精准农业技术在小麦生产中的应用

引言

小麦作为我国重要的粮食作物，其生产状况与国家粮食安全、农业经济发展密切相关。随着农业现代化发展，精准农业技术以“按需投入、精准管理”的特性，为优化小麦生产提供了新的思路。精准农业技术依托信息技术，通过采集农田时空变化数据，实现对化肥、农药、水资源等生产要素的精细化管理，有望提升产量、控制成本并减轻环境压力。深入探讨精准农业技术在小麦生产中的应用，对推动小麦产业绿色可持续发展具有积极意义。

1 精准农业技术的核心体系

1.1 信息获取技术

包括土壤信息采集和作物生长监测两大方面。一般而言，土壤养分快速测定仪在田间实时检测土壤 pH 值、有机质、氮磷钾含量时，检测精度可达 90%以上；便携式作物冠层分析仪往往能够通过测定叶面积指数（LAI）反映小麦生长状况；无人机遥感技术搭载多光谱相机，通常可获取小麦植被覆盖度、叶绿素含量等参数，监测范围每天可达1000 亩以上，从而为精准管理提供数据支撑。

1.2 智能决策系统

在作物生长模型与大数据分析的协同作用下，小麦精准管理决策支持系统逐步得以构建。该系统深度融合土壤条件、气象变化、作物生长进程等多维度数据，借助科学算法对不同管理策略下的产量表现和经济效益进行模拟推演，进而为用户提供包含施肥量、灌溉量调控及植保方案等在内的定制化决策参考。以中国农业大学研发的小麦精准管理系统为例，相关实践显示，其推荐施肥方案在实际应用中展现出较高的准确性，在部分场景下，可实现亩均施肥量降低10-15 公斤的效果。

1.3 变量执行技术

借助智能装备，生产要素的投入得以更加灵活精准。变量施肥机依据处方图对施肥量进行自动调控，其误差控制在较低水平；智能灌溉设备可依据土壤墒情 2 植保无人机则能结合病虫害发生状况精准喷施农药，在提升药液利用效率方面展现出良好效果， 定程 改善了传统粗放式投入可能导致的资源浪费问题。

1.4 定位与导航技术

GPS 与北斗导航系统可为农业机械提供较为精准的厘米级定位，在提升播种、收获等作业精准度方面展现出良好效果。自动驾驶拖拉机作业时，直线度误差控制在较小范围内，有助于降低重播、漏播情况的发生概率；收获机搭载的产量监测系统，能够在作业过程中绘制产量分布图，为后续生产管理提供一定参考依据。

2 精准农业技术在小麦生产各环节的应用

2.1 播种环节的精准化应用

精准播种技术借助土壤信息与智能装备的协同，为播种参数优化提供了新的可能。在小麦播种前，运用土壤采样仪获取0-20cm 耕层土壤数据，结合测土配方结果， 可绘制出播种处方图。搭载北斗导航系统和地轮传感器的智能播种机，能够依据处方图对行距 （15-25cm 可调）、株距（3-5cm）以及播种深度（2-4cm）进行灵活调整。

某试验田的实践显示，采用精准播种技术的小麦地块，每亩基本苗数控制在 18-20 万株，较传统播种方式有所降低。不过，得益于更为合理的群体结构，有效分蘖率得到了一定程度的提升。同时，播种机配备的种子清选装置可对种子进行筛选，减少瘪粒和杂质，使种子净度显著提高，出苗率也较传统播种方式呈现出较为可观的增长态势。

2.2 施肥环节的变量调控

变量施肥技术能够结合小麦不同生育阶段的养分需求特性与土壤供肥实际状况，实现肥料施用的精细化管理。以小麦返青期为例，借助无人机多光谱遥感技术测定植被指数（NDVI），可将麦田划分为不同生长态势的区域：对于NDVI 值高于0.7 的生长较为旺盛的区域，可适度减少氮肥施用量，控制在每亩5-8 公斤；NDVI 值处于

0.5-0.7 的生长正常区域，建议按照常规施肥标准，每亩施用8-10 公斤；而NDVI 值低于0.5 的长势相对较弱的区域，则可适当增加氮肥用量，每亩施用10-12 公斤。

某地的示范应用数据表明，采用变量施肥技术后，小麦田氮肥利用率有了较为明显的提升，从 32%提高至45%，同时每亩化肥施用量减少约 5 公斤，生产成本有所降低，每亩减少约 20 元。此外，合理的施肥调控避免了过量施肥现象，小麦品质也得到改善，千粒重增加约1.2 克，蛋白质含量提高约0.5 个百分点。

2.3 灌溉环节的智能管控

智能灌溉系统借助土壤墒情与气象数据监测，为灌溉管理提供参考依据。在小麦拔节期与灌浆期等关键需水阶段，20cm 深度处的土壤墒情传感器实时反馈含水量数据，当耕作层含水量低于田间持水量 60%时，系统便会启动灌溉程序。

滴灌系统能够根据区域墒情差异灵活调节流量。以某地麦田为例，高墒区（含水量 65%）、中墒区（60%）、低墒区（55%）的每亩灌水量，可分别控制在30 方、40 方、50 方左右，相较于传统漫灌模式，节水效果较为可观，节水比例可达 40%。此外，结合天气预报功能，系统会在降雨前 24 小时左右暂停灌溉，减少不必要的水资源消耗，全年下来，每亩节水效果通常能达到100 方以上。

2.4 病虫害的精准防治

病虫害精准防治技术通过构建“监测-预警-靶向施药”的系统性管理模式，为降低农药使用量提供了有效途径。借助虫情测报灯与性诱剂，可对蚜虫、红蜘蛛等常见害虫的发生动态进行持续监测，同时结合田间物联网设备采集的温湿度数据，综合分析病虫害的潜在发生趋势。当虫口减退率达到既定防治标准时，无人机将依据病虫害的实际发生情况，在不同区域实施精准施药作业。

以某小麦产区为例，精准植保技术的应用带来了一系列积极变化。农药喷施频次由传统的 3-4 次优化为 2次，每亩用药量从 300ml 缩减至150ml，每亩防治成本相应降低50 元。得益于精准施药策略，小麦赤霉病发病率得到有效控制，维持在3%以下，较传统防治方式降低了约7 个百分点，在提升小麦品质安全方面发挥了重要作用。

2.5 收获环节的智能监测

联合收割机搭载的智能测产系统，能够在收获过程中持续记录产量、水分等数据信息。借助GPS 定位技术，绘制出详细的亩产量空间分布图，直观展现田间产量的分布差异，部分区域产量波动可达 200 公斤/亩左右。这些数据传递至决策系统后，能够为后续种植的品种选择、施肥策略优化等提供参考依据。

此外，收获机配备的籽粒清选与杂质分离装置，可根据小麦水分状况进行清选风量的动态调节，在适宜的水分区间（12-14%左右）下，能够将籽粒损失率有效控制在较低水平，与传统收获方式相比，籽粒损失率降低约 1 个百分点。以某地的万亩示范田为例，智能化收获技术的应用使得每亩实际收获量有一定程度的提升，平均增幅在5-8 公斤左右。

结束语

精准农业技术应用于小麦生产，在提升资源利用效率与生产效益方面展现出一定潜力，不失为推动小麦产业迈向绿色高质量发展的有益探索方向。大型农场具备较强的资源整合能力，可考虑引入全链条智能装备体系；家庭农场则不妨从测土配方施肥、植保无人机等相对成熟的单项技术入手，在实践中不断积累经验、优化管理，逐步实现降本增效与可持续发展的目标。

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