现代智慧农业建设中肥料施用技术的推广

现代智慧农业建设中肥料施用技术的推广

程科,1,2

中陕高标准农田建设集团有限公司 陕西省杨凌示范区 712100

陕西省土地工程建设集团有限责任公司 陕西省西安市 710075

摘要：现代智慧农业建设是推动我国农业高质量发展和提高农业生产效益的重要手段。在农业生产中，合理的施肥技术是保证农作物正常生长和高产的关键要素。传统的肥料施用方法存在浪费、环境污染等问题，因此急需推广现代智慧农业中的肥料施用技术。该技术通过利用先进的传感器、数据分析和自动控制等手段，实现对土壤养分状态的实时监测和精准施肥，以提高农作物的产量和质量，减少肥料的使用量和环境压力，实现可持续农业发展。

关键词：智慧农业；肥料施用技术；推广研究

基金项目：陕西省土地工程建设集团内部科研资助项目（DJNY-YB-2023-59）

一、引言

随着农业现代化的发展，肥料施用技术在农业生产中的重要性日益凸显。肥料施用是农业生产中至关重要的环节，不仅直接影响农作物的生长发育和产量，也与土壤养分平衡、农产品质量和环境保护密切相关。然而，传统的肥料施用方法存在诸多问题，如过量使用肥料造成资源浪费、地下水和土壤污染，同时由于土壤养分状况的动态变化，传统施肥方法无法满足不同作物在不同生长阶段、不同土壤条件下的养分需求。因此，推广现代智慧农业中的肥料施用技术势在必行。近年来，现代智慧农业应用先进的信息技术和自动化设备，通过实时监测和数据分析，精确掌握土壤养分状况和农作物需求，实现精准施肥。例如，利用传感器网络对土壤进行多点采样监测，获取土壤养分含量、pH 值等数据，结合作物生长模型和专家知识，进行养分需求和施肥方案的优化计算。同时，借助自动化设备和机器人技术，实现对肥料的精准喷洒，避免浪费和污染。这种智慧农业的肥料施用技术不仅能够提高农作物的产量和品质，还能减少肥料使用量和环境风险，促进农业可持续发展。基于此，本文对现代智慧农业建设中肥料施用技术的推广展开研究。

二、相关概述

1．智慧农业的概念和目标

智慧农业是利用信息技术、物联网、大数据和人工智能等先进技术手段，提高农业生产过程的智能化、自动化和精准化水平的农业发展模式。其目标是实现农业生产效率的提高、资源利用的优化、环境保护的增强、农产品质量的提升和农民收益的增加。随着全球人口的不断增长和城市化的发展，传统农业面临着土地资源有限、劳动力短缺、气候变化和环境污染等挑战。智慧农业的出现为解决这些问题提供了新的路径。它通过将科技与农业相结合，利用传感技术、云计算、无人机、机器视觉等先进设备和方法，实现农业生产的数字化、自动化和智能化。

智慧农业的目标是提高农业生产效率，通过精确的农事管理，减少资源浪费和环境污染。利用传感器和监测设备收集农田土壤和气象数据，结合大数据和人工智能分析，实现对农作物的精准施肥、灌溉和病虫害防控。通过预测和监测，及时采取措施，预防自然灾害对农作物的影响，提高抗灾能力。此外，智慧农业还注重农产品质量和食品安全。利用物联网技术追溯农产品的生产全过程，确保质量安全和追踪溯源。通过数据分析和预测，提供市场信息和决策支持，帮助农民调整生产结构，提高产品附加值和市场竞争力[1]。

2．肥料施用技术的重要性

在现代智慧农业建设中，肥料施用技术在现代农业中具有重要的地位和作用。主要表现在以下几个方面：首先，提高农产品产量。正确施肥可以满足植物的营养需求，促进正常生长和发育，从而实现更高的农产品产量。适当的肥料施用可以补充土壤中缺乏的营养元素，避免养分紧缺导致的产量下降。其次，改善农产品品质。适当的营养供应可以提高农产品的品质和口感。针对不同作物的特殊需求，合理施用肥料可以调整农产品的糖分、蛋白质含量、颜色等特征，使农产品具有更好的口感和营养价值。再次，减少病虫害发生。科学施肥可以改善作物的生长状况和抗病虫害能力。通过充分供应植物所需的营养元素，可以增强作物的抵抗力，减少病虫害的发生。同时，适当施用有机肥料也可以改善土壤环境，增加益生微生物的数量，进一步提高作物的抗病虫害能力。最后，保护环境。不合理的肥料施用可能导致养分过量迁移到地下水和水体中，造成水体富营养化和水体污染。采用精确施肥技术，可以减少过量施肥，避免养分流失和环境污染。此外，控释肥料技术的应用可以提供长效肥料供应，减少肥料的频繁施用，减少对环境的影响。

