作物栽培技术的发展与应用

2023-12-13周金鑫

新农民 2023年31期

关键词：作物栽培作物栽培

周金鑫，季雨

（1.扬州市江都区邵伯镇农业农村局，江苏扬州 225000;2.扬州市梅岭中学教育集团运河中学，江苏扬州 225000）

作物栽培技术是通过栽培管理、生长调节、优化决策、栽培管理等方式，实现作物的高产、优质、高效，作物栽培技术的发展对我国作物生产水平的发展起着举足轻重的作用。近年来随着社会生产力水平的不断提高，作物栽培技术不断改进，应用也越来越广泛[1]。

1 作物栽培技术的发展历程

1.1 原始时期

最原始的作物栽培技术的出现时期是在中石器时代，当时的农业生产形式为刀耕火种。小麦、黍等农作物被人类有选择性地种植始于公元前八千年左右。六七千年前黄河流域的人们开始种植粟，长江流域的居民开始种植水稻，商殷时代的文字中已存在稻、黍、稷、麦、菽、禾、粟等作物的名称，还包含畴、疆、圳、井、圃等与耕整地相关的文字记载。到了夏、商时期，人们在不断生产实践中制造出多种农业生产用具，像翻土的犁、播种的耧、中耕除草的锄等[2-3]。在原始时期，我国劳动人民自身对农业生产的认知不断提高，对作物生产逐渐积累经验。

1.2 传统时期

传统时期经历了大约4000年。春秋战国时期，牛耕逐步代替了人拉犁，原始的粗放耕作逐步过渡到精耕细作农业时代，作物栽培技术得到了较快的发展，在这一时期也涌现出大量的农学相关的著作，农学思想由迷信大自然到天、地、人的统一，尊重自然利用自然，这为现在农业技术的发展奠定了一定的基础。战国时期吕不韦的《吕氏春秋》，书中的《上农》篇重视农业生产，倡导重农，不仅为了生产，还有“贵其志”的目的，强调了农业生产的重要意义。西汉晚期泛胜之汇录的《泛胜之书》，该书作为我国的第一部农书，主要描写黄河中游地区常见的耕作习惯、农作物栽培技术以及种子选取孕育等用于农业生产环节的知识，反映出当时普通群众的劳动智慧。北魏贾思勰的《齐民要术》，被认为是我国现存最早的一部完整的农书，该书系统地总结了六世纪以前黄河中下游地区人民对作物的生产加工，以及治荒的方法，详细介绍了季节、气候，和不同土壤与不同农作物的关系，并被达尔文盛赞为“中国古代的百科全书”。宋代陈敷的《陈敷农书》，是我国古代第一部谈论水稻栽培种植方法的农书。元代王祯的《王祯农书》在前人著作基础上，第一次对所谓的广义农业生产知识作了较全面系统的论述，提出中国农学的传统体系。明代徐光启的《农政全书》，集前人农业科学之大成，总结了清代之前的农业科学技术，重点在生产技术和知识，可以说是纯技术性的农书。清代乾隆年间由鄂尔泰、张廷玉等编纂的《授时通考》，汇总了古代农书的大成。

1.3 近代时期

18世纪的闭关锁国导致中国传统农业技术逐渐落后于西方国家，19世纪60—90年代，随着洋务运动和改良主义的兴起，一定程度上促进了国外栽培技术的在国内的传播。但由于帝国主义、封建主义和官僚资本主义三座大山的剥削压迫，农业生产水平停滞不前，农业几乎没有得到任何发展。直到解放前，作物栽培在我国还没有其自身的技术理论体系，作物栽培学仅仅作为农学分支中稻作学和麦作学当中的一个技术部分[3]。

1.4 现代时期

新中国成立后，我国高度重视农业技术的发展，从而促进了作物栽培技术的改进与发展。几十年来，我国科研工作者们经过不懈的努力，分别以作物生理、环境生态、技术原理为理论基础，以技术、环境、产量与品质形成的动态关系为生长调控主线，以高产、优质、高效的作物生产为主要目标，形成了具有生产指导意义的作物栽培理论体系。除此以外，不同作物的不同生态地区、不同耕作制度、不同生产条件下适用的各种栽培技术体系也相继建立，不同作物的本质规律不断被揭示出来，各个作物相继拥有了自身特有的栽培理论体系，作物栽培学从此从农学中分离出来，形成一门独立的学科。步入21世纪，物联网的飞速发展为农业技术的发展升级带来了新方向，以信息化、现代化、机械化为主要特点的精细农业成为发展高质量农业的主流。与此同时，秉持绿色发展理念，环保的概念日益深入人心，在作物栽培领域，生态防治和生态农业呈现蓬勃发展。

