農(nóng)機(jī)信息化技術(shù)在玉米生產(chǎn)階段內(nèi)的高產(chǎn)種植技術(shù)的有效應(yīng)用_第1頁
農(nóng)機(jī)信息化技術(shù)在玉米生產(chǎn)階段內(nèi)的高產(chǎn)種植技術(shù)的有效應(yīng)用_第2頁
農(nóng)機(jī)信息化技術(shù)在玉米生產(chǎn)階段內(nèi)的高產(chǎn)種植技術(shù)的有效應(yīng)用_第3頁
農(nóng)機(jī)信息化技術(shù)在玉米生產(chǎn)階段內(nèi)的高產(chǎn)種植技術(shù)的有效應(yīng)用_第4頁
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農(nóng)機(jī)信息化主要是建立在農(nóng)業(yè)信息科學(xué)理論基礎(chǔ)之上,通過將信息化的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備作為玉米種植中的生產(chǎn)工具,進(jìn)而達(dá)到對(duì)整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植全面管理和控制,從而推動(dòng)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)全面創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展,最終達(dá)到農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的目的。河南省在實(shí)際玉米生產(chǎn)階段內(nèi)對(duì)農(nóng)機(jī)信息化技術(shù)進(jìn)行有效運(yùn)用,既能夠持續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展本地區(qū)的玉米高產(chǎn)種植技術(shù),以此在有限的種植區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)玉米產(chǎn)量最大化,又能夠持續(xù)提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收益。一、利用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)開展選地和整地工作為選擇出有利于玉米健康生長(zhǎng)的環(huán)境區(qū)域,在開展種植工作前,需要同河南省當(dāng)?shù)氐那闆r相結(jié)合,對(duì)具有豐富有機(jī)質(zhì)含量及水分的區(qū)域進(jìn)行選擇。在這過程中,可運(yùn)用GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)資料,并與本地區(qū)的玉米種植生長(zhǎng)條件相結(jié)合,全面細(xì)致地對(duì)比各個(gè)種植區(qū)域土壤中有機(jī)質(zhì)、水分及營(yíng)養(yǎng)成分等數(shù)據(jù)。并在其中篩選出有410~640mm降水量、pH值在6~8范圍內(nèi)的區(qū)域。當(dāng)確定種植區(qū)域,并開展整地工作時(shí),可對(duì)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行利用,對(duì)該處土壤實(shí)施監(jiān)測(cè),明確土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)成分以及水分含量。然后,同監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合,確定最佳的整地形式,以此提高該處土壤的疏松度。需要注意的是,由于玉米在生長(zhǎng)過程中會(huì)有發(fā)達(dá)的根系,所以,應(yīng)確保土壤有10%~15%的含氧量,保證土壤的透氣性。此時(shí),可對(duì)具有傳感功能和監(jiān)測(cè)功能的深松機(jī)進(jìn)行使用,以此開展深松操作。深松時(shí),應(yīng)將深松機(jī)的設(shè)備參數(shù)調(diào)整到20~25m,達(dá)到突破犁底層的目的,為后續(xù)玉米健康生長(zhǎng)奠定基礎(chǔ)保障。選地是玉米種植的第一步,直接關(guān)系到后續(xù)的生產(chǎn)效益。通過衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù),可以對(duì)候選地塊進(jìn)行全面的地理和環(huán)境分析,包括土壤類型、地形地貌、水文條件等。這些信息有助于評(píng)估地塊的種植潛力,選擇最適合玉米生長(zhǎng)的土地。例如,衛(wèi)星圖像可以揭示土壤的肥沃程度、排水性能以及是否存在鹽堿化等問題,從而避免選擇不利于玉米生長(zhǎng)的地塊。整地是種植前的準(zhǔn)備工作,對(duì)土壤進(jìn)行翻耕、平整、施肥等處理,以創(chuàng)造良好的種植環(huán)境。衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)可以在整地過程中提供實(shí)時(shí)的土壤濕度、溫度以及有機(jī)質(zhì)含量等數(shù)據(jù),幫助農(nóng)民或農(nóng)業(yè)管理者精確調(diào)整整地策略。例如,根據(jù)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)到的土壤濕度數(shù)據(jù),可以決定是否需要灌溉或排水;根據(jù)土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù),可以制定科學(xué)的施肥計(jì)劃,確保土壤中的養(yǎng)分滿足玉米生長(zhǎng)的需求。二、利用人工智能技術(shù)開展選種工作首先,在選種時(shí),可借助信息化儀器設(shè)備,全面了解和掌握玉米育種的所有數(shù)據(jù)信息。與此同時(shí),利用該設(shè)備還能夠明確各個(gè)玉米品種在種植階段內(nèi)的實(shí)際情況、產(chǎn)量以及土壤內(nèi)營(yíng)養(yǎng)成分含量、生態(tài)環(huán)境條件和水分等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息。之后,與所獲取到的信息數(shù)據(jù)相結(jié)合,挑選出純度、發(fā)芽率、凈度以及水分等滿足種植要求的玉米種子即可。其次,在對(duì)種子進(jìn)行處理時(shí),可借助智能監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)天氣的變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。并在此過程中,選擇持續(xù)多天沒有降雨的天氣對(duì)種子實(shí)施晾曬處理。在對(duì)玉米種子實(shí)施包衣處理時(shí),也可借助智能監(jiān)測(cè)設(shè)備。在此過程中,可通過設(shè)備對(duì)種子進(jìn)入到50%辛硫磷中的時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格、精準(zhǔn)地控制,以此提高包衣的有效性和科學(xué)性。最后,對(duì)玉米的播種時(shí)間進(jìn)行確定,可借助GPS、RS以及GIS等技術(shù),對(duì)種植地表面的溫度數(shù)據(jù)信息進(jìn)行獲取,從而選擇出最佳的種植時(shí)間,進(jìn)一步提高玉米種子的成活率,為玉米的健康生長(zhǎng)提供支撐保障。人工智能技術(shù)可以收集并分析歷史種植數(shù)據(jù),包括不同品種玉米的生長(zhǎng)周期、抗逆性、產(chǎn)量表現(xiàn)等,從而識(shí)別出適應(yīng)特定環(huán)境和種植條件的優(yōu)勢(shì)品種。這一過程中,機(jī)器學(xué)習(xí)算法能夠自動(dòng)挖掘數(shù)據(jù)中的隱含規(guī)律,發(fā)現(xiàn)品種特性與產(chǎn)量之間的關(guān)聯(lián),為選種提供精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)和推薦。人工智能技術(shù)還可以結(jié)合氣候預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間內(nèi)的氣候條件,進(jìn)一步輔助選種決策。例如,在干旱頻發(fā)的地區(qū),人工智能可以優(yōu)先推薦抗旱性強(qiáng)的玉米品種,以確保在不利氣候條件下也能獲得穩(wěn)定的產(chǎn)量。例如,氣候預(yù)測(cè)模型是復(fù)雜的氣候系統(tǒng)數(shù)值模擬工具,旨在預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間內(nèi)的天氣和氣候狀況。這些模型通?;谖锢矸匠?,描述大氣、海洋、陸地和冰雪圈之間的相互作用。在玉米選種的應(yīng)用場(chǎng)景中,主要關(guān)注的是與玉米生長(zhǎng)密切相關(guān)的氣候要素,如溫度、降水、濕度、日照時(shí)數(shù)等。氣候預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建涉及多個(gè)步驟:1、氣候預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)收集需要收集大量的歷史氣象觀測(cè)數(shù)據(jù),包括地面觀測(cè)站、衛(wèi)星遙感、雷達(dá)探測(cè)等多種來源的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)涵蓋了溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、降水等多種氣象要素。