三、基于土壤测试的精准施肥技术

1. 基于土壤测试的精准施肥技术

基于土壤测试的精准施肥技术是一种科学、精确的施肥方法，通过对土壤进行采样和分析，了解土壤中的养分含量和其他相关因素，根据作物需求和土壤状况来制定合理的施肥方案。以下是该技术的主要内容和优势：首先是土壤采样和分析。通过采集土壤样品，并针对其养分含量、土壤质地、pH值、有机质等进行仔细分析，可以获取准确的土壤特征和养分数据。这为合理施肥提供了科学依据。其次是化肥推荐和调节。根据土壤分析结果，结合目标作物的养分需求，制定适当的化肥施用方案。根据土壤的实际养分含量，可以调节化肥的种类和用量，以满足作物的营养需求。第三是节约资源和减少污染。通过精确施肥，避免了过量施肥和养分浪费的问题。只对养分匮乏的地区进行补充施肥，可以减少化肥的使用量，节约资源，并且减少养分流失和土壤污染。第四是提高作物产量和质量。精准施肥技术可以确保作物的养分供应充足，满足其正常生长和发育所需。养分的合理供应可以提高作物的产量和品质，使作物更加健壮、抗病虫害能力更强。最后是实现经济效益和可持续发展。精准施肥可以减少化肥的使用量和成本，提高农业生产的经济效益。同时，减少养分流失和土壤污染的风险，有助于保护环境和实现农业的可持续发展。

2. 营养液滴灌技术

营养液滴灌技术是一种先进的灌溉和施肥技术，通过将植物所需的水分和营养物质以液体形式直接供应到根系，实现对作物的精确供水和施肥，以达到高效利用水资源和提高农作物产量的目的。以下是营养液滴灌技术的主要内容和优势：第一，节水灌溉。采用滴灌技术，可以将水分直接供应到植物根部，减少了蒸发和渗漏的损失，大大提高了水的利用效率。相比于传统的洪灌或喷灌方式，营养液滴灌技术能够有效节约水资源，特别适用于水资源短缺地区。第二，精确施肥。通过营养液滴灌技术，可以将营养液直接灌注到根系附近，根据植物的生长需求和不同生长阶段调整营养液的配比，提供植物所需的准确养分。这样可以避免过量施肥和养分浪费，避免养分流失和环境污染。第三，适应性强。营养液滴灌技术适应性广，可以应用于多种农作物的生长，包括蔬菜、水果、花卉等。不受土质的限制，也可在温室和户外环境中应用。最后，自动化控制。营养液滴灌技术可以通过自动化系统进行监测和控制，根据作物的需求和环境条件，自动调整滴灌的频率和用量。这降低了人工操作的复杂性和成本，提高了生产效率和管理便捷性[2]。

