
我國是水稻生産大國,但水稻生産機械化發展相對緩慢。農業農村部南京農業機械化研究所有這麼一支研究團隊,他們緊緊圍繞我國水稻種植模式特點和生産實際需求,通過多年持續研究,攻克水稻長秧齡大苗插秧機、氣力集排式高效播種機等多項關鍵技術,為提升我國水稻種植機械化水平提供了有力支撐。這其中,有一位青年科研學者典型,他就是省十佳文明職工、省五一勞動獎章獲得者祁兵。

水稻種植裝備開發的由來,源於扎根生産一線的深入探索。説起水稻大苗插秧機研究的起因,還得從祁兵剛剛參加工作前往江西、湖南開展雙季晚稻機械化生産調研和機插秧試驗説起。

2014年,祁兵從中國農業大學博士畢業,來到農業農村部農業機械化研究所工作。當時分配給他的第一個任務就是開發雙季稻區適用的育插秧裝備。當時很多人認為,現有日本毯狀中小苗機插技術成熟,雙季稻區種植機械化率低主要是因為規模小、田塊零散,因此需要開發小型化裝備。但是手扶式小型插秧機當時已有成熟産品,為何雙季稻區遲遲無法推廣呢?
為了找到問題的根源,祁兵主動申請前往水稻主産區調研並開展機具試驗,對生産實際需求有了深入認識,也逐漸明晰了研發方向。雙季晚稻育秧期間溫度高,秧苗生長快、易徒長,而現有以日本中小苗插秧機為核心的技術體系苗高適應範圍小,一般不超過25cm,當秧苗過高時插秧機傷秧嚴重。農戶反映,晚稻適宜機插天數僅3-4天,時間控制不好極易造成晚稻超秧齡。祁兵在江西試驗時就遇到了高達40cm的秧苗,農民只能用剪刀對秧苗進行“修剪”後才能正常機插。日本水稻生産為一年一熟,不存在超高大苗問題,拿來主義在面對我國特有種植模式時就束手無策了。
問題找到了,怎麼解決成了擺在祁兵及其研發團隊面前的關鍵問題。現有插秧機對水稻大苗的不適應,主要是栽植機構運動軌跡不合理,一是秧苗過高栽後秧爪容易推倒秧苗,二是秧爪容易將已栽秧苗末端插入泥土中,形成“搭橋”。通過和團隊無數次的研究探討,祁兵帶領課題分析確定了適於大苗的“退讓型”栽植軌跡,並通過軌跡反求設計出非圓齒輪分插機構,理論上可實現最高40cm秧苗的栽植。
理論研究的成功只是第一步,是騾子還是馬要在生産中得到驗證。果然,樣機田間測試出現了問題,部分秧苗細弱、地塊平整度低的試驗點出現大量秧苗翻倒現象。祁兵通過分析發現,原有設計為提高“繞扣高度”提高了推秧回程速度、縮小了栽深,在面對細弱秧苗和不平整地塊時容易影響立苗效果。他帶領課題組再次對分插機構進行優化,通過改5輪迴轉係為7輪,消除軌跡設計局限,優化推秧角度並提高栽深調節範圍,經過多輪的優化和試驗,終於解決了問題。目前,該技術已基本成熟,在江西、湖南等地建立多個試驗示範基地,試驗示範2000余畝,並先後獲得中國商業聯合會科技一等獎、中國高交會優秀産品獎、研究所優秀成果轉化獎等科技獎勵。

雖然團隊針對我國水稻種植模式特色取得了階段性成果,但祁兵和團隊深知需要解決的問題還有很多。他們加強與水稻栽培專家的協同,通過多點試驗探索大苗壯秧培育、大苗栽後田間管理等配套栽培農藝,設計開發了與大苗插秧機配套的同步開溝裝置,並開發了基於處方圖的變量施肥系統。祁兵還帶領團隊積極開展水稻機械化直播裝備研發,攻克種子氣流均勻混合分配、拖拉機輪轍高效覆蓋等關鍵技術,根據不同種植規模,研製出33行、12行直播機。

通過祁兵及其團隊近10年的不懈努力,目前已初步形成適應性較好的系列水稻智能播種裝備體系,研發成果已在江蘇、江西、湖南等地應用,並得到《科技日報》《中國農機化導報》等多家媒體的報道。
回望一路走來的經歷,祁兵坦言,科研沒有捷徑,農機科研更是要立足國情,很多農業科技卡點,我們只能依靠自己,堅持走自主創新的道路。青年強,則國家強!相信在越來越多像祁兵這樣的“拓荒牛”的努力下,我國的農業科技未來必將躋身世界前列。(蘇教科)

