现代农业技术在玉米作物生产中的应用及案例分析

玉米是我国重要的粮食作物，在农业生产中占有重要地位。现代农业技术在玉米生产各环节中发挥着关键作用，对促进玉米产量提升、品质改善和效益提高具有重要意义。本文从播种育苗、生长管理、收获贮藏三个阶段，系统分析了现代农业技术在玉米生产中的应用现状，并以山东省东明县某种植基地为例，从技术应用和应用效果两个维度进行了案例剖析。研究表明，现代农业技术在提高玉米单产、改善品质、降低成本、保护环境等方面发挥着不可替代的作用，是推动玉米产业高质量发展的关键举措。

近年来，随着科学技术的飞速发展，现代农业技术在粮食作物生产中得到了广泛应用。我国是农业大国，玉米作为主要粮食作物之一，其产量和质量直接关系到国计民生。传统玉米种植主要依赖人力和畜力，生产效率低下，难以满足日益增长的市场需求。为了提高玉米产量，保障粮食安全，国家高度重视“藏粮于地、藏粮于技”战略，大力推广现代农业技术。现代农业技术包括良种选育、精准种植、智能管理等多个方面，贯穿玉米生产的全过程。这些先进技术和设备的应用，有助于提高种植效率、优化资源配置、降低劳动强度，对促进玉米产业高质量发展具有重要意义。本文将重点探讨现代农业技术在玉米生产各环节中的应用现状、存在问题和发展趋势，以期为推动农业现代化建设提供参考。

一、现代农业技术的概念及简单分类

现代农业技术是指在农业生产过程中应用现代科学技术成果，以提高农业生产效率、改善农产品质量、保护生态环境为目标的一系列先进技术和方法的总称。它是传统农业向现代农业转型的关键支撑，涵盖了农业生产的全过程和各个环节。现代农业技术强调精准化、智能化、信息化和绿色化，通过集成创新和系统应用，实现农业生产方式的根本性变革，推动农业向资源节约型、环境友好型和可持续发展方向转变。

现代农业技术体系庞大，涉及领域广泛，可以从不同角度进行分类。按照技术应用的主要目的，可将其分为提高产量技术、改善品质技术、节本增效技术和生态环保技术等；按照技术应用的生产环节，可分为种植技术、栽培管理技术、收获技术和加工储藏技术等；按照技术的性质，可分为生物技术、工程技术、信息技术和管理技术等。表1对现代农业技术的主要类别及其代表性技术进行了简要归纳：

这些技术类别之间并非相互独立，而是相互交叉、融合，形成了现代农业技术的整体系统。随着科技进步，现代农业技术不断创新发展，推动着农业生产方式的变革和农业现代化进程的加速。

二、现代农业技术在玉米作物生产各阶段中应用

1、播种育苗阶段的应用

在播种育苗阶段，现代农业技术主要应用于品种选育、种子处理和精量播种等方面。这些技术的综合运用显著提高了玉米生产的起始质量，为高产优质奠定了坚实的基础。随着农业科技的不断进步，越来越多的先进技术被应用到玉米育种和育苗过程中，为提高玉米单产、改善品质、促进产业升级发挥了关键作用。

在品种选育方面，随着现代农业的发展，分子标记辅助选择技术得到了广泛的应用，通过DNA分子标记，直接在基因水平上进行目标性状的选择。育种人员利用与抗病、高产等目标性状紧密连锁的分子标记，在幼苗期即可筛选出携带目标基因的个体，大大缩短了育种周期。同时，建立玉米品种信息管理系统，整合品种的遗传背景、农艺性状、抗性水平等数据，为育种工作提供全面的信息支持。这些先进的育种技术和管理手段，使得优良玉米品种的选育效率大幅提升，为农业生产提供了优质的种子资源。

在种子处理方面，主要采用智能包衣工艺。首先将种子清选、分级，去除杂质和劣质种子，保证种子质量。然后配制包衣液，通常由杀菌剂、杀虫剂、微生物菌剂和高分子聚合物组成。将种子与包衣液按1∶0.3-0.5的比例混合，在种子表面形成一层均匀的保护薄膜。最后经过干燥、抛光处理，制成高活性的包衣种子。种子包衣不仅可以防止种子受病虫害侵染，还能促进种子的发芽出苗，是提高作物抗逆性和保苗率的有效措施。

在精量播种方面，通常利用北斗卫星导航系统实现高精度定位，并结合电子控制系统调节排种器的转速和开口大小，使播种更加精准高效。播种机则按照预设的行距和株距精确下种，同时自动调整播种深度，确保种子均匀分布在土壤最佳生长位置，为玉米苗期生长创造良好条件。

