玉米种植过程中现代农业技术的运用与发展探讨

严英爽

现代农业技术是指在现代科技的支持下，以提高农业生产效率、优化农产品质量和保障农产品安全为目标，采用一系列新兴技术和方法，通过整合生产要素，推进生产自动化，实现精准农业管理，提高农业生产水平的一种综合性技术体系。现代农业技术的应用可以有效提高粮食产量、优化农产品品质，实现农业可持续发展，并有助于促进农村经济的发展和提升农民收入。

一、现代农业技术的作用和意义

1、提高玉米产量和品质

现代农业技术通过利用GPS、遥感、无人机等技术，实现了对农田的精细化管理，可以在实时掌握农田作物生长状况、病虫害情况、土壤养分状况等信息的基础上，进行精准施肥、精准灌溉、精准农药，从而提高农作物产量和品质；在玉米育种中，通过生物技术可以进行基因编辑、基因转移，使玉米产生更高的抗病性、适应性、产量。此外，利用基因测序技术还可以更准确地鉴别出不同品种之间的差异，为玉米育种提供更为科学的依据；通过对玉米种植过程中产生的各种数据进行收集、分析、处理，可以更加充分的了解玉米生长环境、环境变化、作物生长状态，从而采取科学方式制定农田管理方案和决策计划，提高玉米产量和品质；玉米种植机、收割机、农业无人机等现代化机械和设备的科学使用，可以实现玉米种植的自动化和智能化，减少人工劳动，提高生产效率和品质。

2、促进农业现代化和可持续发展

现代农业技术可以帮助农民更好地掌握种植、养殖、灌溉、施肥等生产技术，提高农作物和农产品的质量和产量，从而提升农业生产效率；帮助农民实现农业生产向绿色、智能化、规模化方向的转型目标，推动农业现代化和产业升级；在此基础上，带动农业产业链的延伸和农村经济的发展，促进农村就业和农民收入水平的全面提高；另外，现代农业技术还能减少农业生产对土地、水资源和环境的影响，实现农业可持续发展，为人类创造更加健康、环保、可持续的农业生产和生活环境。

3、降低生产成本和提高农民收入

现代农业技术可以提高农业生产效率，比如，通过机械化作业、科学化施肥、病虫害防治等措施，可以提高农作物的产量和品质，降低生产成本，从而提高农民的收入；通过优化品种结构、推广高效栽培技术等措施，可以调整种植结构，提高土地利用效率，减少种植成本，提高农民的收入；通过精准农业技术、智能化农业设备、物联网技术等措施，可以实现农业生产全程监控，及时发现和处理问题，减少农作物的损失和浪费，降低生产成本，提高农民的收入；通过绿色生产、品牌营销等措施，可以提高农产品的品质和信誉，增加农产品的附加值，提高农民的收入；通过生态农业、循环农业等措施，可以减少对环境的污染和破坏，保护生态系统，增强农业的可持续性，提高农民的收入。

二、现代农业技术在玉米种植中的运用

1、生物技术在玉米育种中的应用

生物技术是指应用生物学、分子生物学、生物化学等基础学科及相关技术手段，对生物体进行研究、改良、创新、加工等一系列活动的科技领域。生物技术通过对生物体的基因、蛋白质、细胞等进行改造和调控，实现对生物体的优化和控制，使其在农业、医药、工业等领域发挥更好的作用。生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物反应器技术等多元化内容。其中，基因工程是应用最为广泛的生物技术之一，它通过对生物体的遗传物质进行改造，实现对生物体性状的改变，可以用于育种、基因治疗等多个领域。细胞工程是应用于生产生物制品的生物技术，可以通过细胞培养和转染等技术手段，实现生物制品的大规模生产。酶工程是应用酶进行催化反应的生物技术，可以用于食品加工、医药合成等领域。发酵工程则是利用微生物代谢产物进行生产的技术，广泛应用于食品、饮料、酒类、药品等行业。生物技术在玉米育种中的应用可以从以下几个方面进行分析：