3. 控释肥料技术

控释肥料技术是一种先进、高效的施肥方法，通过将肥料以控制释放速率和时间的方式供应给作物，实现对养分的逐渐释放和持续供应，以满足作物在生长发育过程中的营养需求。控释肥料技术基于科学原理和工程设计，可以精确控制肥料的释放速度和时长，从而改善传统肥料施用方法的缺点，提高养分利用效率，减少养分浪费，降低环境污染风险。控释肥料技术的应用包括以下三点：一是控释肥料粒：肥料以微粒的形式包裹或混合在聚合物等材料中，通过渗透或扩散的方式，逐渐释放养分。二是控释肥料薄膜：肥料以薄膜的形式包裹，逐渐释放养分。三是控释肥料涂层：肥料颗粒表面覆盖一层环保材料，通过渗透和溶解的方式，逐渐释放养分。控释肥料技术的优势有以下几个方面：第一，高效利用养分。控释肥料以恒定或持续的速率释放养分，根据作物生长需求进行调节，有效减少养分损失和浪费。作物可以更充分地吸收和利用提供的养分，提高养分利用效率。第二，减少肥料频繁施用。相比传统肥料施用方法，控释肥料的释放速率和时长可以根据作物需求进行设置，缩减了施肥次数，降低了施肥频率，减轻了农民的劳动强度。第三，精准施肥。控释肥料技术可以根据植物的生长需求和不同生长阶段调整肥料的释放速度和时间，以适应作物的生长发育变化。养分的持续供应有助于作物健壮发育、提高产量和品质。最后是经济效益。尽管控释肥料的成本相对较高，但控释肥料技术在长期运用中可以带来可观的经济效益。首先，通过精确的养分供应，作物能够得到更好的生长条件，提高产量和质量。这将通过增加农产品的销售量和价格带来经济收益。其次，由于控释肥料的持续供应和减少的施肥频率，可以降低劳动和操作成本。最后，减少养分的流失和浪费也将节约肥料成本。

四、肥料施用技术推广的关键因素

1. 农民教育和培训

农民教育和培训旨在通过传授农民现代农业知识和技术，提高其农业生产和管理能力，培养他们的创新意识和科学思维，以适应农业发展的需求。通过农民教育和培训，农民能够了解最新的肥料施用技术和方法，理解肥料的作用机制和效应，掌握科学合理的施肥原则，减少肥料的浪费和环境污染，提高农业生产的效率和可持续性。为了有效推广肥料施用技术，需要采取以下措施：首先，建立健全培训机制。建立健全的农民培训机制，制定并实施有针对性的培训计划。政府、农业科研机构、农民组织等应合作共同，制定培训方案，组织培训课程和讲座，使农民能够了解最新的肥料施用技术和研究成果。其次，提供专业化的培训内容。培训内容应覆盖肥料分类、施肥量与施肥时间、施肥方法、肥料与作物配比等方面。同时，通过培训课程、现场演示和实践操作等形式，使农民深入了解肥料施用的科学原理和实际操作技巧。再次，加强技术辅导与指导。在培训的同时，加强对农民的技术辅导和指导。由专业人员或技术人员对农民提供现场指导，解答他们在实际操作中遇到的问题，提供个性化的技术支持。最后，联合农民组织和合作社。农民组织和合作社在农民教育和培训中扮演重要角色。他们可以组织农民参与培训，提供更好的资源支持和服务，推动农民培训教育[3]。

2. 技术设备和设施支持

技术设备和设施支持旨在提供先进的农业生产工具、机械设备和生产设施，为农民提供便利和支持，推动农业现代化进程。通过引进和提供这些先进的农业技术设备和设施，可以提高农业生产的精细化、自动化水平，降低生产成本和劳动强度，提高农产品质量和市场竞争力。为了实现技术设备和设施的支持，需要采取以下措施：第一，提供财政支持和投入。政府应加大对农业技术设备和设施的投入，提供相应的财政支持和补贴。通过扶持政策和财政资金的投入，鼓励农民购买和使用先进的农业技术设备和设施，降低其购买和维护成本。第二，推广先进技术设备和设施。政府和农业机构应积极推广先进的农业技术设备和设施。通过组织展览会、技术研讨会、示范推广等形式，向农民介绍和展示先进的农业技术设备和设施的应用效果和优势。第三，提供技术培训和指导。引进新的技术设备和设施，需要农民具备相应的操作和维护技能。政府和农业机构可以组织培训班、技术培训和现场指导，向农民传授先进的农业技术设备和设施的使用方法和操作技巧。最后，优化供应链和服务体系：提供技术设备和设施的供应链和服务体系也是非常关键的。政府和农业机构应加强与设备供应商的合作，推动设备和设施的生产、销售和服务网络建设。建立健全的供应链，确保农民能够方便地获取到优质的技术设备和设施，并提供及时的维修和售后服务。