2 作物栽培技术应用现状

2.1 智能数字化栽培技术

数字农业的内容之一便是数字化栽培，数字化栽培技术是一项将作物栽培技术和现代信息技术相结合的栽培技术。数字化栽培是以作物栽培学的研究为基础，将作物育种学、土壤学、作物营养学、植物保护学、农业气象学、环境科学、材料科学、经济学、数学、物理学、系统科学以及现代信息技术等全面相融合而成的。智能数字化栽培技术涉及范围广泛，包括作物生产数据库、作物生长预测检测系统、作物空间信息系统、精准农业支持系统、作物智能教学和苗情诊断系统、虚拟作物以及网络服务系统等。智能数字化栽培既是科学研究和作物生产的需求产物，又是未来作物栽培发展的方向[4]。在此方面我国应大力学习和吸收国外先进的技术，建立自己的智能数字化栽培网络系统。

2.2 农田覆盖技术

农田覆盖作为一种田间种植措施具有古老的历史，该技术可追溯到2000年前。农田经覆盖后，地表土壤与外界环境的接触面上发生改变，土壤中的水分的蒸发和流失都会相应的降低。与此同时，覆盖在地表的物理屏障可以减少农田地表的径流损失，可明显提高雨水下渗至土壤耕作层的能力，较好地起到抑蒸、集水、保水的作用。农田覆盖技术包括塑料地膜覆盖和秸秆覆盖[5]。目前，塑料地膜覆盖种植虽已成为旱作农业生产区最重要的保墒增产技术，但由于其不易回收，容易造成环境污染，且残膜降解时间长等缺陷，不利于绿色可持续农业的发展理念。目前我国秸秆覆盖栽培技术的应用已相当广泛，农业生产过程中所产生的农作物秸秆和残余覆盖到农田表面，以达到保墒增产的作用。

2.3 无土栽培技术

无土栽培指通过采用配制的营养液代替天然土壤，为作物提供生长过程中所需要的水、氧气、温度以及各类微量元素，从而使作物能够正常生长的一种新型技术手段，包括水培栽培、岩棉栽培、基质栽培和气雾栽培等。我国无土栽培技术起步较国外来说比较迟，但近年来的发展势头十分迅猛[6]。对于我国而言，大力发展无土栽培技术的目的在于解决人民的基本需求，在改造环境和节约水土方面起到了极大的作用。目前相关领域的研究成果排名世界第一，但是无土栽培技术应用于实际生产的占比较低，开展水培、气雾栽培、鱼菜共生等无土栽培技术生产模式的企业较少。形成这种现象的原因在于无土栽培初期投入高、管理较为繁琐复杂、营养液的培养难度较大，此外营养液如若被病原菌侵入则会导致全军覆没，理论上及时更换营养液即可，但实际操作中难以解决，这些问题制约着无土栽培技术的普及与发展。相对于世界平均水平，我国人均耕地面积和水土资源相对贫瘠，因此无土栽培技术的应用前景十分广阔。

2.4 标准化栽培技术

农业标准化是以农业科学技术和实践为基础，制定相应的标准，并将之运用到作物生产过程中。标准化栽培采用的原则一般包括简化、统一、协调、优化等，通过实施标准化栽培，实现从农田环境、投入品、生产过程到产品的全过程控制。标准化栽培作为一种技术手段，能够从技术和管理两个方面提升产业发展水平，这样不仅有利于传统农业向现代化农业转变的提速增效，还有利于实现经济、社会以及生态效益的结合。标准化栽培技术的推广和应用是农业现代化的必经之路，在保障农产品质量安全的同时也有利于资源的节约和环境的保护。除此以外，标准化栽培便于农业行政执法，极大提高了农业执法的水平。由于其在贸易壁垒面前能够很好地应对，农产品的总体质量显著提高，对农民的增收和农业效益的提高起到了积极作用。

2.5 化控栽培技术

化控栽培技术是指利用植物生长调节剂，影响植物内源激素系统和物质代谢的平衡，从而促进或抑制作物的生长，实现作物生产的优质高产以达到人们的需求。化控栽培技术作为作物生产的一种重要技术手段，能够有效进行良种遗传开发、提高产量和改善品质。化控栽培的范围涉及作物生长发育的几乎各个环节，如发芽、分蘖、分枝、开花、结实和衰老等。化控栽培技术在我国一直作为作物栽培技术研究的一个重要方向，近年来也得到了极大的发展，作为实现农业现代化的主要标志，我们需大力发展和应用化控栽培技术。

