立秋時節(jié)，山西壽陽縣朝陽鎮(zhèn)洞子咀村的旱田里，株株玉米稈上結(jié)出了玉米穗，外層苞葉包裹緊實，內(nèi)部籽粒圓潤飽滿，長勢喜人。這一豐收在望的景象離不開藝機一體化探墑播種技術(shù)（以下簡稱“藝機一體化播種技術(shù)”）的助力。“今年這里有旱情，我們用藝機一體化播種技術(shù)種植了2000多畝玉米，這確實是抗旱保苗利器！”壽陽縣奔騰農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司負責人姜文婷說。

藝機一體化播種技術(shù)由國家重點研發(fā)計劃項目首席專家、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部有機旱作農(nóng)業(yè)重點實驗室（部省共建）主任王娟玲于2008年率先提出。她帶領(lǐng)團隊聯(lián)合多個省（區(qū)、市）的院校以及多家農(nóng)機企業(yè)，在多個國家和省部級項目的支持下，歷經(jīng)近20年科研攻關(guān)，創(chuàng)建了以調(diào)墑抗旱播種保苗為核心、適用于我國長城沿線旱作區(qū)的藝機一體化播種技術(shù)體系，有效解決了廣大旱區(qū)“輕旱播種大小苗、中旱播種出苗差、重旱無法播種”的重大生產(chǎn)難題，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和糧食安全作出了重要貢獻。

傳統(tǒng)智慧啟發(fā)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新

2008年，時任山西省農(nóng)業(yè)科學院旱地農(nóng)業(yè)研究中心主任的王娟玲在太原市陽曲縣河村試驗示范基地檢查春播情況時，看到試驗田里一條條90厘米寬、30厘米高的大土壟，疑惑地問：“這么大的壟咋起的？”基地負責人劉恩科回答：“我們用鐵鍬起的?！蓖蹙炅徙蹲×耍骸斑@得費多大的勁？你家不是農(nóng)村的吧？”劉恩科說：“我就是農(nóng)村的，不起壟覆膜保不了墑，不好出苗啊。”

“啥年代了，還用這么土的辦法抗旱，農(nóng)民勞動強度太大了！”王娟玲琢磨著，要改思路變方法，嘗試引入農(nóng)機，走一條“農(nóng)藝農(nóng)機結(jié)合”的新路。

次年春天，山西遭遇了50年不遇的大旱，全省幾百萬畝農(nóng)田無法下種，連基地的試驗田也種不下去了。團隊成員蹲在田間地頭反復研究探討，決定采用機械補水播種，看看效果如何。說干就干！他們和村里的農(nóng)機手一起動手焊了兩個鐵皮水箱，進行試驗……

“我們用拖拉機拉著水箱，接上司機能控制水量的細水管，幾天內(nèi)竟鼓搗出了最簡陋的補水播種機?！眲⒍骺苹貞浀?，“當年嚴重干旱，常規(guī)方法根本無法播種，但我們用機子補水，玉米出苗率竟達到了93%?！边@個原始卻管用的辦法，一下子堅定了王娟玲搞藝機一體化的信心和決心。

機械補水效果雖好，但大旱之年，人畜吃水都困難，哪來富余水種地？而且拉水成本又高，很難大面積推廣。王娟玲明白，理念落地還遠著呢，并不能真正解決問題。

最終，傳統(tǒng)的“豁干種濕”智慧點醒了大伙——“旱情發(fā)生時，不論干土厚8厘米還是10厘米，下面都有墑。農(nóng)民能豁開干土層，將種子種到濕土里，我們何不用機械代替人力，也施行‘豁干種濕’？”順著這一思路，團隊骨干成員黃學芳和農(nóng)機專家韓廣森等人反復研討，提出了探墑播種方案：用機械豁開干土，直接將種子播到適墑土層，靠深處的原位墑讓種子出苗?！斑@是藝機一體化播種技術(shù)的雛形，大伙說：‘搞了這么多年科研，第一次想到用機械探墑播種’?！蓖蹙炅嵴f。

