现代化技术在农业种植中的应用探析

孙淑娟，田彩霞，鄢发平

（1.赞皇县自然资源和规划局，河北 石家庄 051230；2.邯郸市邯山区农业农村局，河北 邯郸 056001；3.吉水县丁江镇政务服务中心，江西 吉安 331618）

随着人口的不断增长和社会的不断发展，农业生产面临着巨大挑战。应用传统的种植方法难以满足提高农作物产量和质量的需求，因此需要引入现代化技术来提升农业生产效率和可持续性。精准灌溉与水资源管理、无人机巡检与农田监测、农业物联网的实时监控、基因编辑与优质农作物培育以及区块链技术的农产品溯源等现代化技术在农业种植中的应用逐渐引起了广泛关注。

1 现代化技术在农业种植中的应用探析

1.1 有利于提高农作物的产量与质量

现代化技术在农业种植中的应用正为农业生产带来前所未有的变革。其中，现代化技术对提高农作物产量与质量的影响尤为显著。传统农业种植方式受制于自然因素，产量波动大，质量难以保障。而广泛应用现代化技术，如精准化管理、智能化农机设备和信息化决策等技术，为农业提供了更精准、高效、科学的种植手段，在提高农作物产量和质量方面带来了积极的影响。精准化管理现代化技术，能够根据不同农作物的生长需求，精确控制和供应水、肥、光等生长要素，为其提供最佳的生长环境。例如，利用智能灌溉系统，根据土壤湿度和含水量实现精准灌溉，避免水分过多或不足，从而优化农作物生长条件，提高产量和质量。通过应用先进的气象预测技术，农民可以更准确地预测气象变化，并及时做出调整，减少气象灾害对农作物产量和质量的影响[1]。在农业种植中广泛应用自动化农机设备，极大地提高了作业效率和质量。自动化、机械化播种、施肥、收割作业减少了人力投入和人为操作误差，提高了作业的一致性和精准度。根据农作物生长情况智能调整使用先进设备，确保作业时间和方式为最佳，从而达到提高农作物产量和质量的目标。此外，现代化技术在种植过程中的信息化决策为农业生产提供了科学指导。通过收集、分析大数据，运用农业信息技术，农民可以了解土壤养分、病虫害发生情况等，并及时制订针对性的管理策略。例如，根据土壤检测结果合理施肥，满足农作物对养分的需求，从而提高农作物的产量和质量。

1.2 有利于资源高效利用

现代化技术在农业种植中的应用不仅对提高农作物产量与质量有积极影响，还在资源高效利用方面发挥着重要作用。在传统农业生产的过程中，土壤、水源、化肥等资源常常被过度消耗，导致生态环境恶化。然而，现代化技术的广泛应用，如精准农业和智能灌溉，为资源高效利用提供了切实可行的途径，促进了农业可持续发展。1)精准应用现代化农业技术有助于减少土壤资源和水资源的浪费。传统农业往往在整块农田上进行，而现代化技术使得农业生产更具有定制性。通过土壤测试和农作物需求分析，农民可以有针对性地施肥、灌溉，避免过度浪费资源。例如，根据土壤所含养分精准施肥，提高了养分利用率，减少了养分流失率，降低了环境污染的风险。同时，利用智能灌溉系统，根据农作物生长需求定量、定时灌溉，避免浪费水资源。2)现代化技术为农业提供了更高效的资源管理手段。应用农业物联网技术可以实时监测和追踪农田中各种资源的分布状况。通过传感器收集土壤湿度、气温、农作物生长情况等数据信息，农民可以随时了解资源利用情况，根据相关数据信息进行调整和优化，有助于合理配置资源，最大限度地利用资源，提高农业生产效率。现代化技术在农业废弃物处理和再利用方面也发挥着重要作用[2]。

1.3 有利于病虫害精准防控

现代化技术在农业种植中的应用，尤其在病虫害精准防控方面发挥着重要作用，传统病虫害防控往往依赖化学农药。农民过度施用化学农药，不仅会对环境造成影响，还会导致农产物产量和质量下降。因此广泛应用农业物联网、遥感技术和生物防控等现代化化技术为病虫害精准防控提供了创新解决方案，可精准保护农作物。

应用农业物联网技术可以实时监测农田环境和农作物生长状况，在田间布置传感器可收集土壤湿度、温度、气象等数据信息，农民可以了解农田实际状态，有助于在早期发现潜在的病虫害。例如，当某个地区湿度过高时，可能会滋生某些病虫害，农民可以根据传感器数据，及时采取防控措施，避免病虫害大规模发生和扩散。通过卫星遥感图像的获取和分析，可以监测农作物生长状况和病虫害分布情况。例如，一些病虫害会导致农作物的颜色、形态发生变化，通过分析遥感图像，可以及早发现病虫害，有针对性地进行防控，帮助农民精细分区防控，实现分块管理，减少农药的浪费。

