赵宇通15877556282陕西地建土地工程质量检测有限责任公司

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精准农业技术在提高作物产量与品质中的应用研究

赵宇通   牛子儒   刘洋洋  袁萌   王志诚

1. 陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司/陕西地建土地工程质量检测有限责任公司陕西省西安市710021/710003
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摘要:本文旨在探讨精准农业技术在提高作物产量与品质中的应用及其效果。通过深入分析精准农业技术中的关键技术如全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）等在作物种植、管理、收获等各个环节的应用，本文详细阐述了精准农业技术对提高作物产量、优化作物品质的重要作用。研究发现，精准农业技术能够显著提高作物产量，降低生产成本，同时提高农产品的品质和安全性，对实现农业的可持续发展具有重要意义。

关键字:作物产量；作物品质；全球卫星定位系统；地理信息系统；遥感技术

随着全球人口的增长和资源的日益紧张，传统农业的生产方式已难以满足现代社会对农产品产量和品质的需求。在这一背景下，精准农业技术应运而生，以其精准、高效、可持续的特点，成为现代农业生产的重要发展方向。精准农业技术通过运用信息技术和智能设备，实现对农作物生长环境的实时监测、精准控制和科学管理，从而有效提高作物产量、优化作物品质，降低生产成本，减少环境污染，对保障粮食安全、促进农业可持续发展具有重要意义。

一、精准农业技术的关键技术概述

1.1 全球卫星定位系统（GPS）

全球卫星定位系统（GPS）在精准农业中发挥着至关重要的作用。通过GPS技术，可以精确确定农田中的位置信息，实现农田的精确定位和导航。这有助于农民在播种、施肥、灌溉、收割等作业过程中，对农田进行精确管理，提高作业效率和资源利用率。此外，GPS技术还可以结合其他传感器和信息技术，实现对农田环境的实时监测和数据分析，为农业生产的决策提供科学依据。

1.2 地理信息系统（GIS）

地理信息系统（GIS）是一种用于采集、存储、管理、分析和显示地理空间数据的计算机系统。在精准农业中，GIS技术可以将农田的空间数据与属性数据相结合，形成农田的数字化地图。这些地图可以帮助农民了解农田的地形、土壤、气候等自然条件，以及农田的种植结构、作物长势、病虫害发生等生产情况。通过GIS技术，农民可以更加直观地了解农田的生产状况，制定更加科学合理的生产计划和管理措施。

1.3 遥感技术（RS）

遥感技术是一种通过卫星、飞机等遥感平台获取地球表面信息的技术。在精准农业中，遥感技术可以实现对农田的远程监测和数据分析。通过遥感技术，可以获取农田的植被覆盖、作物长势、病虫害发生等信息，以及农田的土壤湿度、养分含量等环境信息。这些信息可以为农民提供及时的农田生产信息，帮助他们制定更加精准的生产管理措施。同时，遥感技术还可以为农业灾害预警和评估提供重要支持。

二、精准农业技术在作物种植中的应用

2.1 土壤管理与精准施肥

精准农业技术通过土壤检测仪器和实验室分析，全面测定土壤pH值、有机质及关键养分。基于这些数据，制定精准施肥方案，如选择肥料种类、确定施肥量和时间，并应用变量施肥、滴灌施肥等技术，确保肥料高效利用，减少浪费和污染。同时，结合GIS和GPS技术，实现施肥精确导航和定位，提高施肥精准度和效率。

2.2 作物品种选择与种子处理

在选择作物品种时，农民需要考虑当地的气候条件、土壤状况、市场需求等因素。精准农业技术可以通过收集和分析历史气象数据、土壤数据以及市场需求等信息，为农民提供科学的作物品种选择建议。

种子处理是提高种子发芽率、增强作物抗逆性、提高作物产量和品质的重要手段。精准农业技术可以结合现代生物技术和化学技术，对种子进行精准处理。例如，利用生物技术对种子进行基因改良，使其具有更强的抗病、抗虫、抗逆能力；利用化学技术对种子进行包衣处理，使其具有更好的保水、保肥、防病虫害效果。

