先進(jìn)手段育良種

吉林省長(zhǎng)春市正值春耕備耕時(shí)節(jié)，在中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所（下稱(chēng)“東北地理所”）的育種實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，科研人員們?nèi)缤瑘@丁一般，照料著上百株在模擬環(huán)境中茁壯成長(zhǎng)的大豆植株。

馮獻(xiàn)忠（中）和學(xué)生在試驗(yàn)田里查看大豆長(zhǎng)勢(shì)（2023年7月攝）。受訪者供圖

中國(guó)大豆產(chǎn)需缺口大，是全球最大的大豆進(jìn)口國(guó)。同時(shí)，中國(guó)分布著大片的鹽堿地，選育出適合鹽堿地大面積種植的大豆品種有助于提高大豆自給率，更好地保障國(guó)家糧食安全。

“發(fā)展農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力，種業(yè)振興是關(guān)鍵之舉。采用國(guó)際上先進(jìn)的分子設(shè)計(jì)育種手段，是目前實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)大豆育種突破的途徑之一。”東北地理所研究員馮獻(xiàn)忠說(shuō)。

應(yīng)用分子設(shè)計(jì)育種技術(shù)選育耐鹽堿大豆品種并不容易。馮獻(xiàn)忠說(shuō)，為了培育出耐鹽堿的大豆新品種，專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)曾將2000多個(gè)大豆品種分別種在中重度鹽堿里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終能存活下來(lái)的只有十幾種。

“東生118”是東北地理所應(yīng)用分子設(shè)計(jì)育種技術(shù)經(jīng)過(guò)多年選育出來(lái)的耐鹽堿大豆新品種。去年在吉林省農(nóng)安縣小城子鄉(xiāng)，當(dāng)?shù)仄髽I(yè)在過(guò)去糧食作物難以生長(zhǎng)的鹽堿地里試種了500畝“東生118”，實(shí)現(xiàn)每畝240公斤的高產(chǎn)。

今年春耕，東北地理所與種子企業(yè)合作，在吉林省西部的鹽堿地加大“東生118”的推廣應(yīng)用。“我們今年計(jì)劃推廣10萬(wàn)畝，能夠帶動(dòng)當(dāng)?shù)卮蠖巩a(chǎn)量提升。”東北地理所高級(jí)工程師冷建田說(shuō)。

大國(guó)工匠鑄良機(jī)

中國(guó)一拖集團(tuán)高級(jí)工程師王建華最近不小心把腳踝摔骨折了，他打趣地說(shuō)：“曾經(jīng)中國(guó)的智能拖拉機(jī)技術(shù)就像我這條瘸腿，是中國(guó)農(nóng)機(jī)的一個(gè)短板，但現(xiàn)在我們已經(jīng)攻克多項(xiàng)技術(shù)難題，有了自己的無(wú)人駕駛智能拖拉機(jī)。”

王建華生在一個(gè)農(nóng)民家庭，在他小時(shí)候，父親花了三年時(shí)間才開(kāi)荒了40畝地。“父親用鐵鍬一鍬一鍬把地翻過(guò)來(lái)，然后再打碎，土質(zhì)非常硬，牛都犁不動(dòng)，只能人工挖。如果當(dāng)時(shí)家里有拖拉機(jī)，可能一天都用不了就完事了。”

“后來(lái)，村里有人買(mǎi)了拖拉機(jī)，‘東方紅’牌的。我從那時(shí)候就對(duì)拖拉機(jī)產(chǎn)生了興趣。”王建華說(shuō)，他大學(xué)和研究生學(xué)的是自動(dòng)化和控制工程，2008年畢業(yè)后他來(lái)到了“東方紅”拖拉機(jī)誕生的地方——中國(guó)一拖集團(tuán)有限公司，剛好趕上公司正在研發(fā)智能拖拉機(jī)。

2023年11月，觀眾在第二十五屆高交會(huì)上了解東方紅輪式拖拉機(jī)。新華社記者 梁旭 攝

“國(guó)外的拖拉機(jī)幾十年前就實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力換擋，相當(dāng)于乘用車(chē)的自動(dòng)擋，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)這項(xiàng)技術(shù)還是空白。”王建華說(shuō)，中國(guó)一拖在全國(guó)第一個(gè)開(kāi)始了動(dòng)力換擋拖拉機(jī)的研制。

王建華和兩位同事承擔(dān)的是動(dòng)力換擋拖拉機(jī)的電控系統(tǒng)，它相當(dāng)于拖拉機(jī)的大腦，讓智能拖拉機(jī)能夠按照指令進(jìn)行操作。“首先要摸清關(guān)鍵零部件的參數(shù)，對(duì)每個(gè)零部件都要進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)試驗(yàn)，每一項(xiàng)試驗(yàn)至少要采集幾十萬(wàn)條數(shù)據(jù)。”

