水稻安全生產(chǎn)關鍵技術探討

開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇水稻安全生產(chǎn)關鍵技術探討，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。

開展水稻安全生產(chǎn)關鍵技術信息建設，構建“學校+企業(yè)+基地”的三方協(xié)同聯(lián)動機制，農(nóng)戶按照安全生產(chǎn)技術規(guī)程進行生產(chǎn)，對提升水稻安全生產(chǎn)能力與水平具有重要作用。農(nóng)業(yè)信息技術包括傳感技術、通信技術和計算機技術[1]。20世紀90年代，一些發(fā)達國家在作物栽培的各個環(huán)節(jié)，包括土壤調(diào)查、環(huán)境調(diào)控、配方施肥、品種選用、栽培病蟲害防治等方面實行了計算機管理和調(diào)控[2]。由于遙感與GIS技術的應用，現(xiàn)代信息系統(tǒng)、作物模型和專家系統(tǒng)三者不斷整合，可視化虛擬技術也涌入農(nóng)業(yè)信息技術建設中，智能化程度不斷提高，建設成本也不斷提升。1993年農(nóng)業(yè)部率先創(chuàng)建了國家級的行業(yè)信息網(wǎng)。“十二五”時期，中央一號文件就明確提出了建設以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和精準裝備為重點的農(nóng)業(yè)全程信息化和機械化技術體系，發(fā)揮現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范基地的引領作用的建設方針。近年來，農(nóng)業(yè)傳感器、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)等先進技術被廣泛應用于各行各業(yè)[3]，高起點、高投入的智慧農(nóng)業(yè)在地理位置條件優(yōu)越、經(jīng)濟水平較高的東部沿海地區(qū)實現(xiàn)了快速發(fā)展，但很多地區(qū)因為城鄉(xiāng)經(jīng)濟水平差距較大，鄉(xiāng)村數(shù)字基礎設施建設不足、數(shù)字鄉(xiāng)村專業(yè)化人才匱乏[4]，“高大上”的智慧農(nóng)業(yè)相關技術很多農(nóng)民用不起、不會用。所以，新形勢下的農(nóng)村信息化技術需求主要是均等化遠程教育技術、低成本信息終端接收技術、傳感器技術和生產(chǎn)模型技術[5]。加強鄉(xiāng)村信息技術建設是全面落實鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要手段之一，邱智等[6-8]從不同側(cè)面研究了現(xiàn)代信息技術建設對鄉(xiāng)村振興的推動作用、建設路徑與建議。項目組依據(jù)我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息工作要求，以“信息穩(wěn)農(nóng)、信息強農(nóng)、信息惠農(nóng)”為基本工作目標進行探索。以廣東省清遠連州市白石村水稻生產(chǎn)為例，從現(xiàn)狀調(diào)研入手，并按照量力而行、放眼長期、立足實際、從應急做起的基本原則進行建設與管理，旨在用最為經(jīng)濟的手段，做最實惠的事情，解決目前農(nóng)民文化水平偏低、信息化生產(chǎn)觀念模糊、獲取信息與利用信息能力弱以及終端接收設備差等實際問題。

1構建總體思路

1.1建立三方聯(lián)動的建設與管理機制

本研究采用學校、企業(yè)和農(nóng)戶三方聯(lián)動共建的方式，基本關系如圖1所示。基于農(nóng)戶水稻種植生產(chǎn)與企業(yè)稻谷加工的基本需求，三方分工協(xié)作共建。學校負責水稻安全生產(chǎn)信息化管理平臺的建設，主要工作是水稻安全生產(chǎn)防控關鍵技術數(shù)據(jù)采集貯存、整理分析，研制安全生產(chǎn)防控方案和發(fā)布防控信息，培訓生產(chǎn)人員、指導企業(yè)和試點基地農(nóng)民開展水稻的安全生產(chǎn)。合作企業(yè)負責試點基地生產(chǎn)管理、實時采集信息、安全生產(chǎn)監(jiān)控與安全稻米加工。在實際生產(chǎn)中，合作企業(yè)與試點基地農(nóng)戶簽訂生產(chǎn)合作協(xié)議，企業(yè)分發(fā)良種、農(nóng)藥和化肥等生產(chǎn)資料，收購農(nóng)戶稻谷。試點基地農(nóng)戶必須按照企業(yè)要求，依據(jù)生產(chǎn)技術規(guī)程、生產(chǎn)方案種植水稻，采集生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、反映生產(chǎn)過程的具體問題。