2.3 播种技术与播种机械

精准播种技术可以根据作物的种植密度和行距要求，实现种子的精准定位和定量播种。这不仅可以提高种子的利用率和发芽率，还可以减少种子的浪费和人工成本。

在选择播种机械时，农民需要考虑作物的种植要求、田块的大小和形状、机械的性能和价格等因素。精准农业技术可以帮助农民选择适合的播种机械，并提供机械的使用指导和维护建议。此外，利用GPS导航技术和智能控制系统，播种机械可以实现自动导航和精准播种，进一步提高播种的精准度和效率。

三、精准农业技术在作物管理和收获中的应用

3.1精准农业技术在作物管理中的应用

3.1.1灌溉管理与节水技术

精准灌溉技术利用土壤湿度传感器、气象监测站等现代设备，实时监测土壤湿度和气象条件，根据作物生长需求和水资源状况，制定科学的灌溉计划。通过滴灌、喷灌等精准灌溉设备，实现水资源的精准投放，避免了水资源的浪费。

节水灌溉策略旨在通过优化灌溉方式、调整灌溉时间和灌溉量等措施，减少灌溉过程中的水资源消耗。例如，根据作物生长阶段和土壤湿度状况，适时调整灌溉量，避免过度灌溉和干旱对作物生长的不利影响。通过实施节水灌溉策略，不仅可以提高水资源的利用效率，还可以降低生产成本，提高作物的产量和品质。

3.1.2 病虫害监测与防治

病虫害监测技术利用遥感技术、无人机巡查等方式，对作物生长环境进行实时监测，及时发现病虫害的发生和蔓延。通过病虫害数据库的建立和分析，可以预测病虫害的发展趋势，为防治工作提供科学依据。

精准防治技术根据病虫害的种类和发生程度，制定科学的防治方案。这包括生物防治、物理防治和化学防治等多种手段。通过精准防治技术和措施的实施，可以实现对病虫害的有效控制，减少其对作物生长的不利影响。

3.1.3 生长监测与调控

作物生长监测技术利用无人机、地面监测站等设备，对作物生长过程进行实时监测，包括株高、叶面积、叶绿素含量等关键生长指标的测定。通过数据分析，可以了解作物生长状况和营养状况，为生长调控提供科学依据。

生长调控技术根据作物生长需求和监测结果，通过施肥、灌溉、喷药等手段，对作物生长进行精准调控。这包括促进作物生长、提高作物抗逆性、优化作物品质等多个方面。通过生长调控技术和措施的实施，可以实现对作物生长过程的精准控制，提高作物的产量和品质。

3.2精准农业技术在作物收获中的应用

3.2.1 收获时间确定与机械选择

精准农业技术助力收获时间确定与机械选择。遥感技术和作物生长模型监测作物生长，预测成熟度与产量，帮助农民确定最佳收获时间，避免损失。智能化、自动化的收获机械适应性强，农民可根据作物特性选择合适的机型，调整工作参数，实现精准收获。精准农业技术还支持收获机械的自动导航和定位，提高收获效率和精准度，助力现代农业的高效、精准作业。

3.2.2 产后处理与品质提升

精准农业技术优化产后处理，实现自动化、智能化控制。机器视觉技术实现作物自动分级，保证品质稳定性；自动化包装设备快速响应不同包装需求，提高效率。通过干燥、低温冷藏、深加工等品质提升策略，去除多余水分、延长保鲜期、开发附加值产品，提升作物市场竞争力。这些技术与应用不仅提高产后处理效率，还增加农民经济收益，推动现代农业向更高品质、更高附加值发展。

结论

综上所述，精准农业技术在提高作物产量与品质中具有重要的应用价值。通过精准管理、优化资源配置和降低生产成本等措施，精准农业技术为农业生产的可持续发展提供了有力支持。未来，随着技术的不断进步和应用的不断深化，精准农业技术将在农业生产中发挥更加重要的作用。

参考文献

[1]周俊池.精准农业技术体系分析与展望[J].南方农机,2021,52(05):8-11+14.

[2]刘斐.精准农业技术在农业种植中的应用与效果评估[J].种子科技,2024,42(09):158-160.