粮食问题研究  2026年04期 21-24   出版日期:2026-07-30   ISSN:1003-2576   CN:51-1058/F
农业新质生产力赋能小麦单产提升技术探究



  一、 农业新质生产力与小麦单产提升的内在关联

  农业新质生产力是以科技创新为主导,兼具高科技、高效能、高质量特征 的先进生产力质态,与小麦单产提升 相互支撑 。 通过五大要素协同发力 可 破解小麦单产提升瓶颈:科技创新依托生物育种突破产量遗传上限,数字要素实现精准感知与智能决策,装备要素 提升作业精度、降低损耗 ,人才要素提供智力支撑,模式要素 推动小麦生产 转型。同时,小麦单产提升 可完善新质生产力体系, 为其他粮食作物提供示范,加速农业现代化 进程 。

  二、 农业新质生产力赋能小麦单产提升的技术路径分析

  ( 一 ) 科技创新驱动:高产优质品种培育

  1.分子育种与基因编辑技术 。 突破 分子育种与基因编辑技术是农业新质生产力在种业创新中的核心应用,可突破传统育种局限,精准挖掘和改良小麦高产、抗逆、优质相关基因,缩短育种周期,提升品种培育效率 。在高产基因挖掘上,借助基因组学、转录组学等技术定位产量构成要素相关关键基因,明确其功能与表达机制;在基因编辑上,利用 CRISPR-Cas9等技术精准编辑抗逆、高产相关基因,培育兼具高产与抗逆能力的小麦品种 ,提升极端环境下产量稳定性。

  2.杂交育种与常规育种的智能化升级 。 杂交育种与常规育种是小麦品种培育的传统核心技术,结合农业新质生产力 “高效协同”特征进行技术升级,可优化育种流程,提升育种效率与品种质量。杂交育种方面,依托大数据分析亲本遗传特性,精准筛选适配亲本组合,减少盲目杂交,同时借助智能化设备 提升 授粉与性状鉴定 效率 。常规育种方面,整合田间试验数据与分子标记技术,优化品种筛选流程,精准鉴定产量、抗逆、品质等性状,提升筛选的准确性与效率 。这种 “传统技术+现代科技”的融合模式,既保留常规育种的稳定性,又提升育种效率,为小麦单产提升提供多元化品种支撑。

  3 .品种区域适应性定向改良 。 我国小麦各产区自然条件差异显著,黄淮海产区光热降水 充沛 适配高产,西北产区干旱贫瘠要求 抗旱耐贫瘠,东北产区冬季 要求抗寒耐冻 。 立足 农业新质生产力 “精准适配”理念, 系统 开展小麦品种适应性改良技术研究,培育适配不同区域的高产小麦品种。通过分析各产区气候、土壤、栽培模式等因素,明确核心生产需求并针对性改良品种,如为西北培育抗旱耐贫瘠品种、为东北培育抗寒高产品种、为南方培育 耐涝 抗病品种 。同时,建立多区域、多年份的小麦品种区域试验体系,鉴定品种适应性与稳定性,推动品种与区域生产条件精准匹配,发挥高产潜力,缩小区域单产差距。

  ( 二 ) 数字技术赋能:精准栽培管理技术

  1. 智能监测与诊断技术 。 智能监测与诊断技术是数字赋能小麦单产提升的基础,依托物联网、遥感、无人机等技术可构建小麦全生育期智能监测体系,实现对小麦生长状况、土壤环境、病虫害等信息的实时采集与精准诊断。具体来看,土壤传感器可实时采集墒情、水肥含量、 pH值等数据,判断土壤养分供给状况 ;无人机与卫星遥感技术能快速获取小麦群体密度、株高、长势等信息,及时发现生长异常;图像识别及病虫害传感器可实现条锈病等常见病虫害的早期识别与预警 。该技术打破传统田间管理局限,实现数字化、精准化监测,为精准调控提供数据支撑,减少管理滞后造成的产量损失。

  2.变量投入与精准水肥调控技术 。 基于智能监测数据的精准水肥调控,是实现资源高效利用与单产协同提升的核心技术。施肥方面, 构建 “ 土壤 — 植株 — 环境 ” 协同的养分管理模型,结合作物营养诊断结果,生成变量施肥处方图,指导智能施肥机实施精准投入。 灌溉方面,基于土壤墒情监测和气象预报数据,采用作物水分亏缺诊断模型确定最优灌溉时机与定额,结合滴灌、微喷灌等节水技术,实现水分精准供应 。研究表明,精准水肥管理可提升水肥利用率 20%-30%,同时增加亩穗数与穗粒数,实现单产提升8%-15%,达到资源节约与产量增加的双赢。

