推廣應用國產去雄機械、雄性不育制種技術，“兩條腿走路”突破玉米制種全程機械化瓶頸——
破解關鍵“卡點” 驅動產業變革
農民日報·中國農網記者 祖祎祎 2024年7月11日
玉米制種基地里，與會人員正在觀摩機械去雄效果。
時值仲夏，北疆大地一片生機勃勃的景象。位于新疆昌吉二六工鎮光明村一隊的玉米制種田里，植株葉片濃綠，莖稈粗壯，長勢喜人。撥開濃密的葉片，植株頂端的雄花已整齊地排列在穗軸上，幾天后，玉米即將進入授粉期，這也是玉米制種最關鍵的環節之一。
一直以來，去雄作業是玉米制種全程機械化中的關鍵難點，去雄質量直接決定種子純度，人工去雄的高昂成本已成為制約玉米制種產業效益的主要瓶頸之一。
近日，全國農業技術推廣服務中心在昌吉舉辦全國機械化制種現場觀摩及技術培訓班，各地種業管理部門、制種大縣、種業企業代表奔赴田間一線，觀摩玉米機械化去雄和雄性不育制種現場，并對種業基地建設和制種產業高質量發展等開展深入交流探討。
全程機械化關鍵瓶頸有待攻克
種業是農業的“芯片”，是保障國家糧食安全和農產品有效供給的關鍵。制種基地，承擔著保障用種安全的重任，是種業落實“藏糧于地、藏糧于技”，進而實現“藏糧于種”的重要支撐。
全國農業技術推廣服務中心黨委書記張曄表示，從新質生產力培育來看，制種基地建設的主要內容是農田建設標準化、制種全程機械化、種子加工自動化、流程控制信息化和生產服務社會化。通過制種基地“五化”建設，推動種子生產要素進行創新組合和迭代升級，對農業領域發展新質生產力有著十分重要的作用。
玉米制種全程機械化技術包括整地、播種、中耕、植保、去雄、收獲六大環節。張曄介紹，“除去雄外，其他環節基本上實現了機械化，目前全國玉米制種機械去雄率還不到30%，究其原因，有品種的問題，有田間建設的問題，但是核心關鍵還是機械設備，去雄高了，抽凈率不夠，去雄低了，損傷葉片嚴重。同時機械化去雄對品種、地塊、栽培模式等要求較高，存在機械與地塊、種植模式等不配套的情況，致使統一的機型無法適應不同地域、不同種植模式、不同品種的玉米制種田塊。這些關鍵核心制約瓶頸還需要加快突破。”
近幾年，新疆的玉米制種面積快速增長，2023年新疆玉米制種面積168萬畝，生產玉米種子7億公斤，占到全國的40%。
與此同時，機械去雄技術已在當地得到廣泛認可，并正在大面積推廣應用。幅員遼闊的土地讓新疆在制種全程機械化方面獨具地域優勢，也積累了不少經驗。
機械去雄趨勢凸顯 自主國產去雄機器人正式投產
活動當天，在九圣禾種業股份有限公司制種基地上，一臺制種去雄機轟隆駛過，植株頂端雄穗被整割去，人們紛紛走進田間“驗收”作業成果。
公司制種業務負責人駱世旭說，“2021年，公司從國外引進這臺自走式輕量化玉米制種去雄機，采用紅外線自動感應裝置，通過識別采集母本雄穗高度，自動調節去雄作業高度。最多可同時完成8行母本去雄作業，每天去雄面積超過200畝，去凈率達到85%以上。”
談及機械去雄的優勢，駱世旭坦言，傳統制種是勞動密集型產業，用工多，勞動強度大。當前，農村勞動力短缺，老齡化、兼業化趨勢明顯，用工成本逐年增高，不斷拉高種子的生產成本。“以往采用人工去雄方式，熟練的農戶一天最多可作業兩畝地，人工成本一天200元，高峰期可以達到500元，相較于傳統人工去雄方式，機械去雄每畝地最少可節省人工成本40元以上，解決了勞動力短缺的問題，還大大縮短了去雄周期。”
駱世旭介紹，近年來，公司在當地實現了種子生產加工全程機械化先進模式，采用北斗衛星導航播種機、機械化病蟲害防治、機械去雄和工廠集約化剝皮、烘干脫粒等全套自動化生產線，實現包裝加工全程不落地，相較傳統生產方式，每畝地增加25公斤以上制種產量，制種農戶平均每畝可增收150元。