2、初始化和邊界條件模型運(yùn)行時(shí)需要設(shè)定初始條件(如當(dāng)前大氣的溫度、濕度分布)和邊界條件(如海洋溫度、地形高度等)。這些條件通?;谧钚碌挠^測(cè)數(shù)據(jù)和再分析資料。3、氣候系統(tǒng)的物理參數(shù)化由于氣候系統(tǒng)的復(fù)雜性,許多物理過程無法直接通過數(shù)值方程求解,因此需要采用參數(shù)化方案來近似表示。例如,云的形成、輻射傳輸、湍流混合等過程都需要參數(shù)化。4、模擬系統(tǒng)的數(shù)值積分在給定初始條件和邊界條件后,通過數(shù)值積分方法(如有限差分法、譜方法等)求解氣候動(dòng)力學(xué)方程組,模擬氣候系統(tǒng)的演化過程。5、事處理與驗(yàn)證模擬結(jié)果需要經(jīng)過后處理(如插值、平均等)以生成用戶友好的輸出,并與觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,以評(píng)估模型的準(zhǔn)確性和可靠性。在氣候預(yù)測(cè)模型中,關(guān)鍵的數(shù)據(jù)包括歷史氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)、再分析資料(如ERA5、NCEP/NCAR等)、海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)以及陸地表面參數(shù)等。這些數(shù)據(jù)用于驅(qū)動(dòng)模型運(yùn)行并驗(yàn)證模擬結(jié)果。在人工智能輔助選種的應(yīng)用中,氣候預(yù)測(cè)模型輸出的關(guān)鍵氣候要素(如溫度、降水等)將被用于評(píng)估不同玉米品種對(duì)特定氣候條件的適應(yīng)性。通過對(duì)比不同品種的歷史產(chǎn)量數(shù)據(jù)與相應(yīng)年份的氣候條件,人工智能算法可以識(shí)別出品種特性與氣候要素之間的關(guān)聯(lián)模式,從而推薦最適合當(dāng)前和未來氣候條件的玉米品種。此外,人工智能技術(shù)還可以輔助進(jìn)行種子質(zhì)量的檢測(cè)。通過圖像識(shí)別和機(jī)器學(xué)習(xí)算法,可以快速準(zhǔn)確地識(shí)別出種子的外觀特征、大小、形狀等,從而篩選出健康、無病害、活力強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)種子,為玉米的高產(chǎn)種植打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。三、利用信息化技術(shù)實(shí)施密度控制玉米高產(chǎn)種植中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是合理控制和調(diào)整玉米的實(shí)際種植密度,此時(shí),為保障玉米實(shí)現(xiàn)健康生長(zhǎng)。在實(shí)際種植階段,可對(duì)計(jì)算機(jī)視覺掃描技術(shù)進(jìn)行利用,對(duì)種植區(qū)域?qū)嵤┤娴膾呙韬头治?。因?yàn)椴煌挠衩灼贩N,其有著不同的種植密度。所以,該技術(shù)可以全面分析和獲取各類品種的種植信息,并能夠分析種植區(qū)域內(nèi)的氣候環(huán)境情況,為后續(xù)種植人員選擇合適的種植密度提供參考。一般情況下,緊湊上沖型玉米品種密度為5000~5500株/667m2、半緊湊型玉米品種密度為4500~5000株/667m2、披散型品種密度為4000~4500株/667m2。此時(shí)種植人員通過對(duì)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的運(yùn)用,分析實(shí)際的天氣環(huán)境和土壤條件,結(jié)合分析結(jié)果對(duì)種植密度實(shí)施科學(xué)有效的調(diào)整,能夠極大保障玉米的生長(zhǎng)發(fā)育空間。信息化技術(shù)在密度控制中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在精準(zhǔn)播種和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)兩個(gè)方面。首先,通過精準(zhǔn)播種技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)玉米種子的精確定位和定量投放。這一技術(shù)依賴于先進(jìn)的農(nóng)機(jī)具和導(dǎo)航系統(tǒng),能夠確保每粒種子在田間的位置和深度都達(dá)到最佳狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)植株的均勻分布。這種均勻分布不僅有助于玉米植株充分利用光能,還能減少因植株過于密集而導(dǎo)致的通風(fēng)不良和養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)問題。