第一，基因编辑技术。基因编辑技术是近年来发展最快的生物技术，可以对基因进行精确编辑和修饰，用于改良作物基因型，提高作物产量和品质等。在玉米育种中，基因编辑技术可以被应用于改良玉米品种抗逆性、耐热性、耐干旱性、抗病性等方面，同时还可以改良玉米的食用品质、营养价值和加工性能等。第二，基因组学技术。基因组学技术可以帮助玉米育种者更好的了解玉米基因组信息，从而充分了解玉米的遗传特性和表型表现，并根据这些信息，设计科学的育种方案。基因组学技术还可以用于构建玉米基因组库、鉴定关键基因等领域，为玉米的分子育种提供重要支持。第三，细胞和组织培养技术。细胞和组织培养技术是利用生物体细胞的分裂、分化和再生能力进行组织或器官培养，用于改良作物的遗传特性和生产性能。在玉米育种中，细胞和组织培养技术可以用在玉米基因转化和杂交种子生产等方面，从而实现玉米的高效育种和生产。第四，生物信息学技术。生物信息学技术可以用于构建玉米基因组库，对玉米的基因组进行分析和定位等。在大规模范围内进行分子标记筛选、群体遗传分析、功能基因组学研究，为玉米分子育种和基因组学研究提供重要的支持。第五，基因工程技术。基因工程技术是通过将外源基因或自身基因进行改造、修饰之后，创造出新的基因型和表型的技术。在玉米育种中，基因工程技术可以用于改良其抗病性、耐逆性、耐旱性、营养品质等性状，以及设计出新型农药和环境友好型肥料。同时，基因工程技术也可以用于改良玉米的营养品质，比如，通过转化基因，增强玉米中维生素、氨基酸和脂肪酸等有益成分的含量。

2、大数据在玉米种植管理中的应用

大数据技术是指利用先进的计算机技术和算法，多样化、高维度的数据进行收集、存储、管理、处理和分析，以挖掘出隐藏在其中的有价值的信息和知识。大数据技术包括数据采集、数据存储、数据处理、数据分析和数据应用等环节，涉及数据挖掘、机器学习、人工智能等多个领域。大数据技术的发展和应用已经深刻地改变了人们的生活方式和商业模式，同时也为农业领域提供了新的思路和方法。在玉米种植管理中，大数据技术可以应用于优化农业生产流程、提高生产效率和质量、实现可持续发展等方面。大数据在农业领域的应用越来越广泛，其中，在玉米种植管理方面发挥了巨大作用。大数据技术可以帮助玉米种植者更好地了解土壤状况、作物生长状态、气象信息等因素，从而提高生产效率、减少浪费和降低成本。大数据在玉米种植管理中的应用可以从以下几个方面进行分析：第一，土壤分析。大数据技术可以帮助农民进行土壤分析，包括土壤类型、肥力状况、酸碱度等信息。农民可以根据这些信息调整土壤肥力和酸碱度，提高作物产量和质量。第二，气象监测。大数据技术可以监测气象信息，包括降雨量、温度、湿度等因素，帮助农民更好地了解作物生长状态和需要施肥的时机。农民则可以根据这些信息进行合理施肥和灌溉，提高作物产量和质量。第三，生长监测。大数据技术可以监测作物生长状态，包括叶面积、根系生长、花期等信息，帮助农民更好地了解作物的生长状况。农民根据这些信息合理调整管理措施，从而提高作物产量和质量。第四，病虫害预警。大数据技术可以监测作物病虫害的发生和传播情况，提供预警信息，帮助农民及时采取措施防治病虫害，减少作物损失。第五，作物品种选择。大数据技术可以根据不同区域的气候和土壤条件，推荐最适合种植的作物品种和适宜的种植时间，提高作物产量和质量。

3、遥感技术在玉米生长监测中的应用

遥感技术是指利用卫星、无人机等遥感平台对农作物进行高分辨率、大范围、多光谱的观测和探测，并通过数据处理、分析和解译，获取农作物特征、信息、状态等的一种技术。遥感技术可以用来获取地表地貌、植被覆盖、土地利用等信息，在环境监测、农业生产等方面具有突出优势。常见的遥感技术包括激光雷达、合成孔径雷达、多光谱、高光谱、热红外等。在农业领域，遥感技术可用于监测作物生长情况、识别作物类型、评估土地利用率和变化。在玉米种植管理中，遥感技术的应用主要集中在以下几个方面：第一，监测土地利用变化。遥感技术可以通过获取高分辨率的卫星图像，监测农田的土地利用情况，比如，耕地面积、作物种植情况等。这可以帮助农民了解农田的利用情况，合理调整作物种植结构，提高玉米种植效益。第二，监测作物生长情况。遥感技术可以获取作物的植被指数、叶面积指数等生长情况。这些数据可以用于评估作物生长状态、确定灌溉需求等。在玉米种植管理中，通过监测作物的生长情况，可以及时调整灌溉、施肥等管理措施，提高玉米产量和品质。第三，预测玉米产量。通过遥感技术获取作物生长数据和气象数据之后，通过建立玉米产量预测模型，能够帮助农民预测玉米产量，制定采收计划，优化玉米种植管理策略。第四，监测病虫害情况。遥感技术可以通过获取高分辨率的卫星图像或无人机航拍图像，对农田病虫害情况进行实时监测和精准识别，帮助农民及时发现和控制病虫害，保障玉米生长和产量。

