农机信息化技术在玉米生产阶段内的高产种植技术的有效应用

农机信息化主要是建立在农业信息科学理论基础之上，通过将信息化的农业机械设备作为玉米种植中的生产工具，进而达到对整个农业生产种植全面管理和控制，从而推动农业实现全面创新和可持续发展，最终达到农业现代化发展的目的。河南省在实际玉米生产阶段内对农机信息化技术进行有效运用，既能够持续创新和发展本地区的玉米高产种植技术，以此在有限的种植区域内实现玉米产量最大化，又能够持续提高农民的经济收益。一、利用卫星监测技术开展选地和整地工作为选择出有利于玉米健康生长的环境区域，在开展种植工作前，需要同河南省当地的情况相结合，对具有丰富有机质含量及水分的区域进行选择。在这过程中，可运用GIS系统数据资料，并与本地区的玉米种植生长条件相结合，全面细致地对比各个种植区域土壤中有机质、水分及营养成分等数据。并在其中筛选出有410～640mm降水量、pH值在6～8范围内的区域。当确定种植区域，并开展整地工作时，可对卫星监测系统进行利用，对该处土壤实施监测，明确土壤中营养物质成分以及水分含量。然后，同监测数据相结合，确定最佳的整地形式，以此提高该处土壤的疏松度。需要注意的是，由于玉米在生长过程中会有发达的根系，所以，应确保土壤有10%～15%的含氧量，保证土壤的透气性。此时，可对具有传感功能和监测功能的深松机进行使用，以此开展深松操作。深松时，应将深松机的设备参数调整到20～25m，达到突破犁底层的目的，为后续玉米健康生长奠定基础保障。选地是玉米种植的第一步，直接关系到后续的生产效益。通过卫星监测技术，可以对候选地块进行全面的地理和环境分析，包括土壤类型、地形地貌、水文条件等。这些信息有助于评估地块的种植潜力，选择最适合玉米生长的土地。例如，卫星图像可以揭示土壤的肥沃程度、排水性能以及是否存在盐碱化等问题，从而避免选择不利于玉米生长的地块。整地是种植前的准备工作，对土壤进行翻耕、平整、施肥等处理，以创造良好的种植环境。卫星监测技术可以在整地过程中提供实时的土壤湿度、温度以及有机质含量等数据，帮助农民或农业管理者精确调整整地策略。例如，根据卫星监测到的土壤湿度数据，可以决定是否需要灌溉或排水;根据土壤养分数据，可以制定科学的施肥计划，确保土壤中的养分满足玉米生长的需求。二、利用人工智能技术开展选种工作首先，在选种时，可借助信息化仪器设备，全面了解和掌握玉米育种的所有数据信息。与此同时，利用该设备还能够明确各个玉米品种在种植阶段内的实际情况、产量以及土壤内营养成分含量、生态环境条件和水分等动态数据信息。之后，与所获取到的信息数据相结合，挑选出纯度、发芽率、净度以及水分等满足种植要求的玉米种子即可。其次，在对种子进行处理时，可借助智能监测设备对天气的变化情况进行监测。并在此过程中，选择持续多天没有降雨的天气对种子实施晾晒处理。在对玉米种子实施包衣处理时，也可借助智能监测设备。在此过程中，可通过设备对种子进入到50%辛硫磷中的时间进行严格、精准地控制，以此提高包衣的有效性和科学性。最后，对玉米的播种时间进行确定，可借助GPS、RS以及GIS等技术，对种植地表面的温度数据信息进行获取，从而选择出最佳的种植时间，进一步提高玉米种子的成活率，为玉米的健康生长提供支撑保障。人工智能技术可以收集并分析历史种植数据，包括不同品种玉米的生长周期、抗逆性、产量表现等，从而识别出适应特定环境和种植条件的优势品种。这一过程中，机器学习算法能够自动挖掘数据中的隐含规律，发现品种特性与产量之间的关联，为选种提供精准的预测和推荐。人工智能技术还可以结合气候预测模型，预测未来一段时间内的气候条件，进一步辅助选种决策。例如，在干旱频发的地区，人工智能可以优先推荐抗旱性强的玉米品种，以确保在不利气候条件下也能获得稳定的产量。例如，气候预测模型是复杂的气候系统数值模拟工具，旨在预测未来一段时间内的天气和气候状况。