3. 农业专家和科研机构的支持

农业专家和科研机构的支持是推广肥料施用技术的关键因素之一。通过开展研究和验证工作，进行示范推广活动，组织研讨会和培训班，提供咨询和技术支持，他们可以为农民提供科学依据和实际指导，帮助农民正确使用肥料，提高农田产量和品质。首先，农业专家和科研机构可以进行肥料施用技术研究和验证。他们可以根据不同农作物的需求特点，结合土壤条件和气候环境等因素，开展针对性的研究工作。通过实验室试验和田间试验，他们可以评估不同肥料种类和施用量对作物生长和产量的影响，找到最佳的施肥方案。其次，农业专家和科研机构可以开展示范推广活动。他们可以选择一些典型农田，进行肥料施用技术示范。通过现场指导和技术培训，向农民介绍科学施肥原理、方法和操作技巧，并演示正确的施肥量和施肥时间。农民可以通过参观示范田和亲自实践，了解和学习科学施肥技术的具体应用。最后，农业专家和科研机构还可以开展专题研讨会和培训班等活动。这些活动可以邀请相关专家和农民代表，就肥料施用技术进行深入交流和探讨。专家可以分享自己的研究成果和经验，农民可以提出问题和困惑，共同研究和解决实际问题；培训班可以通过理论讲解和实践操作，加强农民对科学施肥技术的理解和掌握。除了研究和推广工作，农业专家和科研机构还可以提供咨询和技术支持。他们可以设立咨询热线或网络平台，接受农民的咨询，并提供针对性的解答和建议。在农民实际施肥过程中遇到问题时，农民可以及时与专家进行沟通，得到科学指导和帮助。

4. 经济激励政策

经济激励政策是推广肥料施用技术的关键因素之一。通过减税降费、财政补贴、优惠采购等措施，可以降低农民的成本压力，增加他们使用肥料的积极性。首先，政府可以通过减税降费的方式来降低农民的施肥成本。例如，对于生产和销售肥料的企业，可以减少其所应纳税额度，以降低肥料的市场价格。这将直接减轻农民购买肥料的经济负担，增加他们使用肥料的积极性。其次，政府可以通过财政补贴政策来鼓励农民使用科学施肥技术。在农民购买肥料时，政府可以给予一定比例的补贴，或者直接向农民发放肥料补贴款项。这样一来，农民实际支付的施肥费用会减少，从而增加了他们使用肥料的意愿。此外，政府可以建立肥料采购和分配体系，通过集中采购肥料并以较低价格分发给农民。这样一来，政府可以更好地控制肥料市场，并减少中间环节的成本，从而降低肥料的销售价格。农民可以从政府优惠的价格中购买到质量有保障的肥料，进一步促进科学施肥技术的推广。最后，政府还可以设立奖励机制，对使用科学施肥技术的农民进行奖励。例如，对于采用科学施肥技术、农田肥力明显改善的农民，可以给予一定的奖金或奖励补贴。这将激励更多的农民学习和应用科学施肥技术，提高农田的产量和品质[4]。

结语

在现代智慧农业建设中，肥料施用技术的推广至关重要。通过科学合理的施肥管理，可以提高农田产量、改善农产品品质，同时减少肥料的浪费和对环境的负面影响。一方面，肥料施用技术的推广需要政府、农业专家、科研机构和农民共同努力；另一方面，农业专家和科研机构需要加强科学研究和示范推广，通过实验研究、田间试验和示范田的建设，提供科学依据和技术指导，帮助农民正确使用肥料，优化施肥方案，实现高效农业和可持续发展。总之，现代智慧农业建设中肥料施用技术的推广是提高农田产量、改善农产品品质的关键因素。政府、农业专家、科研机构和农民应共同合作，加强科研、示范、培训和宣传工作，推动肥料施用技术的广泛应用，实现农业的高效、可持续发展，为农民增加收入，促进农村经济繁荣。

参考文献

[1]陈智威.面向智慧农业土壤介质综合性能检测系统[D].浙江理工大学,2018:10-15.

[2]张洲.基于物联网的智慧农业系统设计及实现[D].电子科技大学,2019:5-9.

[3]张辉,曾婉君,黄琴等.智慧农业建设成效与发展研究[J].合作经济与科技,2022(08):28-29.

[4]阿力木日则,杨娟.现代智慧农业建设中肥料施用技术的推广[J].农业工程技术,2022,42(27):23-24.

[5]王钦.肥料施用技术推广使用存在的问题及解决方法[J].江西农业,2019(04):142.

[6]刘昱东.土壤肥料科学施用及推广措施分析[J].广东蚕业,2021,55(04):73-74.