藝機一體化理念的提出，在業(yè)界引發(fā)了不小的爭論。“那時農(nóng)藝和農(nóng)機分屬不同管理部門，農(nóng)藝科研人員搞農(nóng)藝、農(nóng)機科研人員搞農(nóng)機，基本是各干各的，互不摻和?！蓖蹙炅峄貞洠瑯I(yè)內(nèi)人士甚至團隊內(nèi)部也有人認為，搞農(nóng)機可不是她們的優(yōu)勢；農(nóng)機領(lǐng)域的人覺得她們手伸得太長了……“其實我們只是想讓農(nóng)藝技術(shù)能落地，減輕農(nóng)民勞動強度，讓現(xiàn)代科技在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮作用。”王娟玲說，“就這樣頂著壓力前行，我們就是要把這個創(chuàng)新理念變?yōu)楝F(xiàn)實！”

一體化技術(shù)實現(xiàn)“1+1＞2”

萬事開頭難。旱作團隊把玉米藝機一體化探墑播種作為研發(fā)的突破口。他們在多年研究的基礎(chǔ)上，監(jiān)測不同年份土壤墑情、研究墑情與出苗齊苗的關(guān)系、試驗探墑播種的適宜深度、探尋機具豁土厚度與播種行距的關(guān)系、打聽愿意接活的農(nóng)機企業(yè)。幾十次試驗，反復調(diào)整修訂參數(shù)，不斷改進提升……2011年7月，第一臺玉米探墑播種樣機終于問世。

2013年山西全省大旱，晉城市近200萬畝農(nóng)田因干旱無法播種。旱作團隊拉著幾十臺探墑播種機馳援，與農(nóng)機管理部門聯(lián)手，組織大量農(nóng)機手現(xiàn)場培訓，手把手指導，教他們設置豁土深度、播種深度、行間距、種量肥量……一臺臺播種機根據(jù)墑情豁開干土，將玉米種子精準種在8—16厘米深的足墑土層，同步施肥并緊壓覆土。

“盡管遭遇幾十年不遇的大旱，但種子出苗率仍在90%以上。農(nóng)民樂壞了，說這機器像長了眼睛！干土嘩嘩往兩邊分，種子穩(wěn)穩(wěn)落在濕土里，幾天后苗子就出來了?！秉S學芳說，“玉米藝機一體化探墑播種技術(shù)首秀，把傳統(tǒng)的補水或等雨播種變成了向地要墑、適期機播、一播全苗，令人振奮！”

玉米藝機一體化探墑播種技術(shù)大面積應用首戰(zhàn)告捷，推動團隊開啟新的科研探索之路。14年來，團隊先后改進研制出第二代、第三代、第四代探墑播種機型?！皬牡谌_始就增加了二次鎮(zhèn)壓裝置及施肥播種動態(tài)監(jiān)測、云平臺傳輸系統(tǒng)。機器漏播率、故障率大幅下降，精準度、作業(yè)效率大幅提升?！表n廣森說。

“每一次改進都源自田間的痛點，真正是從田里來再到田里去?！蓖蹙炅嵴f。

日前，記者在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部有機旱作農(nóng)業(yè)重點實驗室（部省共建），看到了團隊沉甸甸的成果：注射式精準補墑播栽裝備、M壟全膜覆蓋保墑播種裝備……團隊突破一個個藝機一體化播種技術(shù)壁壘，揭示區(qū)域春季適播期干旱發(fā)生規(guī)律，探明種子與墑情、土壤與秧苗、農(nóng)藝與農(nóng)機的協(xié)同機理，研發(fā)出系列種域墑情調(diào)控、精準調(diào)墑播種等抗旱保苗關(guān)鍵技術(shù)及農(nóng)機裝備。該團隊在技術(shù)上實現(xiàn)了從探墑到保墑、聚墑，再到補墑的多路徑創(chuàng)新，在作物應用上實現(xiàn)了從玉米到谷子、馬鈴薯、向日葵、豆類、甜菜，再到甘藍、菜豆等夏秋菜的多品種覆蓋，逐步建立起多區(qū)域、多旱情、多作物的藝機一體化保苗增產(chǎn)技術(shù)體系。