2016年，經(jīng)過(guò)多年的艱苦攻關(guān)和一系列性能及可靠性試驗(yàn)，中國(guó)自主研發(fā)的電控系統(tǒng)全面應(yīng)用于“東方紅”動(dòng)力換擋拖拉機(jī)，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)在該領(lǐng)域零的突破。

“以前，我們?nèi)?口人種40畝地，累得脫層皮。現(xiàn)在，一個(gè)人輕松管理幾千畝地，我們的大馬力拖拉機(jī)一天能耕400畝地。”王建華說(shuō)。

今年春耕，中國(guó)一拖生產(chǎn)的智能拖拉機(jī)已在中國(guó)大地上廣泛使用。王建華和他的同事們正在研發(fā)電柴混合動(dòng)力拖拉機(jī)，讓拖拉機(jī)的燃油效率更高，達(dá)到節(jié)能減排的效果。

智慧“大腦”耕良田

當(dāng)下，在安徽省亳州市譙城區(qū)智慧農(nóng)場(chǎng)里，“90后”新農(nóng)人焦瑞端坐在調(diào)度大廳內(nèi)，通過(guò)近200平方米的智慧大屏將農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)盡收眼底。

自10歲起，焦瑞一放學(xué)就跑回家，仔細(xì)觀摩父親是如何將十里八村的農(nóng)機(jī)修葺一新的。“慢慢地，這些農(nóng)機(jī)的各個(gè)部件叫啥我都了然于胸，從小就感覺(jué)我和農(nóng)機(jī)很有緣。”焦瑞說(shuō)。

2014年，焦瑞購(gòu)買(mǎi)了2架植保無(wú)人機(jī)后，逐漸通過(guò)譙城區(qū)組織的“新農(nóng)人”培訓(xùn)課程學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)種植、農(nóng)田管護(hù)和農(nóng)機(jī)使用等技能，并和農(nóng)機(jī)制造企業(yè)以及高校合作，改造原有的植保無(wú)人機(jī)，使其能夠?qū)顝?fù)合種植的玉米、大豆進(jìn)行噴藥作業(yè)。

焦瑞“農(nóng)機(jī)能手”的名聲在當(dāng)?shù)匾鹆岁P(guān)注。2021年，譙城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局聯(lián)合華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的專(zhuān)家來(lái)農(nóng)場(chǎng)實(shí)地考察，認(rèn)為焦瑞的農(nóng)場(chǎng)“地連片、田成方，適合機(jī)械化作業(yè)”。就這樣，焦瑞的智慧農(nóng)場(chǎng)初步成型。

“今年春耕，我們只用了4個(gè)人，花2天時(shí)間就完成了1000多畝小麥的除草與施肥工作。”焦瑞說(shuō)，農(nóng)場(chǎng)里的收割機(jī)、拖拉機(jī)、植保無(wú)人機(jī)和自走式高桿噴霧機(jī)都可以按照在平板電腦上設(shè)置好的路線自動(dòng)地完成任務(wù)。

如今，焦瑞在智慧大屏上可以實(shí)時(shí)查看田地里的土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、蟲(chóng)情監(jiān)測(cè)站、氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水肥一體化自動(dòng)灌溉系統(tǒng)傳來(lái)的數(shù)據(jù)，在手機(jī)上動(dòng)一動(dòng)手指就可對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行定量施肥與灌溉。

3月19日，焦瑞（右）和父親焦魁在無(wú)人農(nóng)場(chǎng)決策指揮大廳查看農(nóng)場(chǎng)的各項(xiàng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。新華社記者 杜宇 攝

“以往只有作物表現(xiàn)出干旱情況時(shí)人工才知道灌溉，現(xiàn)在通過(guò)傳感器的數(shù)據(jù)，我能夠在干旱發(fā)生初期就補(bǔ)水，比人工觀察至少快一星期，并且還能節(jié)水節(jié)肥。”焦瑞說(shuō)，每半小時(shí)更新一次的蟲(chóng)情監(jiān)測(cè)站能預(yù)測(cè)近期哪種蟲(chóng)病發(fā)生概率高，讓他能夠未雨綢繆。得益于此，農(nóng)場(chǎng)里小麥、玉米、大豆的產(chǎn)量每年都有所增加。

“農(nóng)機(jī)能手”并未停下他創(chuàng)新的腳步，他計(jì)劃立足亳州市“中華藥都”的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，研制藥材除草機(jī)，“從化學(xué)除草變?yōu)槲锢沓荩瑴p少中藥材農(nóng)藥的殘留，把亳州藥材的名聲打得更響。”焦瑞說(shuō)。

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