1.2建設與管理實現(xiàn)路徑與方法

基本的實現(xiàn)路徑與方法如圖2所示，主要分為以下5個步驟：第一步，開展基地的種植環(huán)境調(diào)研，確定種植的水稻優(yōu)良品種。第二步，采集土壤肥力、重金屬含量、化肥施用量與施肥方式、主要病蟲害與防治、稻米加工等基礎數(shù)據(jù)，并建立基礎數(shù)據(jù)庫。第三步，在基礎數(shù)據(jù)的基礎上，依托項目組成員已有的成果，研制安全生產(chǎn)基本規(guī)程（文件）。一是研制不同肥力層次的土壤施肥方案；二是依據(jù)動態(tài)病蟲害的實時監(jiān)控，研制個性化綠色病蟲害防控方案；三是依據(jù)綠色食品加工生產(chǎn)標準，結(jié)合地方實際，健全稻米安全加工關鍵技術規(guī)程。第四步，依托學校超星泛雅網(wǎng)絡教學平臺，構建水稻安全生產(chǎn)信息化管理平臺，APP手機終端技術為開展互動交流的主要手段。第五步，對相關人員開展生產(chǎn)技術與平臺使用操作培訓，通過基地示范和引導帶動地方的積極參與，推動區(qū)域優(yōu)質(zhì)水稻安全生產(chǎn)與管理的數(shù)字化。

2生產(chǎn)需求分析

以白石村水稻生產(chǎn)為案例，該村水稻生產(chǎn)模式是“公司+農(nóng)戶”。連州市高山綠稻米業(yè)有限公司統(tǒng)一發(fā)放水稻品種，在公司人員指導下按照施肥配方進行施肥，水稻收割后，由公司統(tǒng)一加工和銷售。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該村村民文化程度低，社會經(jīng)濟水平偏低，有明顯的空心化現(xiàn)象，80%的有文化的青壯年勞動力流向城市工作，留守在農(nóng)村的主要是老人與孩子，從事水稻生產(chǎn)的主力是50歲以上的人員，普遍只有小學文化程度。村民知道水稻安全生產(chǎn)基本常識的不足20%，能獲得與利用相關信息的不到10%。生產(chǎn)過程管理還處于經(jīng)驗管理層面。總之，在水稻生產(chǎn)中要提升安全生產(chǎn)意識，亟需增加信息化建設投入，建成淺顯易懂、直觀、實用的生產(chǎn)技術信息系統(tǒng)。工作重點是編制針對不同土壤肥力的施肥配方，解決盲目施用化肥的問題；研制綠色防治為主體的病蟲害綜合防控方案，解決病蟲害防控的農(nóng)藥濫用問題；采取三方聯(lián)動的方式開展關鍵技術信息化建設，解決農(nóng)業(yè)技術推廣滯后于實際生產(chǎn)需求的問題。

3建設與管理內(nèi)容

3.1關鍵技術與信息處理

影響水稻安全優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的關鍵因素有土壤基本狀況，包括土壤主要養(yǎng)分含量和重量金屬含量、肥料的施用量與施用方式、病蟲害防治方法。針對以上因素采取相應的技術措施，并進行信息處理。

