丘陵小麦智慧生态种植与产业融合技术体系蓝皮书（年）

丘陵小麦智慧生态种植与产业融合技术体系蓝皮书（2026-2028年）

一、前言：全球视野下的丘区小麦战略价值与技术突围

在全球粮食安全格局中，小麦作为逾三分之一人口的主要口粮，其稳定供应关乎国计民生。然而，根据经济合作与发展组织与联合国粮食及农业组织联合发布的《2025-2034年农业展望》，全球谷物消费增长将趋于温和，但小麦在亚洲与非洲的食品消费占比仍将持续攀升，尤其是对高品质、高蛋白小麦的需求日益增长。与此同时，全球小麦生产正面临严峻的气候变化挑战。北京师范大学等单位的研究表明，在气候变化与社会经济因素的双重驱动下，北半球传统小麦主产区的适宜种植面积面临缩减压力，而南半球特别是中非与东非地区的种植潜力则有所提升，全球小麦生产格局正在发生深刻调整。在这一宏大叙事背景下，占中国耕地面积约三分之二的丘陵山区，其农业现代化进程不仅关系到国家粮食安全的全局性托底，更是破解“如何在非平坦地域实现农业高效生产”这一世界性难题的关键试验场。本报告立足于2026年至2028年这一技术迭代与产业转型的关键窗口期，聚焦丘陵小麦生产体系，系统阐述如何通过“因地制宜”这一核心法则，融合现代生物技术、智能装备与生态理念，构建一套代表全球领先水平的丘陵小麦智慧生态种植与产业融合发展体系，旨在为全球同类型区域提供一份可借鉴、可的“中国方案”。

二、全球小麦产业格局演变与丘陵农业的时代命题

（一）气候韧性生产成为全球小麦育种与栽培的核心方向

面对气候变暖、极端天气事件频发的现实，全球小麦育种目标正从单纯追求高产向“高产稳产、多抗广适”转变。以科迪华为代表的国际农业巨头，正在加速推进杂交小麦的商业化进程，其研发的杂交小麦品种在大田试验中展现出较常规品种两位数的产量优势，并显著提升了干旱条件下的生长稳定性，计划于2027年在美国市场率先推出。这标志着小麦杂种优势利用这一世界级难题正逐步取得突破，预示着未来小麦单产潜力将迈上新台阶。对于丘陵地区而言，引进和选育适应小气候环境、具备耐旱、耐瘠薄、抗病性强的小麦品种，是应对复杂地形与不确定性气候的首要防线。

（二）全球小麦生产重心迁移对丘区农业的启示

根据基于最大熵模型与空间分配模型耦合的预测研究，未来全球小麦种植分布将发生显著变化。在低排放高可持续情景下，全球小麦潜在种植面积可能缩减；而在中高排放情景下，为满足需求，种植面积反而扩张，但总产量仍面临下降风险，主要归因于高产区域面积的减少。这一趋势警示我们，传统的平原高产区的生产稳定性正受到威胁，而丘陵山区作为重要的战略后备耕地资源，其稳产增产潜力必须得到前所未有的重视。提升丘区小麦的自给能力和产出效率，不仅是国内粮食安全战略的“底板”，更是应对全球供应链波动不确定性的“压舱石”。

（三）中国丘区农业现代化的历史性跨越

长期以来，丘陵山区因土地零碎、灌溉困难、农机难以下田，被视为农业现代化的“洼地”。然而，近年来以四川眉山、山东淄博、山西等地为代表的创新实践表明，通过系统的工程改造、技术集成与模式创新，丘陵地区完全可以从“看天吃饭”转变为“靠数据种地”，甚至成为现代农业技术的“展示窗”。这要求我们必须以全新的视角审视丘区价值，将其定位为未来农业科技创新的重要应用场景和生态高值农业的潜力区，而非传统认知中的落后生产单元。

