科技如何助力丰产？——从技术到策略的全面提升

日期:11-07-2024

过去三十年，美国爱荷华州的农场主Ben Rentsche的玉米平均产量从每英亩150蒲式耳提升至如今的200蒲式耳，最好的收成是226蒲式耳。这一增长轨迹在全球范围内屡见不鲜。随着种子技术的进步和农场管理的优化，全球粮食产量实现了持续攀升。

农业科学家普遍认为，优质种子和先进管理技术的结合将在未来继续推动丰产。

优质种子的增产潜力

Rentsche的第一个产量跃升始于90年代末，当时引入了抗草甘膦的大豆改良品种，这一举措不仅直接提高了大豆产量，还间接改善了玉米田的表现，他这才发现，原来此前在大豆田中采用的化学药剂在一定程度上阻碍了玉米的生长。如今，随着基因编辑技术的发展，种子可以更好地适应不同环境条件，Rentsche相信每一粒种子都有更高的产量潜力。

几十年来，通过杂交育种和基因改良的种子一直是全球产量增长的主要驱动力。育种专家不断提升种子的适应性和抗逆性，使作物在干旱、病虫害等不利条件下的存活率和产量大大提高。如今的优质种子能更高效地利用水和氮，将太阳能转化为作物所需的淀粉、蛋白质和油脂。这种改良在全球粮食供应中起到了关键作用：1965至2010年间，高产作物在全球90多个国家普及，使粮食增产了44%。

现代育种不仅依赖杂交技术，更从种质库中提取珍贵资源，使得优质种源的潜力不断扩展。通过系统的杂交和筛选，育种专家通过系统筛选优质品种，加速了商业化进程，并根据不同地区气候、土壤条件定制高产种子。例如，中国南方的高盐碱水稻品种实现了预期增产，撒哈拉以南非洲的抗旱玉米增产39%，墨西哥的抗病玉米更使产量翻倍。育种技术和基因编辑工具的进步，使农业科学家能够为各地量身定制高产作物，提升农业生产效率。

优质土壤与作物密不可分

农民一直以来都认识到土壤健康对丰产的重要性，而近年来推广的免耕、间作和覆盖作物技术大大改善了土壤条件。覆盖作物和田间秸秆可以减少水分流失，保护土壤结构，锁住有机物并保持土壤中的微生物活性，为作物提供更充足的养分。

几十年来，通过杂交育种和基因改良的种子一直是全球产量增长的主要驱动力。育种专家不断提升种子的适应性和抗逆性，使作物在干旱、病虫害等不利条件下的存活率和产量大大提高。如今的优质种子能更高效地利用水和氮，将太阳能转化为作物所需的淀粉、蛋白质和油脂。这种改良在全球粮食供应中起到了关键作用：1965至2010年间，高产作物在全球90多个国家普及，使粮食增产了44%。

精准农业的数据支持

数据驱动的精准农业进一步放大了优质种子和健康土壤的潜力。2008年，Rentsche安装了产量监测器，获得了准确的产量数据，获取准确的产量数据，从而进行精准施肥，补强薄弱地块。产量监测器生成的地理信息和产量图表帮助农民精准了解不同地块需求。Rentsche认为，以他三十年的种植经历来看，提升薄弱地块10%的产量，要比对全田增加投入使全田平均增产更具成本效益。

如今，数据驱动的精准农业让农民能够合理规划种植密度、施肥量、排水管理等关键生产要素。例如，Rentsche通过精准施用杀菌剂/杀虫剂组合，每英亩增产了20蒲式耳。同时，数字化工具帮助他更好地分析农药轮换和作物选择，以防止抗药性，保持土壤健康，延长设备使用年限并降低管理成本。

丰产无限可能

种子科学的不断创新让产量提升空间依旧广阔。种子培育专家正努力研发更高效利用太阳能的玉米品种，优化作物的光合效率。例如，具有更高光能转化效率的玉米能够更早成熟，为后续作物的种植腾出时间。这不仅能提高季节性产量，还能帮助土壤健康保持良好状态。

更重要的是，在当下的信息时代，农民之间的知识分享和经验交流也越来越丰富，这也将成为未来增产的关键推动力之一。

正如Rentsche所言：″我的成功来自于向其他成功的农民学习。″无论种植何种作物，丰产的最大动力可能来自这些前沿科技背后的知识、经验的积累和传承。