我國農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率超64%

新技術(shù)新裝備 田間地頭顯身手（大數(shù)據(jù)觀察）

溫室大棚配備智能育種機(jī)器人，丘陵山地新添智慧農(nóng)機(jī)，新型農(nóng)場實(shí)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)賦能……我國農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率超過64%，新技術(shù)正在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線化作蓬勃生產(chǎn)力。

“十五五”規(guī)劃綱要提出，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)科技和裝備支撐。把農(nóng)業(yè)建成現(xiàn)代化大產(chǎn)業(yè)，關(guān)鍵在科技進(jìn)步和創(chuàng)新。當(dāng)前，我國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新整體效能進(jìn)一步提升，農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率超過64%，農(nóng)作物良種覆蓋率超過96%，農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化率達(dá)到76.7%，主要糧食作物基本實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化。各種智能裝備在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大顯身手，科技為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)插上了騰飛的翅膀。

智能育種機(jī)器人

讓機(jī)器人讀懂每一朵花

陽光透過溫室棚頂，灑在一排排綠油油的番茄秧上，藤蔓間淡黃色的小花開得正盛。一臺白色機(jī)器人沿軌道緩緩?fù)Ｏ拢斐鰴C(jī)械臂，識別、定位、授粉，動作一氣呵成——這就是智能育種機(jī)器人“吉兒”工作的日常。

“傳統(tǒng)的雜交育種和制種全靠人工，人力成本高、效率低?！敝袊茖W(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員許操介紹，在為番茄“去雄”的過程中，需要人工剝開花朵，用鑷子將雄蕊一個個去掉，然后進(jìn)行人工授粉?！案值氖谴蠖?，花型閉合度更高，雜交大豆雖有30%以上的增產(chǎn)潛力，卻難以實(shí)現(xiàn)高效雜交制種，至今無法推廣應(yīng)用?！彼f。

一個跨界融合的新思路，帶來了“吉兒”的突破。中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所聯(lián)合中國科學(xué)院自動化研究所、懷柔科學(xué)城腦認(rèn)知功能圖譜與類腦智能交叉研究平臺科研團(tuán)隊(duì)共同努力，首創(chuàng)了“生物技術(shù)筑基+人工智能賦能+機(jī)器人勞作”的智能育種模式。

許操介紹，在生物技術(shù)層面，團(tuán)隊(duì)通過基因編輯重塑作物花型，對番茄、大豆等自花授粉作物進(jìn)行精準(zhǔn)改造?！巴ㄟ^基因編輯，讓雄蕊從筆直變成彎曲，被包裹在里面的柱頭自然外露?！彼忉?，這相當(dāng)于給花朵做了一次精準(zhǔn)的“整形手術(shù)”，讓原本需要人工剝開的花瓣自己打開。

人工智能與機(jī)器人技術(shù)的融合，則讓精準(zhǔn)育種成為現(xiàn)實(shí)。中國科學(xué)院自動化研究所研究員楊明浩介紹，“吉兒”集成了自研的空間微小目標(biāo)精確檢測深度學(xué)習(xí)方法、機(jī)械臂靈巧輕柔操作模型，“可在逆光、枝葉遮擋等復(fù)雜農(nóng)業(yè)場景中，實(shí)現(xiàn)微小花朵的精準(zhǔn)識別與空間定位，柱頭識別準(zhǔn)確率達(dá)85.1%。”

創(chuàng)新成果正轉(zhuǎn)化為實(shí)在的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。在番茄雜交育種中，“吉兒”與許操首創(chuàng)的從頭馴化育種技術(shù)“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”，可將原本5年的育種周期縮短至1年，節(jié)省25%以上的人力成本；在大豆育種領(lǐng)域，它首次實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)型大豆雄性不育系快速創(chuàng)制，可節(jié)省76.2%的人工授粉時(shí)間，有望徹底改變“靠人眼、憑手感”的傳統(tǒng)育種模式?！啊獌骸难邪l(fā)過程不僅突破了技術(shù)瓶頸，更培養(yǎng)了一批跨學(xué)科的農(nóng)業(yè)科技人才，形成了需求引人才、實(shí)踐育人才的雙向循環(huán)?！睏蠲骱普f。