三、丘区小麦生产系统的基础重塑：高标准农田建设的“适地化”演进

（一）土地整治的“宜机化”与“生态化”融合

丘陵小麦生产的根基在于土地。以“两山一坝七分丘”的典型地貌为例，土地整治的核心逻辑在于打破细碎化格局。这不仅仅是简单的土地平整，而是基于地形地貌的精细化设计。具体实践中，应推广“短埂变长埂、坡地化缓坡、弯渠改直渠”的工程措施，实现田块归并和形状规整化。关键创新点在于进出坡道的科学设计，确保大中型农机能够顺畅直达每一块田地，从根本上解决“有机难用”的困局。同时，必须摒弃过去单纯追求田面平整而忽视生态功能的做法，在整治过程中保留和构建必要的生态缓冲带、田间湿地和生物迁徙通道，维护农田生物多样性，实现工程效益与生态效益的统一。

（二）水网体系构建的“立体化”与“智慧化”

丘陵地区水资源时空分布不均，传统灌溉依赖“望天田”。现代化的丘区水网，应构建“山顶建池集雨、山间塘库蓄水、坡地管网输水、田间智能用水”的立体化体系。在高位区域建设集雨蓄水池，收集丰水期地表径流；整治山坪塘、小型水库，作为调蓄中枢；通过埋设低压管道替代传统明渠，减少蒸发渗漏，实现水肥一体化输送。在此基础上，部署土壤墒情传感器和智能阀门，依据作物需水模型和实时气象数据，自动决策灌溉时机与水量，实现从“浇地”向“浇作物”的根本转变，将宝贵的水资源效益最大化。

（三）耕地质量建设的“用养结合”与“耕层扩容”

丘陵山区土壤普遍存在耕层浅薄、有机质含量低、保水保肥能力差等问题。高标准农田建设必须与耕地质量提升同步进行。通过秸秆还田、增施有机肥、种植绿肥（如采用稻麦轮作区的紫云英）等措施，持续增加土壤有机质投入，改良土壤结构。对于坡度较大区域，推广等高耕作、横坡种植等保护性耕作措施，减缓水土流失。同时，利用深耕深松技术，逐年打破犁底层，扩容土壤水库，引导小麦根系下扎，增强作物抗旱能力。这一过程需结合地块实际，形成“一地块一策”的土壤改良方案，而非简单的统一标准。

四、丘区小麦智慧栽培技术体系：从经验驱动到数字驱动

（一）品种选择的“精准化”与“多元化”

品种是产量的芯片。在丘陵地区，品种选择需综合考虑光温水条件、病虫害发生规律和产业用途。未来三年，应重点筛选和推广三类品种：一是耐旱节水型品种，适宜缺乏灌溉条件的旱坡地；二是抗逆稳产型品种，针对稻麦轮作区土壤黏重、渍害风险高的特点；三是优质专用型品种，如强筋、中强筋小麦，以满足加工企业对优质原料的需求，提升种植效益。依托基因编辑和分子标记辅助育种技术，加快现有主栽品种的定向改良，缩短优良品种的本地化选育周期。同时，在园区层面建立品种比较试验基地，每年对引进的新品种进行多点的适应性评价，为种植户提供精准的品种布局建议。

（二）播种技术的“精量化”与“复合化”

丘陵地形导致播期窗口窄、播种质量参差不齐。应对策略包括：

1.播期决策智能化：结合中长期天气预报和土壤墒情监测数据，利用播种决策模型，确定最佳播期，避免因过早或过晚播种导致冬前旺长或弱苗。

2.播量调控精量化：针对不同地块的土壤肥力、前茬作物和品种特性，采用变量播种技术，实现播量与地力、目标产量的最优匹配。

3.播种方式复合化：大力推广集旋耕、施肥、播种、镇压于一体的复式作业播种机，减少机械进地次数，提高作业效率，并确保播深一致、覆土严密。对于旱地小麦，推广免耕沟播、膜侧播种等蓄水保墒播种技术；对于稻茬麦田，重点解决因前茬收获晚导致的土壤黏重问题，推广免耕带旋播种或无人机飞播，确保一播全苗。

（三）肥水管理的“变量化”与“耦合化”