2、生长管理阶段的应用

玉米生长管理阶段是玉米生长发育的关键时期，科学合理的田间管理是实现玉米高产优质的重要保障。在这一阶段，现代农业技术在精准灌溉、病虫草害防控等方面发挥着重要作用。

精准灌溉技术以土壤水分监测为基础。通过在田间布设多点土壤水分传感器，通常每5-10亩设置1个监测点，实时采集不同土层的水分动态信息。传感器将采集到的数据通过无线通信模块传输至中央控制系统。系统会根据作物需水模型和土壤墒情的实际情况，自动计算灌溉定额和灌溉时机。随后，系统根据计算结果，启动变频水泵和电磁阀，精确控制灌溉水量和灌溉时间。整个过程实现全自动化操作，不仅节约了水资源，提高了灌溉效率，且灌溉均匀度显著提升，可达90%以上。此外，将精准灌溉与施肥作业相结合，通过灌溉系统同步输入水溶性肥料，可实现水肥一体化管理，进一步提高了肥料利用率，减少了面源污染。

玉米病虫草害防控需要遵循“预防为主、综合防治”的原则，采用生物防治、物理防治和化学防治多种手段，构建绿色可持续的植保体系。生物防治主要利用天敌昆虫和微生物农药。通过在玉米田间定期释放赤眼蜂、草蛉等捕食性天敌，可有效控制玉米蚜虫、玉米螟等害虫的发生和为害。微生物农药如苏云金杆菌、白僵菌制剂等，对玉米螟虫、草地贪夜蛾等鳞翅目害虫防治效果显著；物理防治通过改变害虫生存环境，达到抑制虫口密度的目的。在玉米苗期，可利用绿色防虫网阻隔蓟马、粘虫等小型害虫。玉米生长中后期，采用频振式杀虫灯诱杀害虫成虫，并及时清除病株、残体，减少虫源积累；化学防治作为应急手段，在病虫害暴发时使用，通过长期监测和科学预警，合理确定防治时间和频次。同时，采用精量施药技术，提高农药利用率，降低环境污染风险。

3、收获贮藏阶段的应用

玉米收获贮藏阶段是玉米生产的最后一个环节，科学合理的收获和贮藏方式对于减少玉米损失、保障玉米品质至关重要。在这一阶段，现代农业技术在机械化收获、仓储环境调控等方面得到广泛应用。在玉米收获阶段，传统人工收获方式劳动强度大、效率低，且易造成玉米损失。机械化收获阶段通常采用自走式玉米联合收获机。收获前，根据玉米品种特性和田间状况，调整收获机的割台高度、剥皮辊间隙和脱粒滚筒转速。收获时，机器沿行间前进，割台将玉米秸秆切断并输送至剥皮装置，剥离外皮后送入脱粒装置。脱粒后的籽粒经清选装置去除杂质，通过输送装置装入粮仓或运输车辆。整个过程一次性完成收割、脱粒、清选作业，作业效率可达2-3ha/h。

玉米在贮藏过程中容易发生霉变、虫蛀等品质劣变，给农民增收带来损失。通过在玉米仓储环境中安装温湿度传感器、气体浓度检测仪等设备，结合智能通风系统和气调保鲜装置，可实现仓温、湿度和气体成分的自动调节，从而延长玉米贮藏期。同时，新收获玉米的含水量一般在25%-30%，直接贮藏极易霉变变质。采用热泵除湿技术，利用热泵装置的制冷和制热双向循环，在排湿的同时回收热量用于加热玉米，实现玉米的高效烘干。

三、案例实践

1、案例介绍

山东省东明县位于黄河下游冲积平原、地势平坦、土地肥沃，是典型的黄淮海平原农业区。该县属暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明、光照充足、雨热同期。年平均气温13.4℃，极端最高气温41.2℃，极端最低气温-21.3℃。年均日照时数2398.8小时，年均无霜期211天，年均降水量612.5 mm，降水多集中在6-9月，占全年降水量的70%以上。东明县土壤类型以潮土、盐土和风沙土为主，土层深厚、质地适中，保水保肥性能好，适宜玉米等粮食作物生长。良好的光热土资源条件为玉米高产创建了有利环境。