“吉兒”相關(guān)核心研究成果去年登上國際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》，獲得國際認(rèn)可。如今，研發(fā)團(tuán)隊(duì)已開啟2.0版本的研發(fā)工作，推動技術(shù)適配大豆、棉花等更多作物。楊明浩坦言，為擴(kuò)大應(yīng)用范圍，機(jī)器人還需要適應(yīng)更加多變復(fù)雜的種植場景。

“讓機(jī)器人讀懂每一朵花，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化換道超車就有了底氣?！痹S操說，用創(chuàng)新突破耕地與自然的限制，用科技不斷提升農(nóng)業(yè)效率，是一代代農(nóng)業(yè)科技工作者不變的追求。

折腰轉(zhuǎn)向輪式拖拉機(jī)

丘陵山地用上會“扭腰”的農(nóng)機(jī)

春回黃土高原，田埂間泛起新綠。在甘肅省定西市安定區(qū)魯家溝鎮(zhèn)山林村，村民趙斌家的地頭迎來了一名“新伙計(jì)”——一臺會“扭腰”的山地“小鐵?！保赫垩D(zhuǎn)向輪式拖拉機(jī)。

“咱們這兒的梯田，地塊零散、坡度大、落差高。以前用傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)，體形大、轉(zhuǎn)彎半徑大，小地塊根本轉(zhuǎn)不開身；輪距寬，播種的行距就容易亂，中間空一大片地曬日頭！”趙斌說，“到頭來，還得靠人一鋤頭一鋤頭地刨，別提多費(fèi)力氣！”

看了看眼前的折腰轉(zhuǎn)向輪式拖拉機(jī)，趙斌跳上駕駛座，一打方向，這臺“鐵?！北阍诓坏?米寬的地頭靈巧地轉(zhuǎn)了個彎，“以前大機(jī)子進(jìn)不來的碎地，一趟就能拾掇利索?！?/p>

旋耕、犁耕、播種、開溝……黃土坡上，“鐵?！迸榔逻^坎，配合丘陵山地專用導(dǎo)航系統(tǒng)，還支持不規(guī)則地塊自動規(guī)劃路徑。

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院教授趙武云介紹，折腰轉(zhuǎn)向雖然靈活，但轉(zhuǎn)彎時(shí)車身容易左右擺動，沒法保證直線行走。面對這個難題，研發(fā)人員設(shè)計(jì)了雙液壓鎖控制折腰油缸，作業(yè)時(shí)在方向盤轉(zhuǎn)角小時(shí)鎖死車架，前后車架不偏轉(zhuǎn)，確保曲線作業(yè)軌跡一致性?！熬褪堑米寵C(jī)器會‘扭腰’但不‘閃腰’?！壁w武云打了個比方。

甘肅省76%的耕地都是丘陵山地，60%以上的特色產(chǎn)業(yè)也集中在丘陵山地。較之平原，丘陵山地農(nóng)機(jī)市場較小，村民的購買力不夠強(qiáng)，企業(yè)參與研發(fā)的熱情也不夠。無機(jī)可用、無好機(jī)可用，一度成為甘肅丘陵區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的“卡脖子”難題。

為破解農(nóng)機(jī)適配性不足難題，甘肅創(chuàng)新構(gòu)建農(nóng)機(jī)研發(fā)制造推廣應(yīng)用一體化試點(diǎn)，企業(yè)主攻創(chuàng)新，農(nóng)戶負(fù)責(zé)驗(yàn)證，科研機(jī)構(gòu)破解技術(shù)難題，多方攜手推動高效實(shí)用的技術(shù)路線。“我們開展了農(nóng)機(jī)裝備補(bǔ)短板行動，依托各地農(nóng)機(jī)推廣站采集作業(yè)數(shù)據(jù)、故障率、考核記錄，減輕企業(yè)調(diào)研負(fù)擔(dān)?！备拭C省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳農(nóng)機(jī)化管理處處長劉文武介紹，2025年甘肅省農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化率達(dá)到71.3%，丘陵山區(qū)機(jī)械化率達(dá)到67%，補(bǔ)短板已經(jīng)初見成效。