这些模型通常基于物理方程，描述大气、海洋、陆地和冰雪圈之间的相互作用。在玉米选种的应用场景中，主要关注的是与玉米生长密切相关的气候要素，如温度、降水、湿度、日照时数等。气候预测模型的构建涉及多个步骤：1、气候预测的数据收集需要收集大量的历史气象观测数据，包括地面观测站、卫星遥感、雷达探测等多种来源的数据。这些数据涵盖了温度、湿度、气压、风速、风向、降水等多种气象要素。2、初始化和边界条件模型运行时需要设定初始条件（如当前大气的温度、湿度分布）和边界条件（如海洋温度、地形高度等）。这些条件通常基于最新的观测数据和再分析资料。3、气候系统的物理参数化由于气候系统的复杂性，许多物理过程无法直接通过数值方程求解，因此需要采用参数化方案来近似表示。例如，云的形成、辐射传输、湍流混合等过程都需要参数化。4、模拟系统的数值积分在给定初始条件和边界条件后，通过数值积分方法（如有限差分法、谱方法等）求解气候动力学方程组，模拟气候系统的演化过程。5、事处理与验证模拟结果需要经过后处理（如插值、平均等）以生成用户友好的输出，并与观测数据进行对比验证，以评估模型的准确性和可靠性。在气候预测模型中，关键的数据包括历史气象观测数据、再分析资料（如ERA5、NCEP/NCAR等）、海洋观测数据以及陆地表面参数等。这些数据用于驱动模型运行并验证模拟结果。在人工智能辅助选种的应用中，气候预测模型输出的关键气候要素（如温度、降水等）将被用于评估不同玉米品种对特定气候条件的适应性。通过对比不同品种的历史产量数据与相应年份的气候条件，人工智能算法可以识别出品种特性与气候要素之间的关联模式，从而推荐最适合当前和未来气候条件的玉米品种。此外，人工智能技术还可以辅助进行种子质量的检测。通过图像识别和机器学习算法，可以快速准确地识别出种子的外观特征、大小、形状等，从而筛选出健康、无病害、活力强的优质种子，为玉米的高产种植打下坚实基础。三、利用信息化技术实施密度控制玉米高产种植中的一个重要环节就是合理控制和调整玉米的实际种植密度，此时，为保障玉米实现健康生长。在实际种植阶段，可对计算机视觉扫描技术进行利用，对种植区域实施全面的扫描和分析。因为不同的玉米品种，其有着不同的种植密度。所以，该技术可以全面分析和获取各类品种的种植信息，并能够分析种植区域内的气候环境情况，为后续种植人员选择合适的种植密度提供参考。一般情况下，紧凑上冲型玉米品种密度为5000～5500株/667m2、半紧凑型玉米品种密度为4500～5000株/667m2、披散型品种密度为4000～4500株/667m2。此时种植人员通过对大数据分析技术的运用，分析实际的天气环境和土壤条件，结合分析结果对种植密度实施科学有效的调整，能够极大保障玉米的生长发育空间。信息化技术在密度控制中的应用主要体现在精准播种和实时监测两个方面。首先，通过精准播种技术，可以实现玉米种子的精确定位和定量投放。这一技术依赖于先进的农机具和导航系统，能够确保每粒种子在田间的位置和深度都达到最佳状态，从而实现植株的均匀分布。这种均匀分布不仅有助于玉米植株充分利用光能，还能减少因植株过于密集而导致的通风不良和养分竞争问题。例如，精准播种技术的测量方式主要依赖于以下几种技术和设备：卫星导航系统（如GPS、北斗）：这些系统提供高精度的定位服务，确保农机具在田间作业时能够按照预设的路径和间距进行播种。通过卫星信号，系统可以实时计算农机具的位置，并调整其行进方向和速度。传感器技术：安装在农机具上的传感器可以实时监测土壤湿度、硬度等参数，为播种深度的调整提供依据。这些传感器还能检测种子的投放情况，确保每粒种子都按照预定深度被准确投放。机器视觉技术：部分先进的农机具还配备了机器视觉系统，用于识别田间标志物或已有的作物，以进一步提高播种的精准度。精准播种技术的原理在于通过集成多种现代信息技术，实现播种过程的自动化、智能化和精准化。