基于作物生长模型和多源遥感数据，构建丘区小麦精准肥水管理决策系统。

1.养分管理：利用无人机多光谱影像或卫星遥感数据，反演小麦植株氮素营养状况，生成追肥处方图，指导变量施肥机进行差异化追肥。基肥则依据土壤养分丰缺指标和目标产量，采用“控氮、减磷、增钾、补微”的策略，尤其注重钾肥的施用，增强小麦抗倒伏和抗逆能力。参考印度喜马拉雅山麓的研究，在稻麦轮作体系中长期采用生物覆盖与生物接种剂，可显著提升土壤钾素有效性和供应缓冲能力，这一技术路径值得在南方丘陵稻麦轮作区借鉴验证。

2.水分管理：集成小型气象站、土壤水分传感器与作物需水模型，实现灌溉决策的数字化。在关键需水期（如拔节孕穗期），依据监测数据精准启动滴灌或微喷灌系统，实现水肥同步耦合，将水分利用效率和肥料利用率提升至新高度。

（四）病虫草害防控的“预警化”与“绿色化”

丘陵复杂地形导致的小气候多样，为病虫草害的精准监测预警带来了挑战。应对策略是构建“天-空-地”一体化的监测预警网络。

1.智能化监测预警：在核心区布设智能虫情测报灯、孢子捕捉仪和多光谱传感器，结合气象数据，构建赤霉病、条锈病、蚜虫等主要病虫害的预测预报模型。例如，四川省仪陇县开展的丘陵山区小麦赤霉病预警研究，通过在田间布设物联网传感器，实时监测抽穗扬花期的温湿度变化，建立气象-病害关联模型，显著提升了预警的精准度，为科学防控赢得了宝贵时间。

2.精准化绿色防控：依据预警信息，采用植保无人机进行精准变量施药，实现“达标防治、统防统治”。优先选用生物农药、高效低毒化学农药和天敌昆虫，减少化学农药使用量。在杂草防控方面，推广秋季土壤封闭处理和春季苗后定向除草相结合的策略，在日均温稳定通过6℃后，根据草相选择对路除草剂，并在拔节期前完成化除，避免药害。

五、丘陵小麦全程机械化与智能化装备创新

（一）适应丘区地形的小型化、专用化动力机械

丘陵地区地块小、坡度陡、转弯半径受限，对农机提出了特殊要求。未来应重点引进和研发：

1.折腰转向拖拉机：这种机型转弯半径小，机动灵活，特别适合在狭小的田块和弯曲的山路作业，是解决丘陵农机“下田难”、“掉头难”的有效方案。

2.轻型履带式拖拉机：相比轮式拖拉机，履带式接地压力小，可有效减少对土壤的压实，尤其适合在土壤黏重的稻茬田和收获后湿度较大的田块进行作业，延长适耕期。

3.山地轨道运输机：在坡度极陡、无法通行大型机械的区域，建设山地单轨运输系统，用于上下坡运输种子、肥料和收获的粮食，大幅降低劳动强度。

（二）复式、智能作业机具的普及应用

1.播种环节：推广驱动耙式复式精量条播机，一次完成碎土、整平、镇压、播种、覆土等多道工序，作业质量高，播种均匀，有利于培育冬前壮苗。

2.田间管理：加快智能化植保无人机、变量施肥机、水肥一体化智能灌溉系统的应用。根据山西省发布的《2026年现代农业粮油作物机械化提质增效技术装备示范推广项目实施方案》，所有享受项目补贴引进的农机装备，均须加装北斗智能监测终端，为农机作业数据采集、智能化管理和远程调度奠定基础。

3.收获环节：针对丘陵地形，选用通过性好、清选效果佳的履带式联合收割机，并逐步示范推广无人驾驶收割机，提高收获精准度和作业安全性，减少收获损失。

（三）数字化基础设施的全面覆盖

将数字农业基础设施建设纳入高标准农田建设内容。实现核心产区5G或物联网专用网络覆盖，在田间地头部署各类传感器、高清摄像头和遥感无人机起降点。依托县级或区域级农业大数据中心，汇集气象、土壤、作物生长、农机作业等多源数据，构建丘区小麦生产数字孪生系统，实现对生产过程的可视化、可模拟、可控制。这一数字底座，是支撑前述所有智慧化决策的基础。