3.1.1土壤基本狀況監(jiān)控

土壤是水稻生長的基本條件，對水稻的優(yōu)質(zhì)安全生產(chǎn)起決定性作用。在關鍵技術信息化建設中，重點做好以下兩項工作：1）檢測分析土壤。采集種植土壤樣品，檢測土壤pH值、土壤主要養(yǎng)分含量和重量金屬含量。其中，土壤養(yǎng)分含量包括堿解氮、速效磷、速效鉀和有機質(zhì)的成分含量。重金屬主要包括鉛、鉻、鎘、汞和砷等，在土壤中的含量低于GB/T36869—2018中第4章規(guī)定的閾值時，可進行水稻安全生產(chǎn)；高于安全閾值時，應結(jié)合稻米的重金屬含量分析進行驗證，并展開下一步抽檢評估[9]。2）建立土壤基本狀況數(shù)據(jù)庫，作為水稻優(yōu)質(zhì)安全生產(chǎn)基礎數(shù)據(jù)庫的主體部分。該數(shù)據(jù)庫原則上3~5年更新一次。

3.1.2施肥管理信息化建設

水肥是影響水稻優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的重要因素，其核心是施肥技術。按照信息存在狀態(tài)，施肥技術信息分為靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)兩個部分。1）靜態(tài)數(shù)據(jù)信息是指在水稻生長周期內(nèi)保持相對穩(wěn)定的數(shù)據(jù)信息，主要是測土配方施肥方案和水稻的典型缺素癥狀彩色圖譜庫。其中，施肥技術信息包括施肥用量、施肥方式與時間兩部分內(nèi)容，處理的基本方法是利用Excel編制測土配方施肥簡易小程序。該程序輸出的施肥方案通過技術培訓和現(xiàn)場指導進行推廣使用。水稻的典型缺素癥狀彩色圖譜庫包括全部大量營養(yǎng)元素、部分常見的中量與微量營養(yǎng)元素的典型缺素癥狀圖。依據(jù)實際生產(chǎn)狀況與圖譜對照，可初步判斷水稻生長的主要營養(yǎng)狀況。2）動態(tài)數(shù)據(jù)信息是指在水稻生長周期內(nèi)持續(xù)變化的數(shù)據(jù)信息，主要是水稻生長核心指標變化監(jiān)控情況的數(shù)字化。監(jiān)控的主要指標有水稻主莖高度、分蘗動態(tài)和葉色變化。利用遠程監(jiān)控、委托公司農(nóng)戶拍攝視頻或照片以及實地測量獲取數(shù)據(jù)，進行信息化服務與管理。其中，水稻主莖高度和葉面顏色可通過安裝太陽能監(jiān)控器高清攝像頭獲取，如圖3所示。利用手機進行遠程監(jiān)控、獲取數(shù)據(jù)；分蘗動態(tài)和葉色異常變化是通過現(xiàn)場觀察與遠程監(jiān)控結(jié)合的方式獲取數(shù)據(jù)資料。專家根據(jù)此三項指標對水稻生長情況進行實時評估，如有異常情況，通過服務平臺或微信群發(fā)布相應的技術處理措施，指導農(nóng)民生產(chǎn)和管理。

3.1.3病蟲害防治信息化建設

水稻病蟲害防治是影響水稻優(yōu)質(zhì)安全生產(chǎn)的直接因素，防治不當會造成水稻產(chǎn)量和品質(zhì)降低、農(nóng)藥殘留，同時引起環(huán)境的污染。本研究統(tǒng)籌考慮水稻病蟲害發(fā)生的規(guī)律，全面梳理水稻的病蟲害發(fā)生情況，結(jié)合先進的防控技術，形成綠色環(huán)保、防控高效、操作簡單的綠色防控技術方案，優(yōu)先采用農(nóng)業(yè)措施、物理措施和生物措施，減少化學合成農(nóng)藥的使用，采用減量增效技術[10]。病害防控重點是稻瘟病、紋枯病、南方水稻黑條矮縮病；蟲害防治主要是實施水稻二化螟、稻縱卷葉螟、稻飛虱等的誘捕與誘殺措施。在本研究中，病蟲害防治信息化建設的主要目標是結(jié)合遠程監(jiān)控把病蟲害防治與實時預報進行一體化建設。病蟲害防治信息建設的內(nèi)容及方式：首先，建立水稻常見病蟲與危害圖片庫，對應防治措施的文字與音像視頻文件。其次，利用誘捕、誘殺設備和遠程監(jiān)控設備采集病蟲害實時信息，并將誘捕到的害蟲與圖片比對，通過專家分析對蟲情進行實時預報，從而實現(xiàn)病蟲誘控、誘殺防治與實時預報一體化建設。