具体来说，它利用卫星导航系统提供的高精度定位信息，结合传感器实时监测的土壤条件，以及机器视觉系统对田间环境的识别能力，共同作用于农机具的控制系统。控制系统根据预设的播种参数（如行距、株距、播种深度等），自动调整农机具的工作状态，确保每粒种子都被准确投放到预定位置，从而实现植株的均匀分布。先进的农机具控制系统能够接收来自卫星导航系统的定位信息，以及传感器和机器视觉系统提供的实时数据，通过内置算法对这些数据进行处理和分析，从而精确控制农机具的行进方向和速度。在播种作业开始前，农民或农业管理者会根据作物品种、土壤条件、气候条件等因素，设定合理的播种参数（如行距、株距、播种深度等）。这些参数被输入到农机具的控制系统中，作为播种作业的指导依据。在播种作业过程中，控制系统会根据预设的播种参数和实时监测到的数据，自动调整工作状态。例如，当农机具偏离预定路径时，控制系统会发出指令进行调整;当土壤条件发生变化时，控制系统会调整播种深度以适应新的土壤环境。四、利用信息化开展田间管理工作玉米高产种植工作中，若是缺乏科学、合理的田间管理工作措施，会严重影响到玉米的产量和质量，增加倒伏和病虫害的发生风险，甚至会造成玉米植株出现绝收的问题。所以，在实际开展田间管理工作时，可有效借助信息技术。例如，通过远程监控的形式对玉米缺苗情况进行监测，然后选用智能化机械种植设备，对存在缺苗的位置进行自动补苗。需要注意的是，在运用设备时，应结合实际需求对其参数进行设定，保证补苗的合理性;在对施肥量进行确定时，利用人工智能技术。此时，该技术能够同田间的实际监测结果相结合，依照玉米的实际生长状况，确定出合理的施肥量;此外，种植人员还可利用远程图像检测技术，对玉米的授粉、生长态势、病虫害等数据信息进行远程获取。然后，使用大数据平台分析相关数据信息，并对合理的种植方案进行制定，向相应智能化设备传达指令要求，最终实现玉米种植管理的自动化施肥和灌溉工作。不仅如此，玉米生长阶段内，种植人员可利用智能机器人收集田间的各项数据和信息，然后将数据信息上传至管理平台当中，进而实现对整个玉米种植区域的无人化和自动化管理。五、利用植保无人机技术开展病虫害防治实际玉米生产种植阶段加大防控玉米病虫害的工作力度，能够为后续玉米实现高产奠定基础保障。在实际工作中，可利用现代植保无人机技术。该技术主要具备以下几点优势：首先，具备较高的工作效率。无论在何种药物喷施环境下，植保无人机都能够更好地适应，且玉米的长势不会给其带来影响。通常情况下，若是植保无人机搭载了约10kg的农药，其在喷施的过程中，能够实现低空超细喷洒，作业时间仅需2min/667m2。其次，可以有效节约药物。传统的药物喷施方式，不仅会造成药物浪费和污染环境，还极难达到高效性，此时农药仅有25%可以作用到玉米植株的表层位置。而对植保无人机技术进行运用，可以减少药物浪费，降低种植成本。不仅可以获得较高的药物使用率，还能够保证药液喷施的均匀性。一般情况下，植保无人机技术能够使农药节约50%以上。若借助植保无人机开展灌溉工作，可以使水资源实现95%的节约。另外，植保无人机在进行低空飞行作业时，其所形成的下旋气流可以使药液漂移情况得到有效控制。既能够实现对环境的有效保护，又能够增强药物的防治效果。最后，植保无人机技术具有良好的穿透性和均匀性。植保无人机主要利用自动化技术，为此有利于种植人员更好地操作使用，并达到了全面自动化效果。在实际运用过程中，种植人员通过对相应APP软件的利用，能够有效调整植保无人机的工作高度，保证了药物喷施的精准性。六、利用实时监测系统实现适时收获若是在玉米植株尚未完全成熟时收获，不仅会影响其产量，还会影响玉米的质量。所以，在收获时，可利用数据库内的共享数据信息，并同河南省的气候环境相结合，对合适的玉米收获时间进行确定。通常情况下，当玉米植株的叶片约有90%以上坚挺，并呈现出金黄色以后，即可借助玉米收割机收获。此外