某玉米种植基地位于东明县南部地区，占地面积2000亩（约133.4公顷），是一家专业从事玉米新品种选育、繁种推广和规模化种植的现代农业企业。该基地采用“公司+基地+农户”的经营模式，配备了完善的农田水利设施、先进的农机装备和智能化管理系统。通过引进和自主培育高产优质玉米新品种，采用玉米带状复合种植、测土配方施肥、水肥一体化、植保无人机等现代农业技术，建立了“育繁推”一体化的玉米产业链，实现了玉米生产的标准化、机械化和信息化。基地与山东省农科院等科研院所开展产学研合作，建立玉米生产技术试验示范基地，大力推广应用玉米秸秆覆盖还田、病虫害绿色防控等绿色高效生产技术，为当地玉米产业转型升级做出了积极贡献。

2、现代农业技术的应用

在玉米生产的播种育苗阶段，该基地采用了多项现代农业技术。在品种选择方面，利用分子标记辅助选择技术，结合多点试验和参试品种数据共享，加快筛选出高产稳产、广适性强的玉米新品种。育苗过程中，基地采用穴盘工厂化育苗技术。使用72孔穴盘，装填由蛭石、泥炭土和有机肥按3∶5∶2比例混合的基质。每穴播种2粒经过包衣处理的种子，覆盖0.5cm厚的蛭石。将播种后的穴盘置于智能育苗室中，通过自动控制系统精确调节温度、湿度和光照。温度维持在25℃左右，相对湿度控制在70%-80%，每天补光12小时。7-10天后，当幼苗长至3-4片真叶时进行移栽。

生长管理阶段是玉米高产优质的关键环节，在这一环节，基地采用了测土配方施肥、水肥一体化等精准管理技术。测土配方施肥采用土壤养分速测仪，针对玉米不同生育时期的需肥特点，制定出科学合理的施肥方案，实现区域性、季节性、品种性的精准施肥；水肥一体化技术通过将水、肥、药同步输入，既节约了水肥资源，又提高了肥料利用率。同时，基地还采用了玉米带状复合种植技术，通过优化种植密度和空间布局，促进群体内光能互补和养分高效利用。在病虫害防控方面，该基地采用“预防为主、综合防治”的植保策略，通过科学监测、适时预警、药械结合等措施，最大程度减少农药使用量。

此外，收获环节积极推广玉米籽粒机械化收获，采用自走式玉米联合收获机一次性完成玉米收获、脱粒、清选作业，籽粒破碎率和收获损失率显著降低。秸秆方面，因地制宜开展秸秆还田和饲料化利用，通过秸秆粉碎还田技术，配合微生物腐熟剂使用，加快秸秆腐解，提高土壤有机质含量，促进玉米生产可持续发展。

3、应用效果分析

通过采用现代农业技术，该玉米种植基地在提高产量、改善品质、节本增效等方面取得了显著成效。（部分数据见表2）在产量方面，基地玉米平均单产从传统种植模式下的7 500kg/ha提高到9750kg/ha，增幅达30%。经济效益方面，玉米生产成本降低15%～20%，平均每公顷净收入增加10500元。此外，随着现代农业技术的集成应用，基地玉米生产向绿色高效、可持续方向转型。化肥农药使用量平均降低20%以上，有力促进了化肥农药减量增效。机械化生产提高了玉米生产效率，每公顷用工量减少50%，劳动生产率显著提升。

总之，现代农业技术在该玉米种植基地的应用取得了显著的增产增收、提质增效、节本减排效果。通过构建现代农业技术体系，走出了一条玉米生产集约化、专业化、全程机械化的现代农业发展之路。这一案例为区域性玉米产业转型升级提供了可资借鉴的典型模式和实践经验。未来，基地还将进一步加大现代农业技术研发与应用力度，以提质增效为导向，推进玉米生产数字化、智能化发展，为建设现代农业产业体系、生产体系、经营体系贡献力量。

综上所述，现代农业技术在玉米生产各环节中得到广泛应用，有力推动了玉米产业向高质高效、绿色生态、智慧数字方向发展。从播种育苗到收获贮藏，先进实用的农业技术有效解决了制约玉米生产的瓶颈问题，实现了减投入、提品质、创效益的目标，为保障国家粮食安全做出了积极贡献。山东省东明县某玉米种植基地的生产实践表明，通过构建现代农业技术体系，走集约化、专业化、机械化的现代农业发展之路，是促进玉米产业转型升级的必由之路。未来，现代农业技术与玉米生产必将进一步深度融合，以数字化、智能化为主要特征的未来农业正在加速到来。随着物联网、人工智能、区块链等新一代信息技术的快速发展和广泛应用，智慧农业将成为引领玉米产业高质量发展的强大动能，为助力乡村振兴、推进农业农村现代化提供强大的科技支撑。

（作者单位：274506山东省东明县三春集镇人民政府）