  3 . 智能农机装备与精准作业技术 。 智能农机是实现生产标准化的物质载体。播种环节,采用北斗导航自动驾驶的精量播种机,可精确控制播量、播深与行距,确保苗全苗匀;田间管理环节,植保无人机与无人喷雾机结合处方图实施变量施药,减少农药用量;收获环节,智能联合收割机通过损失监测传感器实时调整作业参数 ,降低收获损失率至 2%以下。

  ( 三 ) 绿色高效导向:病虫害绿色防控技术

  1 .生物防控技术 。 生物防控是减少化学农药依赖、保障生态安全的根本路径。天敌昆虫利用方面,通过人工释放与田间庇护所建设,促进瓢虫、草蛉、食蚜蝇等麦蚜天敌种群的定殖与扩繁,构建农田生态系统自然控害机制;微生物农药方面,推广枯草芽孢杆菌、木霉菌等生 物 防制剂,以及苦参碱、印楝素等植物源农药 ,替代化学农药防治赤霉病、蚜虫等重大病虫害。

  生物防控技术的规模化应用需注重与生态调控 协同,通过优化释放策略、保护自然天敌栖息地,提升生防系统的稳定性和持续性,推动病虫害防控从化学依赖型向生态平衡型转变。

  2.生态调控与农业防治技术 。 生态调控通过优化农田生态系统结构,打破病虫害发生循环。 具体 技术措施包括:合理轮作倒茬,中断专性寄生病原菌的累积;种植诱集植物或显花植物,为天敌提供蜜源和庇护场所;深耕深翻与秸秆科学处理,减少土传病害初侵染源;选用抗性品种与合理密植,改善 通风透光条件,降低病害流行风险 。

  这些生态调控措施与生物防控、物理防治相结合,构建 “ 预防为主、综合防治 ” 的技术体系,实现病虫害的源头治理和长效管控,保障小麦生产系统的生态安全与可持续性。

  3. 防控决策智能化 。 借助大数据与人工智能技术,构建病虫害精准预测预警与智能决策系统。通过整合历史病虫情数据、气象预报信息、作物长势数据,利用机器学习算法建立发生发展预测模型,实现病虫害发生时间、危害程度与空间分布的精准预判。

  结合无人机遥感监测与地面物联网传感器,构建 “ 监测 — 预警 — 决策 — 防控 ” 的闭环管理系统,根据病虫害发生实况自动生成防控方案,指导精准施药机械实施靶向防控。

  三、 农业新质生产力赋能小麦单产提升的瓶颈制约

  ( 一 ) 技术层面的结构性矛盾

  我国小麦生产关键核心技术领域仍存 存在一定短板 。种业层面,重大应用价值新基因挖掘欠缺,自主知识产权基因编辑工具稀缺,部分高端分子育种技术 仍需 依赖进口 。 智能装备 层面 ,大马力拖拉机无级变速器等核心部件国产化率 较 低, 一定程度上增加了整机制造成本 。 技术研发 层面 ,科研工作与生产实践之间存在一定脱节,论文专利导向较为突出 ,实验室成果向田间转化的 效率仍有提升空间 。

  技术应用呈 “碎片化”特征,数字技术与传统农业技术融合 有限 , 需要 “种 — 管 — 收 — 贮 ”全 流程的 数字化方案 仍不完善 ,多学科技术 的 系统 集成度 较 低, 区域 标准化技术模式 缺乏 。现有技术体系适配性不足,西北旱作区、南方麦区专用技术研发 相对 滞后,小农户轻简化技术供给 不足 ;技术推广 过程中未能充分兼顾 考虑 区域差异, 影响资源利用效率并加剧区域间单产水平的差异 。

  ( 二 ) 人才与支撑体系的短板

  农业新质生产力培育面临人才、推广、资金等多重 挑战 。人才方面,教育体系学科分割、跨学科课程不足,复合型人才供给与产业需求错配;基层农技队伍年龄 结构偏大 、知识更新 速度较 慢, 在一定程度上影响了 新技术 的有效传导 ; 青壮年 劳动力 外流,农业经营主体素质 呈 下降 趋势 。 推广层面,基层农技推广机构经费短缺、手段单一,推广人员晋升通道不畅 且 激励 机制不足 。 科研、推广与生产主体间协同机制 尚未 健全 , 容易造成 技术研发不适用、推广 落地 效果不佳 。 资金方面,财政投入总量不足且 集中于研发环节,中试熟化、示范推广等环节 资金配置相对薄弱 ;金融服务创新滞后, 社会资本投入积极性 不高 ;小农户资金有限,难以承担智能装备投入, 在一定程度上 制约 了 技术 的广泛 普及。