2.6 设施栽培技术

设施栽培是指在人为可控的环境下，利用塑料大棚、日光温室、智能连栋温室等现代农业设施创造适宜农作物生长发育的温度、光照、水分、气体、湿度、肥料等条件，使农作物完成其正常生长。传统农业想要向现代农业发展必须依托高新技术农业产业，设施栽培便是科技进步的产物。设施栽培技术能够打破气候与地域的限制，能够在原来不适宜作物生长的区域实现优质、高产、安全、高效生产，极大扩展了作物种植区域。设施栽培虽能提高农民收入，但在实际运用中依然存在设施农业用地、土地流转、资金缺乏和劳动力缺乏等一系列现实问题。由于设施栽培技术在我国起步较晚，现有的技术大多是在通过引进借鉴国外先进技术的基础上加以本土化改造形成的，科技水平较低，整体效益和大规模的生产难以实现。

2.7 作物高产栽培技术

作物高产栽培技术是指在作物生长过程中，按照作物生长规律、生长环境、土壤肥力状况、气候状况等，综合运用一系列田间管理技术措施，将不利因素克服到最小，将一切有利因素放到最大，协调改善作物生长与气候、环境、技术、肥力的关系，达到稳产高产、优质环保、清洁高效的目的。作物高产栽培技术要领主要包括秸秆还田技术、整地技术、施肥技术、选择良种技术、宽幅播种技术、合理密植技术、除草技术、灌溉技术、病虫害防控技术、机械化应用技术等。

3 作物栽培技术发展对策

随着人们生活水平的不断提高，人们对农产品品质的要求日益增加，作物栽培技术的水平决定着农作物的产量和产品品质，对于我国作物栽培技术的发展提出以下几点对策。

3.1 大力培育一线专业型人才队伍

人才队伍的建设是一个行业发展的基础，近年来我国从事作物栽培的专业型人才已逐步增多，但从业者大多集中在各大高校科研院所，处于基层一线的专业人才相对来说较为缺乏，农民在生产过程中出现的问题难以及时发现和解决。由于一线农业生产条件艰苦，收入不高，能够从事农业行业的年轻人少之又少。激励优秀农业人才到一线从事专业技能性工作，提高从业基层人员待遇，建设一支穿梭于田间地头的技术人才队伍是当前人才建设的重中之重。

3.2 实事求是，提高科研成果转化率

近些年来我国作物栽培在科研方面已取得较多成就，但科研成果转换水平较低，不能直接应用于作物生产。我国农业科技远不及国外发达国家的转化率高，缺乏相应的利益调节机制使得农业推广体制不能满足成果转换的需求。科研工作者们需深入基层生产一线，以作物生长过程中遇到的实际问题为导向，对症下药。此外，对于定期开展的农民培训、技术讲座等应对症下药，准确定位目标人群，精准投放教育资源，让有需要的人群学习现代农业技术，切实提高科研成果转化率。

3.3 加大资金投入，规模化发展推广新技术

增加作物栽培技术的资金投入，是发展作物栽培技术的根本保证。一些应运而生的新型技术虽然被研发出来，但是由于资金、设施等问题难以得到推广和应用。在一线生产过程中，农户依旧使用的最简单最原始的栽培方式。对于信息化时代应运而生的网络平台和手机APP，应切实将其利用起来，而不该只是将应用停留在表面；将平台界面做好做强，将里面的功能与内容做精做简，将软件做活做火才是这类新型交流平台发展的目的和意义。政府部门也应加大新型栽培技术的补贴，在财政上给予一定的力度倾斜，助力新型作物栽培技术的普及与应用。

3.4 加大各地人员的交流合作

作物栽培技术不仅涉及农业，还涉及其他行业领域，有时候许多问题单单依靠农业工作者自身是无法解决的，必须加强跨行业、跨学科的交流与合作。各个农区都有最适合当地的作物栽培技术，有的栽培技术具有独特性，有的则具有普适性。从业者们可以通过座谈交流会、观摩会的形式进行业内的交流，从独特性中找出普适性规律，从普适性中发展独特性，相互学习经验和做法。同时，国内的作物栽培技术虽得到了一定的发展，但农业技术水平和农业机械化水平远不及国外一些经济发达国家；应加强国际交流合作，拓宽研究渠道，提升我国作物栽培技术。