讓農(nóng)機(jī)成為農(nóng)戶的好幫手，還需要打通服務(wù)的“最后一公里”?！拔覀兺菩小徒滔锣l(xiāng)+便民考證’服務(wù)，組織專業(yè)師資團(tuán)隊(duì)深入各村社，實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)、考證、年檢一站式辦理，努力讓機(jī)手少跑路、農(nóng)機(jī)多下地、種地更省心?！倍ㄎ魇邪捕▍^(qū)農(nóng)機(jī)服務(wù)中心主任張吉琳說。

蘿卜智慧農(nóng)場

從種到收全鏈條智能管護(hù)

河南省永城市，民樂種植專業(yè)合作社理事長馮雷手機(jī)響了?！案耪逜PP提醒我，003片區(qū)該澆水了?！瘪T雷在手機(jī)上迅速操作，數(shù)秒后，指定片區(qū)的“5G+水肥”智能灌溉一體機(jī)自動作業(yè)，田壟中預(yù)埋的貼片式滴管逐漸鼓脹，水滴直達(dá)蘿卜根部。

跟隨馮雷來到地頭，眼前一亮：拖拉機(jī)沒有駕駛員，卻能沿著直線精準(zhǔn)起壟；田間灌溉無人拉水管開水閥，智能灌溉一體機(jī)自動運(yùn)轉(zhuǎn)；需要施肥時(shí)，無人植保機(jī)自動起飛，智能識別弱苗區(qū)域，精準(zhǔn)“點(diǎn)肥”……

“這是河南首家蘿卜智慧農(nóng)場。在這里，種地從體力活變成了技術(shù)活?！焙幽鲜∞r(nóng)業(yè)科學(xué)院信息所智慧農(nóng)業(yè)研究室主任李國強(qiáng)說，蘿卜智慧農(nóng)場構(gòu)建“感知—決策—執(zhí)行”全鏈條智慧管理體系，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)耕種、智能管護(hù)、高效收儲。

農(nóng)場內(nèi)，近萬畝蘿卜田生機(jī)勃發(fā)。在永城市蔣口鎮(zhèn)洪樓村，北斗基站在田邊架設(shè)完畢，激光平地機(jī)在田間馳騁，根據(jù)地面高低變化自動調(diào)整至預(yù)設(shè)高度作業(yè)。

從“汗滴禾下土”到“種收全云端”，小小蘿卜集成前沿科技?！稗r(nóng)場的建成運(yùn)營，是智慧農(nóng)業(yè)與特色蔬菜產(chǎn)業(yè)深度融合的成功實(shí)踐。”李國強(qiáng)介紹，依托蘿卜智慧農(nóng)場，河南省農(nóng)科院構(gòu)建了永城蘿卜種植數(shù)字地圖，成功將智慧生產(chǎn)技術(shù)體系應(yīng)用于蘿卜生產(chǎn)，創(chuàng)新“早春胡蘿卜+夏玉米+秋白蘿卜”一年三收種植模式，構(gòu)建起“優(yōu)良品種+智慧種植+初級加工+保鮮倉儲+多元銷售”的全鏈條管理體系，形成萬畝規(guī)?；厣a(chǎn)業(yè)集群。

智能設(shè)備也讓蘿卜管護(hù)效率大幅提升。農(nóng)場在田間密集布設(shè)土壤墑情傳感器、小型環(huán)境監(jiān)測設(shè)備，實(shí)時(shí)捕捉溫度、濕度等生長數(shù)據(jù)，通過農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺智能分析、精準(zhǔn)反饋。馮雷說，自從用上智慧農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)，每畝地節(jié)水30%，化肥農(nóng)藥用量減少25%，種出來的蘿卜品相好、口感好，每畝每年多掙1400多元。

位于洪樓村的蘿卜清洗車間內(nèi)，工人正對3條蘿卜智能清洗線、9座大型冷庫進(jìn)行清洗維護(hù)。新一茬的胡蘿卜將在這里處理后裝袋預(yù)冷，隨后送往國內(nèi)各地、出口海外。這片由數(shù)智構(gòu)筑的智慧農(nóng)業(yè)新生態(tài)，迎來新一輪耕耘的起點(diǎn)。