三、现代农业技术的发展趋势

1、智能化技术的应用

智能化技术的全面应用，不仅可以提高玉米种植的效益和品质，而且还能降低生产成本和风险，促进农业的可持续发展。随着智能化技术的不断发展和应用，未来，玉米种植领域将会迎来更加智能化的发展趋势。智能化技术在玉米种植中的发展趋势主要包括以下几个方面：第一，智能化种植方案。基于大数据、物联网和人工智能等技术，建立智能化决策模型，制定包括种植时间、品种选择、施肥量、灌溉量、农药使用在内的智能化种植方案，从而提高玉米种植的效益和减少风险。第二，智能化机械作业。利用无人机、自动化收割机等智能化机械设备，实现精准化施肥、灌溉、除草、杀虫等作业，降低劳动力成本和提高生产效率。第三，智能化监测管理。基于遥感技术、传感器等技术，对玉米生长环境、生长状态等信息进行实时监测，通过数据分析和预测，提前发现并处理病虫害等问题，提高玉米的产量和品质。第四，智能化销售渠道。利用电商、移动支付等技术，实现玉米产品的智能化销售和物流管理，提高销售效率和市场竞争力。

2、云计算和区块链技术的发展

随着信息技术的不断发展，云计算和区块链技术凭借自身具有的多元化优势，在农业领域得到了广泛应用。其中，云计算技术是指通过互联网将计算资源和服务进行集中、共享和分配的一种计算模式。云计算技术在玉米种植中的发展趋势主要包括以下几个方面：第一，数据存储和管理。云计算技术可以提供大规模的数据存储和管理服务，帮助农民管理玉米种植过程中所涉及的大量数据，比如，土地利用状况、气象数据、生长状态等，提高决策的精度和效率。第二，数据分析和决策支持。云计算技术可以通过对大量数据的分析和挖掘，提供准确、及时、全面的决策支持服务，比如，对土地、气象等数据进行分析，预测玉米生长的趋势和变化，以便农民在生产决策方面做出正确的选择，避免决策错误而引发的一系列经济损失。第三，农业科研和智慧农业。云计算技术可以支持农业科研的数据分析和模拟，提高科研的效率和质量。同时，云计算技术也可以支持智慧农业的发展，比如，智能灌溉、智能施肥等，提高玉米种植的效率和质量，帮助农民实现增收目标。

区块链技术是一种去中心化的数据库技术，通过密码学算法确保数据的安全性和可信度。在现代农业中，区块链技术可以用于追溯农产品的来源、生产过程和销售过程，从而提高农产品的质量和安全性，保护消费者的权益，同时也可以提高农产品的价值和市场竞争力。区块链技术在玉米种植中的发展趋势主要包括以下几个方面：第一，生产过程监控。区块链技术可以记录玉米种植过程中的各个环节，包括种子来源、肥料和农药使用、灌溉方式等，从而监控玉米生长过程中的质量和安全性。第二，产地追溯。区块链技术可以记录玉米的种植地点、生长过程和产地证明等信息，从而确保玉米的产地真实可靠，并提高玉米的市场竞争力。第三，销售渠道追溯。区块链技术可以追踪玉米销售渠道，记录玉米的销售价格、购买者等信息，保证销售渠道的透明度和公正性。

3、无人化机器人技术的发展

无人化机器人技术的应用可以提高玉米种植自动化程度和智能化水平，从而有效提升生产效率、降低生产成本、提高产品质量，是玉米种植领域未来发展的重要方向，无人化机器人在玉米种植中的发展趋势主要包括以下几个方面：第一，智能化播种。利用无人化机器人技术，可以实现智能化的种植和播种，提高种植质量和准确度。通过预设种植方案和种植密度，机器人可以自动完成播种、浇水和施肥等工作，从而减少了人工操作的时间和成本。第二，智能化施肥。无人化机器人技术可以根据玉米生长周期和生长状况进行施肥，并控制施肥量，实现无污染的生产。不仅能够提高玉米的产量和质量，还可以减少化肥的浪费和污染。第三，智能化病虫害监测。利用无人化机器人技术，可以实现对玉米病虫害的自动监测和预警，及时采取相应的措施，避免病虫害对玉米生长产生不良影响。机器人可以装备各种传感器和监测设备，实时监测环境参数、玉米生长状况和病虫害情况等信息，实现快速准确的诊断和预警。第四，智能化收割。无人化机器人技术可以实现智能化的玉米收割和处理，减少劳动力投入的同时，降低人为失误的发生概率。机器人可以通过精准定位和计算，实现自动化的收割和分类，提高收割效率和产品质量。

通过探讨玉米种植过程中现代农业技术的运用与发展可以看到，科技的不断进步不仅能够提高农业生产效率，还能够带来更多的经济效益和环境效益。未来应该继续关注和推动现代农业技术的发展，进一步提高农业生产的质量和效率。加强科技和农业的交流合作，将现代农业技术推广到更多的农田中，实现精准农业、绿色农业、可持续农业的发展目标。

（作者单位：274000山东省菏泽市牡丹区黄堽镇农业农村服务中心）