種子“走進(jìn)”流水線 精量育秧不傷根

“以往都是用小機(jī)器育秧，一小時500盤，今年用上了新機(jī)器，一小時可以達(dá)到2000盤，效率翻了4倍?！痹诮K省句容市寶華鎮(zhèn)倉頭村，種田大戶趙賢財指著一套整盤氣吸式水稻精量對穴育秧播種流水線告訴記者。

5月底，這套流水線已為周邊農(nóng)戶育秧1000多畝?！安粌H效率高，還省下了一半種子、減少了三分之二人工?！壁w賢財說。

水稻要高產(chǎn)，育苗是關(guān)鍵。

整盤氣吸式水稻精量對穴育秧播種技術(shù)由江蘇大學(xué)教授李耀明帶領(lǐng)的團(tuán)隊歷時近30年研發(fā)攻關(guān)，如今已成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。團(tuán)隊推出了2BYLQ-750、2BYLQ-2000型整盤氣吸式水稻精量對穴育秧播種裝備，相關(guān)技術(shù)處于國際先進(jìn)水平。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部近日發(fā)布2024年農(nóng)業(yè)主導(dǎo)品種主推技術(shù)名單，該技術(shù)位列其中。

技術(shù)突破瓶頸

中國是水稻種植歷史最悠久的國家，播種面積居世界第二，總產(chǎn)量居世界第一。

俗話說，秧好一半禾，苗好七分收。我國水稻種植主要采取秧苗移栽方式，水稻精量育秧播種技術(shù)裝備是影響水稻產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

水稻種子經(jīng)浸種催芽后胚芽開始萌動，種子露白即可播種，而精量播種一直是世界性難題。

我國育秧播種裝備以機(jī)械式排種為主，李耀明介紹：“這種裝備有明顯缺點，播種精度低、均勻性差、傷種率高且種子浪費嚴(yán)重。”

如何改變這種狀況？李耀明道出其中關(guān)鍵：要靠核心部件——排種器創(chuàng)新。

20世紀(jì)80年代大學(xué)畢業(yè)留校后，李耀明拿到的第一個省部級課題就與水稻育秧播種裝置創(chuàng)新有關(guān)。他曾在機(jī)械式排種的路上遇到無法突破的瓶頸，一直繞圈。轉(zhuǎn)機(jī)來自于與一位老教授的交流。這位老教授雖然不從事農(nóng)機(jī)研究，但他的話啟發(fā)了李耀明：“從力學(xué)的角度來說，氣壓式、液壓式和機(jī)械式是相輔相成的?！?/p>

這讓李耀明醍醐灌頂：有沒有一種全新的技術(shù)路線，既能有效保護(hù)種子又能精準(zhǔn)對穴？

李耀明帶領(lǐng)團(tuán)隊不走尋常路，采取了與機(jī)械式完全不同的方式——氣吸式，保證種子受損率不高于0.5%。在精度上，團(tuán)隊采用吸針式，直徑1—1.2毫米的吸孔能實現(xiàn)“一針一穴、一針一?！钡木坎シN?！氨热?，江蘇的晚粳稻一個穴里要播種3—4粒，再生稻要2—3粒，只需根據(jù)水稻品種更換吸種盤就可以實現(xiàn)?！眻F(tuán)隊成員、江蘇大學(xué)教授陳進(jìn)介紹，吸針式精量播種的合格率不低于92%、空穴率不高于1%。

種子意外“沸騰”

然而，科學(xué)研究的過程并非一帆風(fēng)順。整盤氣吸式水稻精量對穴育秧播種技術(shù)的研發(fā)，經(jīng)歷了一次次失敗。

在江蘇大學(xué)農(nóng)機(jī)大院里的一次次試驗，數(shù)據(jù)總是不夠理想：整盤吸種率忽高忽低，有時能吸上來九成以上，有時卻一半也吸不上來。

一次，又遭遇了吸種率很低的情況，學(xué)生懊惱地用棍子重重地敲了敲種盤，沒想到吸種率一下提高到80%，再使勁敲了敲，竟然達(dá)到了90%。

李耀明沒有忽視這個奇怪的現(xiàn)象，他意識到，種子在運動狀態(tài)時被吸附的成功率可能更高，于是提出“要讓種盤中的種子始終處于‘沸騰’狀態(tài)”。

種子在什么樣的振幅、頻率下，吸種率會提高？負(fù)壓大小是多少？吸針是平是凸，還是直接用不同孔型的吸孔？科學(xué)問題一鉆研就是十幾年，團(tuán)隊終于把原理弄通了。光是振動問題上，團(tuán)隊先后嘗試了機(jī)械式、電磁式、氣動式等各種方式，不斷完善方案，確保吸種率能達(dá)到99%左右。

在貴州、四川、江蘇等地的試驗結(jié)果表明，整盤氣吸式播種方式比同期機(jī)械式排種方式畝產(chǎn)增加10%，每畝節(jié)約種子0.495千克以上。

成果加快落地

根在應(yīng)用，魂在創(chuàng)新。基于整盤氣吸式精量對穴育秧播種技術(shù)，李耀明團(tuán)隊在日本、英國、瑞士等國獲得國際發(fā)明專利4件，獲得中國發(fā)明專利15件、實用新型專利20件，發(fā)表SCI/EI論文21篇，編制企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項。

在科學(xué)研究過程中，團(tuán)隊也注重產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用和技術(shù)推廣示范。團(tuán)隊合作企業(yè)常州市風(fēng)雷精密機(jī)械有限公司結(jié)合工廠工藝，創(chuàng)新性提出橫向進(jìn)盤方式，整合雙工位高效播種、多工位灑水、自動加營養(yǎng)土、自動加種、自動疊盤等多項技術(shù)實現(xiàn)整盤氣吸式播種過程自動化，播種效率可達(dá)每小時2073盤。近3年，公司銷售整盤氣吸式水稻精量對穴育秧播種裝備1023臺，新增收入9219萬元。產(chǎn)品在全國水稻主產(chǎn)區(qū)江西、貴州、湖南、福建、云南、廣西、浙江、重慶等地進(jìn)行示范推廣，累計應(yīng)用面積超519萬畝，帶動種植戶增收10.9億元。

“目前，我國推廣機(jī)械化插秧的難點卡在育秧環(huán)節(jié)，這種育秧生產(chǎn)線一不傷根，二精量播種、節(jié)省種子，有助于推動我國水稻機(jī)械化插秧?！敝袊こ淘涸菏俊⑷A南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授羅錫文2023年在常州參觀生產(chǎn)線時給出高度評價。

農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，推動糧食大面積單產(chǎn)提升，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效，是李耀明等農(nóng)機(jī)人的共同追求。李耀明表示，改進(jìn)水稻精量播種裝備依然任重道遠(yuǎn)。水稻種子表面有小毛刺，吸取時容易發(fā)生粘連或掉落，未來還要解決這個問題。而且水稻品種繁多、形狀各異、千粒重差別大，進(jìn)一步提升裝備的播種精度和適應(yīng)性，是團(tuán)隊下一步攻關(guān)的重點。（張曄 吳奕）