农业技术在谷子生产中的多样化应用与发展前景分析

牛新华 刘飞

DOI： 10.3969/j.issn.1003-1650.2024.18.011

谷子在全球的粮食生产中扮演着重要角色。随着人口增长和环境变化带来的挑战，提高谷子种植的效率和可持续性变得尤为关键。农业技术的进步和应用为实现这一目标提供了强大的动力。本文将探讨农业技术在谷子种植中的多样化应用，并分析这些技术如何促进了谷子产量和品质的提升，以及对农业可持续发展的贡献。

一、农业技术对谷子种植的重要性

农业技术在选育和推广高产、优质、抗病的谷子品种中发挥着关键作用。通过遗传改良和分子标记辅助选择，能够培育出适应不同地理环境和气候条件的谷子新品种，这些品种往往具有更好的产量潜力和更强的病虫害抵抗力。例如，利用现代生物技术手段，可以增强谷子的抗旱、耐盐碱等性状，使其能在更广泛的土地上生长，这对于保障粮食安全至关重要。同时，科学的田间管理措施，比如合理的播种密度、适时的除草和松土，都有助于创造最佳的生长环境，减少作物生长过程中的损失，增加经济效益。

二、谷子种植的历史与现状

谷子，作为中国传统的粮食作物之一久远的历史。在中国黄河流域的新石器时代遗址中就曾发现谷子的遗迹，表明它早已成为先民们重要的粮食来源。在长期的传统农耕文化中，谷子不仅用于食品消费，也用于酿造酒类和制作饲料等，与人民生活紧密相关。随着时代的发展和农业技术的进步，谷子种植经历了从传统的粗放式耕作到现代精细化管理的转型。如今，谷子种植在许多国家得到了进一步的发展与推广。例如，中国、非洲的一些国家以及澳大利亚等地均有较大规模种植谷子。现代谷子种植注重科学管理和技术投入，包括使用高产优质的种子品种、合理轮作、精确施肥、病虫害综合防治等措施，大幅提升了单位面积产量和作物品质。在科研方面，各国农业科研机构对谷子的研究不断深入，通过遗传改良和分子生物学技术培育出多个适应性强、抗逆性好、营养价值高的谷子新品种。同时，面对全球气候变化的挑战，研究者还在探索更为节水耐旱的谷子种类，以适应干旱和半干旱地区的种植需求。

三、农业技术在谷子种植中的应用

1、土壤管理与改良技术

土壤管理包括进行土壤测试以了解土壤的pH值、有机质含量、微生物活性及主要营养元素的含量，为改良措施提供依据。根据测试结果进行土壤改良。对于pH值不适宜的土壤，可通过施用石灰或硫酸盐来调节;对于有机质含量低的土壤，可通过施用农家肥、绿肥和作物秸秆等增加土壤有机质，提高土壤的保水保肥能力。此外，还需要合理轮作，能有效预防土传病害和害虫的累积，保持土壤生态平衡。

2、种子选择与处理

选用优质的种子，优质种子应具有高发芽率、良好的抗病虫性以及适应当地环境条件的品种特性。购买种子时注意种子的品种、净度、含水量和活力。种子处理涉及多个步骤和技术，包括种子筛选、消毒、接种、萌发及包衣等，种子筛选通过机械或手工方法筛除小粒、破损、病虫害侵害和杂物等不合格种子，确保播种使用的是均匀、健康、高质量的种子。这一过程可以通过重力分选机、风选机和筛选机完成，从而提高筛选效率和准确性。为了预防土传和种传病害，进行种子消毒，使用化学药剂浸泡、热水处理或者采用生物制剂进行拌种。例如，使用适乐时等杀菌剂按比例稀释后浸泡种子一段时间，能有效消灭附着在种子表面的病原菌。同时，对于病毒性疾病，使用热处理（如温水浸泡）的方式可以有效钝化病毒活性。种子萌发（预芽）处理是提升种子快速而均衡萌发的有效方法。通过预先浸种并在适宜的温度和湿度下促使种子部分萌发，可以缩短田间出苗时间，增强幼苗对逆境的抵抗力。此过程中需控制好水分和温度条件，避免过度蒸发导致种子活力下降。种子包衣技术是发展迅速的农业技术之一，将肥料、生长调节剂、微量元素以及特定功能的农药等混合成涂层材料，均匀涂覆在种子表面形成一层薄膜。这样的种子播入土壤后，能提供初期所需的养分和保护，减少土传病害和地下害虫的侵扰。

3、栽培管理技术

①播种技术

良好的播种技术能够保证种子均匀分布、发芽率高及幼苗健康成长。播种前需对土地进行充分准备，包括翻耕、碎土和平地，以保证土壤疏松、透气和保水。播种时间的选取应考虑气候条件和品种特性。在温带地区，通常春季是谷子播种的最佳时期;在热带或亚热带地区，应避免高温高湿季节。播种深度一般控制在1～5cm，根据土壤类型调整：砂质土壤宜稍深，粘土则宜稍浅。目前，播种技术如条播和穴播被广泛推广，条播可以有效控制播种密度，利于田间管理;穴播则可保证每株谷子有足够的生长空间。使用现代化的播种机械不仅可以提高播种效率，还能准确控制种子间的间距和播种深度。种子播种后，需要进行土壤覆盖，保持土壤湿度，防止水土流失，并抑制杂草生长。常用的覆盖材料有秸秆、塑料薄膜等。这些材料不仅能提高土壤温度，促进种子萌发，还能在一定程度上保护幼苗不受病虫害侵扰。

