“以往都是用小機器育秧，一小時500盤，今年用上了新機器，一小時可以達到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)，育苗是關鍵。

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

技術突破瓶頸

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裝備是影響水稻產(chǎn)量和質量的關鍵因素。

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重?！?/p>

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

20世紀80年代大學畢業(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。他曾在機械式排種的路上遇到無法突破的瓶頸，一直繞圈。轉機來自于與一位老教授的交流。這位老教授雖然不從事農(nóng)機研究，但他的話啟發(fā)了李耀明：“從力學的角度來說，氣壓式、液壓式和機械式是相輔相成的?！?/p>

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

李耀明帶領團隊不走尋常路，采取了與機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隊成員、江蘇大學教授陳進介紹，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，科學研究的過程并非一帆風順。整盤氣吸式水稻精量對穴育秧播種技術的研發(fā)，經(jīng)歷了一次次失敗。

在江蘇大學農(nóng)機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？科學問題一鉆研就是十幾年，團隊終于把原理弄通了。光是振動問題上，團隊先后嘗試了機械式、電磁式、氣動式等各種方式，不斷完善方案，確保吸種率能達到99%左右。

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

成果加快落地

根在應用，魂在創(chuàng)新?；谡P氣吸式精量對穴育秧播種技術，李耀明團隊在日本、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)標準2項。

在科學研究過程中，團隊也注重產(chǎn)業(yè)化應用和技術推廣示范。團隊合作企業(yè)常州市風雷精密機械有限公司結合工廠工藝，創(chuàng)新性提出橫向進盤方式，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實現(xiàn)整盤氣吸式播種過程自動化，播種效率可達每小時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、重慶等地進行示范推廣，累計應用面積超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械化插秧?！敝袊こ淘涸菏?、華南農(nóng)業(yè)大學教授羅錫文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)提質增效，是李耀明等農(nóng)機人的共同追求。李耀明表示，改進水稻精量播種裝備依然任重道遠。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，進一步提升裝備的播種精度和適應性，是團隊下一步攻關的重點。（張曄 吳奕）