據(jù)介紹，藝機一體化播種系列技術(shù)先后4次榮獲省部級科技一等獎，核心技術(shù)被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部評為農(nóng)業(yè)重大引領(lǐng)性技術(shù)及農(nóng)業(yè)主推技術(shù)。團隊先后取得57件發(fā)明專利，研制出24種機械裝備，制定21項技術(shù)標準，還獲評神農(nóng)中華農(nóng)業(yè)科技獎優(yōu)秀創(chuàng)新團隊獎。

“我們用時間在大田里熬出了成果?！眻F隊成員黃明鏡深有感觸地說。

從理念到試驗，從理論到實踐，王娟玲把藝機一體化概括闡釋為：農(nóng)藝農(nóng)機同步設計，藝以機實現(xiàn)為前提、機以藝需求為依據(jù)，相互兼顧、深度融合?！坝捎诩夹g(shù)發(fā)展的局限，農(nóng)藝農(nóng)機可能不能滿足彼此的要求，二者必須相向而行，甚至有時候還得妥協(xié)退讓，最終靠‘1+1＞2’的‘一體化’實現(xiàn)效果最大化?！蓖蹙炅岜硎?。

“凡農(nóng)藝必農(nóng)機”已成共識

山西十年九春旱。多年來，每年春播期間，團隊成員都會深入田間地頭查看墑情，因地制宜示范推廣藝機一體化播種技術(shù)?！氨Ｃ缂幢．a(chǎn)，無苗無從談。播種機到哪里，技術(shù)就到哪里，團隊的科研人員就服務到哪里。”王娟玲說，我們通過探墑、保墑、聚墑、補墑多種技術(shù)路徑，有效解決了北方長城沿線旱作區(qū)春播保苗的歷史難題，大幅提升了旱作農(nóng)業(yè)的抗災能力和現(xiàn)代化水平。

藝機一體化播種技術(shù)也已在整個長城沿線區(qū)推廣。盛夏時節(jié)，甘肅省定西市連綿起伏的梯田里，茂盛的莖葉在熱浪中擺動。甘肅宣燁農(nóng)機服務農(nóng)民專業(yè)合作社負責人李聚東說，馬鈴薯采用M壟全膜雙行藝機一體化播種技術(shù)，施肥、播種、成壟、微溝整形、覆膜、打孔、種行覆土7道工序一次完成，效率是人工的10倍左右，深受農(nóng)民歡迎。

長城沿線是我國主要的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，團隊在探墑播種基礎(chǔ)上，還配套研發(fā)了耕作蓄水保墑、菌肥菌劑等技術(shù)和產(chǎn)品，集成構(gòu)建了多類作物抗旱保苗增產(chǎn)藝機一體化綜合技術(shù)模式，并大面積推廣應用。據(jù)悉，該區(qū)域適宜區(qū)保苗率平均提高14%、增產(chǎn)10%。團隊的技術(shù)成果已輻射長城沿線7省區(qū)7300多萬畝旱作農(nóng)田，增產(chǎn)糧食約90億斤。

從質(zhì)疑到理解，再到接受和肯定，藝機一體化播種技術(shù)得到了廣泛認可?！艾F(xiàn)在‘凡農(nóng)藝必農(nóng)機’已成為業(yè)界共識，農(nóng)藝農(nóng)機學科趨于深度交叉?！蓖蹙炅嵴f。

目前，王娟玲和團隊正在籌建有機旱作農(nóng)業(yè)國家技術(shù)創(chuàng)新中心?！半S著極端氣候和極端天氣事件發(fā)生頻率和強度的增加，抗旱播種保苗仍是我國北方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的巨大挑戰(zhàn)，直接關(guān)乎國家糧食安全。”王娟玲說，團隊希望通過國家級平臺建設的賦能，研究更多抗旱品種和技術(shù)，研發(fā)更高水平的中小型智能農(nóng)機裝備，用科技守護中國糧倉和中國飯碗。（趙向南）