②施肥技术

通过对土壤中的氮、磷、钾等主要养分含量的测定，结合谷子的生长需求，精确配制肥料比例。在施肥时机上，应遵循“基肥为主，追肥为辅”的原则。基肥通常在整地前或播种时施入，以有机肥为主，配合一定量的化学肥料。追肥则在谷子生长的关键期进行，如分蘖期、拔节期和抽穗期，主要以速效性的化学肥料为主。关于施肥方法来说，传统的撒施不仅劳动强度大，而且肥料利用率低。目前，沟施和穴施成为主流的施肥方式。这些方法可以使肥料更加集中地供应给植株的根系，从而提高肥料利用率，减少环境污染。此外，叶面喷施也是一种有效的追肥方法，特别适用于迅速补充植物所需的微量元素。为了提高施肥效率和精准度，智能施肥技术逐渐被应用到谷子种植中。利用无人机和智能传感器进行叶色监测和土壤分析，可以实现按需施肥，最大限度地发挥肥料的作用。

③灌溉技术

常规的灌溉方法包括喷灌和滴灌等。其中，滴灌是现代节水灌溉技术的典型代表，它通过在管道系统中设置滴头，将水直接输送到植株根部。这种方法不仅节约水资源，而且减少了土壤侵蚀和病害发生的风险。灌溉时机的把握应根据谷子的生理特性和当地的气候条件来确定。一般情况下，在播种后、分蘖期、拔节期以及抽穗期要保证充足的水分供应。土壤水分监测系统可以帮助农户更准确地判断灌溉的最佳时机。智能化灌溉系统通过与气象数据相结合，可以自动调节灌溉量和时间。这种系统由天气预测、土壤湿度传感器、控制器和灌溉设备组成，能够实现精准灌溉，优化水资源使用。为了提高灌溉效率，还可以采取一些辅助措施，如使用覆膜技术减少水分蒸发、采用沟渠改造以减少渗漏等。

4、病虫害防治技术

①生物防治

生物防治是利用生物资源来控制和防治农作物病虫害的方法，具有环保、高效和持久的特点。在谷子种植中，生物防治可以有效减少化学农药的使用，降低对环境和人体健康的影响。微生物防治是生物防治中的一种手段。利用病原微生物对害虫进行控制，如利用苏云金杆菌（Bt）制剂来防治谷子螟等鳞翅目害虫。Bt制剂能够产生对害虫有毒的蛋白质，当害虫取食后，会导致其死亡。此外，还可以利用放线菌、杀线螨等微生物制剂来防治谷子病害。还可以通过种植具有驱虫作用的植物如大蒜、洋葱等来减少害虫的侵害。还有天敌防治，利用自然界中的捕食性或寄生性生物来控制害虫数量。例如，引入瓢虫、蜈蚣等捕食性昆虫来控制谷子螟等鳞翅目害虫;或者使用寄生蜂、寄生蝇等寄生性昆虫来控制谷子螟幼虫。生物防治的实施需要根据具体的病虫害情况和生态环境进行选择和调整，在高温多湿的气候条件下，生物防治的效果会受到限制;而在病虫害发生初期，生物防治的效果更佳。

②化学防治

化学防治是通过使用化学农药来控制和防治农作物病虫害的方法。在谷子种植中，化学防治可以迅速有效地控制病虫害的发生，保障作物产量和质量。农药的选择应根据病虫害的种类、发生程度、作物品种以及当地的气候条件等因素进行综合考虑。常用的化学农药包括杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂等。在使用化学农药时，应遵循安全使用原则，按照推荐的剂量和方法进行施用，避免过量使用和滥用农药。化学防治要保证正确的施药方法，以提高农药的利用率，减少对环境和人体健康的影响。目前，常见的施药方法有喷雾、滴灌、种子处理等。其中，喷雾是最常用的施药方法，但需要注意风向、雾滴大小等因素，以确保农药能够均匀地覆盖到植株上。为了提高化学防治的效果和安全性，还可以采取一些辅助措施。例如，使用农药喷洒机具可以提高施药效率;定期检查农药包装和标签的有效期，确保使用新鲜的农药。

③综合病虫害管理

综合病虫害管理结合了生物防治、化学防治、物理防治等多种方法，旨在实现病虫害的有效控制，同时减少对环境和人体健康的影响。综合病虫害管理的核心理念是“预防为主、综合防治”。在谷子种植中，综合病虫害管理的实施包括以下几个方面：首先，通过种植抗病虫品种、改善栽培管理措施等手段，提高作物的抗病虫能力;其次，定期监测病虫害的发生情况，及时发现并控制病虫害的扩散;第三，根据病虫害的种类和发生程度，选择合适的生物防治、化学防治或物理防治方法进行综合施用。