六、丘区小麦产业生态的融合与价值链提升

（一）多元化经营主体与社会化服务体系的共生

丘陵小麦产业的现代化，离不开新型经营主体的培育和社会化服务体系的支撑。应积极构建“龙头企业+平台公司+合作社+村集体经济组织+农户”的多元主体共建共享模式。

1.龙头企业引领：龙头企业专注于市场开拓、品牌建设和精深加工，通过订单农业，以高于市场价的价格收购优质专用小麦，并向种植端传递市场需求和标准。

2.社会化服务组织支撑：培育壮大农机服务、植保服务、农资供应等专业化服务组织，为小农户和规模经营主体提供低成本、便利化的全程或关键环节托管服务。如山西、山东等地实践，通过财政资金引导，建立技术示范点，推广智能农机和先进技术，有效解决了技术推广“最后一公里”问题。

3.村集体经济组织纽带：村集体发挥组织协调作用，整合零散土地资源，对接服务组织和龙头企业，通过土地流转、入股分红、劳务输出等方式，保障农户利益，壮大集体经济。

（二）产业链的纵向延伸与横向融合

1.加工转化增值：改变过去单纯出售原粮的模式，大力提升产地初加工和精深加工能力。建设一批与生产规模相匹配的粮食烘干、仓储设施，解决丘陵地区“晾晒难、易霉变”的痛点。依托优质原料，发展面粉、挂面、方便食品、烘焙食品等加工产业，将产业链的增值收益更多地留在县域。

2.农文旅教融合：挖掘丘陵梯田的景观价值和小麦农耕文化，发展观光农业、休闲体验、科普教育等新业态。例如，借鉴仁寿县青岗乡“菜花坞”的经验，利用冬闲田种植油菜，春天发展赏花经济，夏季种植水稻或小麦，实现粮油生产与乡村旅游的无缝衔接。将高标准农田建设与美丽乡村建设相结合，打造“农业+文化+旅游+教育”的田园综合体，提升产业综合效益。

（三）丘区小麦品牌化战略

依托独特的产地生态和标准化生产体系，培育具有地域特色的丘区小麦区域公用品牌和企业产品品牌。通过讲好“丘陵梯田、生态种植、匠心耕耘”的品牌故事，赋予产品更高的文化内涵和附加值。利用区块链技术建立产品全程可追溯体系，让消费者能够清晰了解小麦从一粒种子到餐桌成品的全过程，增强消费信任，实现优质优价。

七、政策创新与未来展望（2026-2028）

（一）构建精准化、长效化的政策支持体系

1.财政补贴的精准导向：财政资金应从普惠性补贴向引导性、功能性补贴转变。重点支持高标准农田建设、智能装备购置、绿色技术应用、社会化服务拓展等关键环节。如山西模式所示，对引进丘陵专用智能农机的补助可达售价的80%，并强制要求加装北斗终端，以获取数据、引导技术升级。

2.金融服务创新：针对丘陵地区农业经营主体抵押物不足、融资难的问题，探索推广农村承包土地经营权抵押贷款、大型农机具抵押贷款、农业保险保单质押贷款等金融产品。扩大完全成本保险和收入保险在丘陵地区的覆盖范围，提高保障水平，增强产业抗风险能力。

3.用地与人才保障：在严守耕地红线前提下，保障必要的农业设施用地（如烘干、仓储、分拣中心）。大力实施高素质农民培育计划，鼓励农业科研人员、返乡青年、退役军人投身丘陵小麦产业，为产业发展注入新鲜血液和智力支持。

（二）强化区域协作与技术扩散

鼓励同一生态类型区内的县市打破行政边界，建立丘陵小麦产业技术协作联盟。共同开展品种区域试验，共享技术成果和市场信息，协同打造跨区域公共品牌。建立一批可看、可学、可的丘陵小麦高产高效示范基地，通过现场观摩、田间学校、在线培训等多种形式，加速先进适用技术的扩散和应用。同时，积极推动与“一带一路”沿线具有相似地貌国家（如东南亚、中亚、东非等）的技术交流与合作，输出中国丘陵农业现代化的经验和模式。

（三）面向未来的前瞻布局

1.碳汇农业探索：研究丘陵小麦保护性耕作、秸秆还田、有机肥施用等固