3.2生產(chǎn)服務平臺建設

3.2.1服務平臺的基本功能與框架

服務平臺是水稻關鍵技術信息化建設的核心部分，主要承載著數(shù)據(jù)采集、分析、存儲與信息發(fā)布等功能。超星泛雅網(wǎng)絡教學平臺是當前高等教育，特別是高等職業(yè)教育教學的主流網(wǎng)絡服務平臺，具有功能強大、建設技術要求低、使用方便等優(yōu)點。本研究將該平臺的服務教學功能延伸到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務，水稻安全生產(chǎn)信息化服務平臺的基本結(jié)構與功能。

3.2.2服務平臺的主要內(nèi)容

在水稻安全生產(chǎn)關鍵技術信息化服務平臺建設中，依據(jù)水稻生產(chǎn)過程，將水稻優(yōu)質(zhì)安全生產(chǎn)關鍵技術分成6個模塊，平臺顯示為6章。包括水稻良種推介、土壤狀況分析、生態(tài)栽培與管理、病蟲害預報防治、稻谷初級加工和市場與標準，覆蓋水稻優(yōu)質(zhì)安全生產(chǎn)與管理的全過程。6個模塊一共設計了多個技術服務單元，每個技術服務單元是一個相對完整的技術服務內(nèi)容，建設資料主要包括文字圖片資料、音像視頻資料、研究前沿信息資料等。

3.3信息發(fā)布與專家服務

技術服務信息是通過通信網(wǎng)絡和家庭寬帶網(wǎng)發(fā)布與傳輸?shù)模弥悄苁謾C登錄學習通APP，或電腦終端登錄超星泛雅網(wǎng)絡教學平臺，同時，借助微信群及時推送信息。專家服務主要是指導生產(chǎn)，分析解決生產(chǎn)中遇到的技術問題，解答農(nóng)民的提問等。以課題組成員為主體組成專家組成員，采用線下和線上混合式培訓服務，其中，線上主要是生產(chǎn)信息監(jiān)控、生產(chǎn)問題分析、實時發(fā)布視頻與音頻、生產(chǎn)指導信息與視頻、快速解答農(nóng)民提問；線下主要是生產(chǎn)技術培訓、關鍵技術服務平臺使用輔導、實地生產(chǎn)指導與答疑等。

4結(jié)語

水稻安全生產(chǎn)關鍵技術信息化建設與管理是推動鄉(xiāng)村振興的重要手段之一。鄉(xiāng)村數(shù)字基礎設施建設不足、數(shù)字鄉(xiāng)村專業(yè)化人才匱乏成了當前鄉(xiāng)村技術信息化建設的瓶頸。本項目在國家政策扶持、鄉(xiāng)村兩委的支持下，通過校企合作、資源共享的辦法，在經(jīng)費有限的情況下，建成簡單、實用的水稻安全生產(chǎn)關鍵技術信息化管理系統(tǒng)，在培訓和生產(chǎn)指導中收到了預期效果。

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作者:楊敏 李果 陳秀虎 彭啟華 郭峰 胡結(jié)文 肖卓霖 單位:清遠職業(yè)技術學院 連州市高山綠稻米業(yè)有限公司