5、收割与储藏技术

谷子的收割时间应选择在籽粒充分成熟时进行，避免因过早或过晚收割导致产量和品质下降。使用机械化收割可以提高效率并减少人力成本。收割后应及时晾晒或烘干，降低籽粒水分至安全水分以下（一般为14%左右），以防止储藏期间发生霉变。储藏方面，仓库应保持干燥、通风和清洁，同时定期检查仓储环境，防止湿度过高或有害生物的入侵。使用防潮垫料和适当密封的包装袋可以进一步加强对谷子的保护。

四、谷子种植农业技术推广策略与建议

1、加强技术研发与创新

聚焦谷子种植中面临的主要问题，如产量提升、病虫害防控、品质改善和环境适应性等，组织农业科研机构和高校进行针对性的技术攻关。同时，鼓励企业参与研发活动，利用其市场敏感度高和实践经验丰富的优势，推动技术创新成果的转化。引入信息技术和智能装备等领域的最新科技成果，对传统谷子种植技术进行升级改造。

2、提升农民科技素养与培训

农民是农业技术的最终应用者，提升农民的科技素养对于新技术的推广至关重要。建立以需求为导向的农民培训体系，定期举办农业技术培训班、现场演示会和科普讲座等活动。培训内容应涵盖谷子种植的新技术、新方法及其经济效益分析，确保农民能够快速准确掌握实用技术。同时，利用广播、电视、网络等媒体资源，开展远程教育和在线咨询服务，为农民提供一个随时可学、随地可问的学习平台。鼓励和支持农民参与科技创新实践，通过“示范户”“科技带头人”等形式，树立典型案例，发挥示范引领作用。

3、构建多元化技术推广体系

构建一个包括政府、企业、科研机构、合作社、农民在内的多层次、多主体参与的技术推广体系。政府可以制定相应的政策和提供资金支持，引导和促进农业技术推广工作;企业可以通过生产实践将科研成果转化为实际生产力;科研机构负责提供持续的技术支持;合作社和农民则是技术推广的执行者和受益者。此外，搭建农业信息服务平台，整合各种农业技术资源，提供技术咨询、成果转化、市场信息等服务。同时，发展农业技术服务组织，如农业专业技术协会、农民专业合作社等，形成技术推广的良好网络。

五、谷子种植农业技术的未来趋势

1、智能农业技术

在谷子种植中，智能技术的运用将极大地提高生产效率和作物品质。未来预见无人机技术将在病虫害监测、施肥、喷洒农药等方面发挥更大作用。通过高清摄像头和传感器，无人机能够实时收集田间数据，精确识别病虫害发生位置，进行点对点精准施药，从而减少农药用量并降低环境污染。此外，物联网技术将使农场管理者能够远程监控农田环境，如温湿度、土壤水分等，通过自动化控制系统调节灌溉、施肥等操作，确保作物生长条件最优化。智能农业设备如自动化播种机、收割机也将更加广泛地应用于谷子生产中，提高作业效率和精度。

2、生物技术在谷子种植中的应用

生物技术在农业中的应用已成为改良作物品种、提高作物抗性的重要手段。基因编辑技术如CRISPR/Cas9将被用于开发新品种，提高谷子的抗病、抗虫、抗旱等性能。这些新技术不仅可以提高谷子的产量和质量，还能减少化学农药的使用，有利于环境保护和可持续农业的发展。

3、精准农业与可持续农业发展

精准农业旨在通过精确管理农田资源和作物生长条件，实现农业生产的高效化、节约化和环保化。在谷子种植中，精准农业的实践包括土壤分析与配方施肥、作物生长监测与模拟、气象服务与灾害预警等。通过对农田数据的深入分析，农民可以准确掌握每个环节的需求，避免过量使用化肥和农药，从而保护环境。可持续农业发展则注重长远的生态效益和社会效益。在谷子种植中，这涉及使用可再生资源、保持生物多样性、循环利用农业废弃物以及保护水源等。例如，通过有机农业、轮作和混作等方式维护土壤健康;建立农田水利系统，有效管理水资源;推行秸秆还田等措施，促进资源的循环利用。

经过对农业技术在谷子种植中应用与实践的深入探讨，我们可以看到现代技术如何深刻地改变了传统农业的面貌。这些技术不仅增强了作物对恶劣环境的适应能力，提高了产量和质量，还通过精准农业实践减少了资源的浪费和环境破坏。未来，随着智能农业技术和生物技术的进一步发展，谷子种植将变得更加科学化和自动化，这将极大提升农业生产力和可持续性。因此，我们应继续投资于农业技术的研发和推广，同时致力于提升农民的技术知识和应用能力，确保这些创新能够转化为实际的生产力，以应对未来的食品安全和环境挑战。

（作者单位：719100陕西省榆林市横山区农业技术推广中心）