大规模育种时，可通过无人机动态化监测小麦生长情况，以获取真实有效的育种数据。随着信息化技术在小麦种植业中的普及，小麦育种收获测产系统得到广泛应用，为小麦育种测产智能化发展奠定基础。以叶片形状测量仪为例，能够辅助科研人员监测小麦叶长、叶宽，更为全面地了解小麦抗病性。

采用传统的小麦育种方式易出现周期长、管理难度大、缺乏统一标准等问题，为避免这种情况发生，可借助信息化技术完成小麦育种工作，利用计算机替代人工操作，通过深度管理海量数据，为小麦育种工作提供智能化决策与支持［5］。另外，可采用数学模型综合分析小麦育种数据，以帮助科研人员更加全面、详细了解小麦育种信息，并根据实际需求构建多样化育种数据模型，切实提高模型评价结果的科学性与有效性。在种质资源管理方面，可利用信息技术构建信息管理系统，最大限度地保护和利用种质资源，以推进小麦育种工作顺利开展。

3.2 小麦栽培监测与管理

利用信息技术动态化监测管理小麦栽培过程，全面掌握小麦生长情况，一旦出现生长异常等不良现象可立即处理，为小麦健康生长提供保障。通过利用物联网技术能够及时有效采集小麦生长信息，了解小麦周边生长环境，动态化监测小麦全生育期，实时掌握小麦生长发育情况，以保证小麦栽培管理工作顺利开展。借助计算机对所采集的小麦生长数据进行分析与处理，进一步了解小麦需水、需肥特点，以便于为后期管理、决策提供参考。在信息技术宏观调控作用下，能够将小麦生长发育特点与地理条件紧密联系在一起，综合分析环境因素对小麦生长的影响，不断提高小麦作物栽培管理水平［6］。除此之外，利用信息技术可促进农业机械设备智能化发展，不断提高机械作业效率，降低人工作业成本，为小麦增产、增质奠定坚实的基础。

3.3 应用可视化工具

在小麦栽培管理环节应用可视化工具，能够使抽象信息变得更加直观，根据所呈现的动态信息进行操作与管理，实现远程监测和管理目标。通过构建模拟系统可视化管理小麦全生育期，如利用传感监测技术帮助广大种植户直观了解小麦各项生长指标。不仅如此，信息系统自带处理功能，经分析处理后预警异常数据信息，预警方式以颜色、声音、图片为主，并为决策提供可行性参考。可视化工具在小麦水肥管理及病虫害防治方面有着良好的预警功能，能够有效规避小麦种植风险问题，为小麦盛产、稳产奠定基础。

3.4 大数据集成应用技术

大数据集成应用技术是现代信息技术不可或缺的一部分，在推动小麦栽培信息化发展方面起着至关重要的作用。大数据集成应用技术能够进一步分析并处理小麦栽培相关数据，提高信息、数据之间的关联性，准确且迅速反映小麦栽培情况，分析影响小麦生长的不利因素，充分凸显小麦种植成本和经济效益之间的联系，为提高小麦生产效率提供科学合理的支持和依据。在大数据集成应用技术的积极影响下，能够有效改进与优化小麦种植栽培技术，对小麦产业化发展起到宏观调控的作用。结合小麦实际生长状态，应用大数据集成应用技术可为广大种植户提供有价值的栽培信息。

3.5 选择并推广优良小麦品种

高品质麦种对小麦生长的影响不容小觑，科学选择并推广优良小麦品种，不仅是提高小麦产量和质量的关键之举，也是解决小麦种植问题的根本路径。因此，有关部门要加大优质小麦品种的推广力度，确保小麦后期种植工作顺利开展。在实际管理环节中，要制订综合性技术方案，可结合应用地理信息技术与大数据技术有效监测种植区域环境，充分掌握当地小麦生产力与病虫害流行趋势。根据农业生产条件指导广大种植户针对性选择小麦种植品种，保障小麦种植业健康稳定发展。

4 结束语

随着信息化技术的不断发展，农业信息化水平也越来越高，实施信息化技术可在小麦种植中发挥巨大作用。改良种植技术以及信息技术可促进小麦种植业朝着现代化方向发展，大大提高了小麦种植效率。为提升信息化技术水平，农业部门应联合软件研发部门进行技术研究，将信息技术与小麦种植业紧密结合，真正实现小麦种植信息化，降低人力和科研投入成本，推动农业高速发展。