1.4 有利于节约劳动力成本

传统农业生产方式往往依赖大量人力，而现代化技术在农业种植中的应用显著节约了劳动力成本。广泛应用机械化作业、自动化设备和智能化管理等现代化技术可为农业生产提供了更高效的方式，从而减轻农民的劳动压力，提高了生产效率。采用传统的耕地、播种、收割等方式，需要投入大量的人力，劳动强度高。而使用拖拉机、播种机、收割机等能够自动化完成作业，大大减少了劳动力。例如，自动收割机能够完成收割、打捆等作业，不仅提高了作业效率，还减轻了农民的体力负担。在现代农业中，智能化农机设备广泛应用于农田管理和作业的过程中。例如，智能化喷洒器可以根据农作物生长需求，自动调整药剂用量和喷洒范围，不仅提高了防控效果，还节约了喷洒时间和劳动力成本[3]。此外，一些智能化设备还能实现远程控制和监测，使农民能够使用更便捷的方式管理农田，进一步减少人力成本。农业物联网、人工智能等现代化技术能够实时监测和管理农田，通过传感器收集数据，农民可以了解土壤养分、气象变化等信息，制订科学的农田管理计划，不仅降低了农民巡视和检测的工作压力，还可以更加高效和精准地管理农田。

2 现代化技术在农业种植中的应用

2.1 精准灌溉与水资源管理

现代化技术在农业种植中的应用，特别是在精准灌溉与水资源管理方面，为农业生产带来了革命性的变化。传统的农田灌溉方法往往依赖于农民以往的种植经验，容易造成水资源浪费和土壤盐碱化。广泛应用传感器技术、智能灌溉系统和数据分析等现代化技术，使得农田灌溉更加科学、精准和高效，从而提高了水资源的利用效率。应用传感器技术使得农民可以实时了解土壤湿度、温度、农作物需水量等信息，通过在农田中布置土壤湿度传感器，可以监测土壤含水量。根据传感器数据，农民可以及时调整灌溉量和频率，使得水分供应可以满足农作物生长需求，避免灌溉过度或不足，不仅提高了农作物的产量和质量，还节约了水资源。智能灌溉系统能够根据农作物需水量和土壤湿度，实时调整灌溉量和时间[4]。例如，当土壤湿度降低时，系统会自动启动智能灌溉系统，确保水分供应充足。智能灌溉系统可以实现远程控制，使农民能够随时随地调整灌溉方案，提高管理灵活性。数据信息分析为精准灌溉与水资源管理提供了支持，通过收集、分析历史气象、土壤含水量等数据信息，可以建立模型，预测农作物对水分的需求，并制订科学合理的灌溉计划，避免过度灌溉，减少水资源的浪费。

2.2 无人机巡检与农田监测

在农业种植中应用无人机巡检与农田监测等现代化技术，可以促进农业朝着智能化的方向发展。传统的农田巡视和监测通常需要大量时间和人力，且难以全面掌握农田情况。广泛应用航拍摄像、遥感数据采集和图像分析等技术，使农民能够更高效、更全面地监测农田，从而实现农业生产精细化管理。无人机巡检能高效、快速地监测农田，在无人机上搭载摄像设备，可以从空中全面拍摄农田图像，大范围获取农田信息。例如，无人机可以在不同高度拍摄图像，从而获得农作物生长情况、病虫害分布等信息，这使得农民能够及时发现问题，采取针对性防控措施，避免病虫害进一步扩散，提高农业生产稳定性。无人机可以搭载多光谱传感器，获取农作物光谱特征，从而分析农作物生长、土壤所含养分等数据信息，通过分析这些数据信息，农民可以了解农田整体状况，及时判定是否需要施肥、防控病虫害，从而针对性管理农田。无人机在监测农田、高分辨率拍摄农作物等方面发挥着重要作用，使农民能够更准确地评估农作物生长情况，通过处理图像，可以获取农作物植株高度、叶片覆盖度等信息，这有助于农民更准确地了解农作物生长状态，从而根据实际情况进行施肥、灌溉等农田操作，以提高农作物的产量和质量。