例如,精準(zhǔn)播種技術(shù)的測(cè)量方式主要依賴于以下幾種技術(shù)和設(shè)備:衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(如GPS、北斗):這些系統(tǒng)提供高精度的定位服務(wù),確保農(nóng)機(jī)具在田間作業(yè)時(shí)能夠按照預(yù)設(shè)的路徑和間距進(jìn)行播種。通過衛(wèi)星信號(hào),系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)計(jì)算農(nóng)機(jī)具的位置,并調(diào)整其行進(jìn)方向和速度。傳感器技術(shù):安裝在農(nóng)機(jī)具上的傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤濕度、硬度等參數(shù),為播種深度的調(diào)整提供依據(jù)。這些傳感器還能檢測(cè)種子的投放情況,確保每粒種子都按照預(yù)定深度被準(zhǔn)確投放。機(jī)器視覺技術(shù):部分先進(jìn)的農(nóng)機(jī)具還配備了機(jī)器視覺系統(tǒng),用于識(shí)別田間標(biāo)志物或已有的作物,以進(jìn)一步提高播種的精準(zhǔn)度。精準(zhǔn)播種技術(shù)的原理在于通過集成多種現(xiàn)代信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)播種過程的自動(dòng)化、智能化和精準(zhǔn)化。具體來說,它利用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供的高精度定位信息,結(jié)合傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的土壤條件,以及機(jī)器視覺系統(tǒng)對(duì)田間環(huán)境的識(shí)別能力,共同作用于農(nóng)機(jī)具的控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的播種參數(shù)(如行距、株距、播種深度等),自動(dòng)調(diào)整農(nóng)機(jī)具的工作狀態(tài),確保每粒種子都被準(zhǔn)確投放到預(yù)定位置,從而實(shí)現(xiàn)植株的均勻分布。先進(jìn)的農(nóng)機(jī)具控制系統(tǒng)能夠接收來自衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位信息,以及傳感器和機(jī)器視覺系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),通過內(nèi)置算法對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,從而精確控制農(nóng)機(jī)具的行進(jìn)方向和速度。在播種作業(yè)開始前,農(nóng)民或農(nóng)業(yè)管理者會(huì)根據(jù)作物品種、土壤條件、氣候條件等因素,設(shè)定合理的播種參數(shù)(如行距、株距、播種深度等)。這些參數(shù)被輸入到農(nóng)機(jī)具的控制系統(tǒng)中,作為播種作業(yè)的指導(dǎo)依據(jù)。在播種作業(yè)過程中,控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的播種參數(shù)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù),自動(dòng)調(diào)整工作狀態(tài)。例如,當(dāng)農(nóng)機(jī)具偏離預(yù)定路徑時(shí),控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)出指令進(jìn)行調(diào)整;當(dāng)土壤條件發(fā)生變化時(shí),控制系統(tǒng)會(huì)調(diào)整播種深度以適應(yīng)新的土壤環(huán)境。四、利用信息化開展田間管理工作玉米高產(chǎn)種植工作中,若是缺乏科學(xué)、合理的田間管理工作措施,會(huì)嚴(yán)重影響到玉米的產(chǎn)量和質(zhì)量,增加倒伏和病蟲害的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),甚至?xí)斐捎衩字仓瓿霈F(xiàn)絕收的問題。所以,在實(shí)際開展田間管理工作時(shí),可有效借助信息技術(shù)。例如,通過遠(yuǎn)程監(jiān)控的形式對(duì)玉米缺苗情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),然后選用智能化機(jī)械種植設(shè)備,對(duì)存在缺苗的位置進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)苗。