在田間的另一側，正在運行的小型去雄機器人吸引了眾多參會者的關注。借助北斗導航系統，機器人正按照預設路線找到目標植株，精細化地開展去雄作業。
“這臺純電機器人非常適用于小地塊操作，每小時作業面積達到7~10畝地，可連續24小時作業，每畝消耗0.4度電，折合0.2元的電費成本，電池充放電次數可以達到2000次，維護保養費用較低，目前已投入量產。”新疆九御科技有限公司有關業務負責人介紹，目前機器人所有零配件國產化率達到了100%，銷售價格、配件價格和維修價格都遠低于傳統去雄機，已經完全實現國產代替進口，填補了行業空白。
密植高產、AI技術為制種全程機械化賦能
近年來，物聯網、大數據、人工智能等新技術正在驅動著農業發展的深刻變革。智慧化在制種產業每個環節中將得到怎樣的體現？AI技術如何助力玉米制種管理？
“玉米制種中，去雄中遺漏穗智能檢測和清除是個‘世界性’難題。面向玉米制種田的復雜生產場景，通過AI驅動的智能去雄技術，可使用無人機快速調查制種田，獲取影像進行圖像編排與定位，智能識別后可采取無人機去雄，做好數字時代‘針線活’。AI賦能的智能查苗系統，可評估制種田苗情，定位缺苗區域，還可以統計父母本出苗率。”北京市農林科學院信息技術研究中心研究員杜建軍介紹，智慧制種的發展，將在未來解決制種田間管理與去雄兩大難題。
在袁隆平農業高科技股份有限公司（以下簡稱“隆平高科”）的主線業務中，玉米板塊占據半壁江山，其中，數字化技術助力制種效能提升功不可沒。隆平高科信息技術部負責人介紹，公司創建的數字化制種管理系統，可利用云計算、無人機等數字化技術與制種管理緊密結合，構建可觀、可管、可追溯的數字化生產新模式，制種進度及時掌握，讓管理者在各個環節都能掌控種子的質量。“例如，無人機去雄復檢環節，利用無人機規劃自動航拍找到遺漏的雄穗，動態確認后定位每個檢出的雄穗，并提供導航功能協助工人去除雄穗。”
機械化制種要求出苗整齊，這就需要種植技術的輔助。中國農業科學院作物科學研究所研究員李少昆介紹，近年來，玉米密植精準調控高產技術的應用，挖掘品種增密潛力，推動耐密植品種發展，在伊犁、塔城等地實現大面積高產。“生產上很難增密的原因主要在于，密植容易導致倒伏，整齊度下降，空稈小穗，肥水藥利用率低等問題，這就需要通過品種篩選、蹲苗與水肥一體化精準施用、病蟲害防控等手段輔助進行合理增密。”
徹底免除去雄環節 制種技術引發產業顛覆性變革
近年來，雖然去雄機械化趨勢明顯，但受制種田平整度、品種等多方面因素制約，品種、農田、種植技術、農機融合還未完全成熟。破解玉米制種去雄環節關鍵“卡點”，制種技術或可讓產業實現顛覆性變革。
在四川天能璟秀生物科技有限公司玉米制種試驗基地上，一側是不育系制種田，另一側是對照人工去雄制種田，中國農業大學副教授趙海銘剝開不育系母本雄蕊向眾人展示，并介紹了智能核雄性不育技術的優勢。“依托中國農業大學科研優勢，研發的智能核雄性不育技術可免除去雄環節，減少去雄環節和花期管理的人工成本；也可避免機械去雄造成的葉片損傷，確保制種產量。2023年在新疆石河子地區進行制種產量測試，能夠實現5%~10%的增產；由于不育化徹底，避免了自交苗產生，提升了雜交種純度；降低了母本材料的丟失風險，保護了育種單位的權益；可以減少去雄期間由于人員流動導致的病蟲害傳播風險，如紅蜘蛛、蚜蟲等。”
河北巡天農業科技有限公司有關業務負責人宋國宏對不育系制種收益進行了預測：與常規制種相比，開展玉米C型細胞質雄性不育制種，每畝節約抽雄人工費300~400元，預計每畝制種產量效益增加200~300元。通過不育系制種，在不增加銷售成本和銷售價格的基礎上，能使公司利潤大幅增加，利潤就是市場競爭力，是企業發展的動力源泉，相信在不久的將來，前沿制種技術定能為產業發展帶來顛覆性變革。