2.3 农业物联网的实时监控

在农业种植中应用物联网技术可实时监控农田。农业物联网是将各种农业设备、传感器、监测器等连接到互联网上，实时收集、传输和分析数据信息，应用该技术使得农民能够实时监控农田，从而更好地管理农田，使得农业生产过程更智能化和精细化。

应用农业物联网技术可实时监测农田环境，通过在农田中布置传感器，可以实时监测土壤湿度、温度、气象等数据信息，这使得农民能够随时了解农田情况，判断是否需要进行灌溉、施肥等操作。例如，当土壤湿度降低时，系统会自动发出警报，提醒农民灌溉，确保农作物健康生长。同时，农机设备可以搭载传感器，实时监测机械运行状态、油耗情况等，将这些数据传输到互联网上，农民可以远程监控机械的运行情况，及时发现问题，并维护和修复，这有助于减少机械故障，提高机械使用效率，降低生产成本。此外，应用农业物联网技术可以实时监控农作物生长过程。在农田中布设图像传感器和摄像设备，农民可以实时观察农作物生长情况，判断是否存在病虫害、养分不足等问题，有助于农民及早发现问题，并采取相应的措施，保证农作物健康生长。通过将各种数据信息整合到云平台上并进行分析，了解农田整体情况和农作物生长情况。

2.4 基因编辑与优质农作物培育

将现代化技术应用在农业种植中，尤其是在基因编辑与优质农作物培育方面。基因编辑技术使得农业科学家能够精确修改农作物基因，从而培育出适应环境、高产、抗性强的优质农作物，为农业可持续发展提供了新的可能性。基因编辑通过精确修改农作物基因，可精准调控农作物性状。例如，通过编辑农作物基因，可使农作物具有更高的抗病虫害能力，从而减少农药施用量。基因编辑可以调整农作物生长周期，使其更适应特定的气候和土壤条件，培育出更加适应不同环境和需求的优质农作物。基因编辑可以提高农作物的产量和质量。通过编辑与农作物产量和质量相关的基因，使农作物生长更快、产量更高、质量更好。例如，通过编辑水稻基因，成功地培育出了高产的水稻品种，为解决全球粮食安全问题作出了贡献，还可以改善水稻的口感、风味等，提高水稻市场竞争力。然而，基因编辑在农业种植中的应用也面临一些挑战，尽管基因编辑可以培育出更优质的农作物，但也需要对其长期影响进行深入研究，以确保其安全性和可持续性，社会大众对基因编辑的看法也存在分歧，需要平衡科技进步和伦理原则，制订合理的监管措施。

2.5 区块链技术的农产品溯源

现代化技术在农业种植中的应用，特别是区块链技术，正在为农产品的质量安全和可追溯性提供创新性解决方案。传统的农产品供应链往往存在信息不对称、难以追溯等问题。

广泛应用区块链技术，使农产品的生产过程、流通环节等数据信息变得透明、可信、可追溯，为消费者提供了更安全、更可靠的农产品。区块链技术在农产品溯源中的应用，实现了农产品生产过程的透明化。使用区块链平台可以让农民、合作社、农业企业记录并共享种植、施肥、灌溉等数据信息，这使得农产品生产过程变得透明，消费者可以了解农产品是否施用了农药、化肥，从而更加信任农产品，提高其产量和质量。

同时，区块链技术可追溯农产品流通环节。农产品从田间到餐桌包括运输、加工、销售等环节。通过使用区块链技术，每个环节的信息都被记录在区块链上，形成不可篡改的信息链条。消费者可以扫描产品上的二维码，获取农产品详细信息，包括生产地点、生产时间、流通路径等信息。这使得消费者可以追溯农产品的来源，确保其安全性和质量。市场上一些农产品存在冒充、虚假标识的等问题，可能导致消费者对农产品的质量产生怀疑，但使用区块链技术可以确保农产品的真实性，信息的记录具有不可篡改性，让消费者可以了解农产品的认证信息，从而提高市场竞争力。然而，区块链技术在农产品溯源中的应用也面临一些挑战，如技术成本、数据隐私等问题。因此在实际应用该技术的过程中，需要考虑如何平衡技术投入与收益，保护农民和消费者的隐私。

3 结束语

现代化技术在农业种植中的应用正推动着农业朝着智能化、科技化的方向发展。通过提高农作物产量与质量、高效利用资源、精准防控病虫害以及节约劳动力成本，为农业发展注入了新的动力。创新应用精准灌溉、无人机巡检、农业物联网、基因编辑和区块链技术等现代化技术不仅提升了农业生产效率，还为农产品质量安全和可追溯性提供了有力保障。未来，随着现代技术的不断进步，农业将会迎来更加美好的发展前景。