需要注意的是,在運(yùn)用設(shè)備時(shí),應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求對(duì)其參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,保證補(bǔ)苗的合理性;在對(duì)施肥量進(jìn)行確定時(shí),利用人工智能技術(shù)。此時(shí),該技術(shù)能夠同田間的實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果相結(jié)合,依照玉米的實(shí)際生長(zhǎng)狀況,確定出合理的施肥量;此外,種植人員還可利用遠(yuǎn)程圖像檢測(cè)技術(shù),對(duì)玉米的授粉、生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)、病蟲害等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行遠(yuǎn)程獲取。然后,使用大數(shù)據(jù)平臺(tái)分析相關(guān)數(shù)據(jù)信息,并對(duì)合理的種植方案進(jìn)行制定,向相應(yīng)智能化設(shè)備傳達(dá)指令要求,最終實(shí)現(xiàn)玉米種植管理的自動(dòng)化施肥和灌溉工作。不僅如此,玉米生長(zhǎng)階段內(nèi),種植人員可利用智能機(jī)器人收集田間的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和信息,然后將數(shù)據(jù)信息上傳至管理平臺(tái)當(dāng)中,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)玉米種植區(qū)域的無人化和自動(dòng)化管理。五、利用植保無人機(jī)技術(shù)開展病蟲害防治實(shí)際玉米生產(chǎn)種植階段加大防控玉米病蟲害的工作力度,能夠?yàn)楹罄m(xù)玉米實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)保障。在實(shí)際工作中,可利用現(xiàn)代植保無人機(jī)技術(shù)。該技術(shù)主要具備以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):首先,具備較高的工作效率。無論在何種藥物噴施環(huán)境下,植保無人機(jī)都能夠更好地適應(yīng),且玉米的長(zhǎng)勢(shì)不會(huì)給其帶來影響。通常情況下,若是植保無人機(jī)搭載了約10kg的農(nóng)藥,其在噴施的過程中,能夠?qū)崿F(xiàn)低空超細(xì)噴灑,作業(yè)時(shí)間僅需2min/667m2。其次,可以有效節(jié)約藥物。傳統(tǒng)的藥物噴施方式,不僅會(huì)造成藥物浪費(fèi)和污染環(huán)境,還極難達(dá)到高效性,此時(shí)農(nóng)藥僅有25%可以作用到玉米植株的表層位置。而對(duì)植保無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用,可以減少藥物浪費(fèi),降低種植成本。不僅可以獲得較高的藥物使用率,還能夠保證藥液噴施的均勻性。一般情況下,植保無人機(jī)技術(shù)能夠使農(nóng)藥節(jié)約50%以上。若借助植保無人機(jī)開展灌溉工作,可以使水資源實(shí)現(xiàn)95%的節(jié)約。另外,植保無人機(jī)在進(jìn)行低空飛行作業(yè)時(shí),其所形成的下旋氣流可以使藥液漂移情況得到有效控制。既能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)環(huán)境的有效保護(hù),又能夠增強(qiáng)藥物的防治效果。最后,植保無人機(jī)技術(shù)具有良好的穿透性和均勻性。植保無人機(jī)主要利用自動(dòng)化技術(shù),為此有利于種植人員更好地操作使用,并達(dá)到了全面自動(dòng)化效果。在實(shí)際運(yùn)用過程中,種植人員通過對(duì)相應(yīng)APP軟件的利用,能夠有效調(diào)整植保無人機(jī)的工作高度,保證了藥物噴施的精準(zhǔn)性。六、利用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)適時(shí)收獲若是在玉米植株尚未完全成熟時(shí)收獲,不僅會(huì)影響其產(chǎn)量,還會(huì)影響玉米的質(zhì)量。所以,在收獲時(shí),可利用數(shù)據(jù)庫內(nèi)的共享數(shù)據(jù)信息,并同河南省的氣候環(huán)境相結(jié)合,對(duì)合適的玉米收獲時(shí)間進(jìn)行確定。通常情況下,當(dāng)玉米植株的葉片約有90%以上堅(jiān)挺,并呈現(xiàn)出金黃色以后,即可借助玉米收割機(jī)收獲。此外

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