推广应用国产去雄机械、雄性不育制种技术，“两条腿走路”突破玉米制种全程机械化瓶颈——
破解关键“卡点” 驱动产业变革
农民日报·中国农网记者 祖祎祎 2024年7月11日
玉米制种基地里，与会人员正在观摩机械去雄效果。
时值仲夏，北疆大地一片生机勃勃的景象。位于新疆昌吉二六工镇光明村一队的玉米制种田里，植株叶片浓绿，茎秆粗壮，长势喜人。拨开浓密的叶片，植株顶端的雄花已整齐地排列在穗轴上，几天后，玉米即将进入授粉期，这也是玉米制种最关键的环节之一。
一直以来，去雄作业是玉米制种全程机械化中的关键难点，去雄质量直接决定种子纯度，人工去雄的高昂成本已成为制约玉米制种产业效益的主要瓶颈之一。
近日，全国农业技术推广服务中心在昌吉举办全国机械化制种现场观摩及技术培训班，各地种业管理部门、制种大县、种业企业代表奔赴田间一线，观摩玉米机械化去雄和雄性不育制种现场，并对种业基地建设和制种产业高质量发展等开展深入交流探讨。
全程机械化关键瓶颈有待攻克
种业是农业的“芯片”，是保障国家粮食安全和农产品有效供给的关键。制种基地，承担着保障用种安全的重任，是种业落实“藏粮于地、藏粮于技”，进而实现“藏粮于种”的重要支撑。
全国农业技术推广服务中心党委书记张晔表示，从新质生产力培育来看，制种基地建设的主要内容是农田建设标准化、制种全程机械化、种子加工自动化、流程控制信息化和生产服务社会化。通过制种基地“五化”建设，推动种子生产要素进行创新组合和迭代升级，对农业领域发展新质生产力有着十分重要的作用。
玉米制种全程机械化技术包括整地、播种、中耕、植保、去雄、收获六大环节。张晔介绍，“除去雄外，其他环节基本上实现了机械化，目前全国玉米制种机械去雄率还不到30%，究其原因，有品种的问题，有田间建设的问题，但是核心关键还是机械设备，去雄高了，抽净率不够，去雄低了，损伤叶片严重。同时机械化去雄对品种、地块、栽培模式等要求较高，存在机械与地块、种植模式等不配套的情况，致使统一的机型无法适应不同地域、不同种植模式、不同品种的玉米制种田块。这些关键核心制约瓶颈还需要加快突破。”
近几年，新疆的玉米制种面积快速增长，2023年新疆玉米制种面积168万亩，生产玉米种子7亿公斤，占到全国的40%。
与此同时，机械去雄技术已在当地得到广泛认可，并正在大面积推广应用。幅员辽阔的土地让新疆在制种全程机械化方面独具地域优势，也积累了不少经验。
机械去雄趋势凸显 自主国产去雄机器人正式投产
活动当天，在九圣禾种业股份有限公司制种基地上，一台制种去雄机轰隆驶过，植株顶端雄穗被整割去，人们纷纷走进田间“验收”作业成果。
公司制种业务负责人骆世旭说，“2021年，公司从国外引进这台自走式轻量化玉米制种去雄机，采用红外线自动感应装置，通过识别采集母本雄穗高度，自动调节去雄作业高度。最多可同时完成8行母本去雄作业，每天去雄面积超过200亩，去净率达到85%以上。”
谈及机械去雄的优势，骆世旭坦言，传统制种是劳动密集型产业，用工多，劳动强度大。当前，农村劳动力短缺，老龄化、兼业化趋势明显，用工成本逐年增高，不断拉高种子的生产成本。“以往采用人工去雄方式，熟练的农户一天最多可作业两亩地，人工成本一天200元，高峰期可以达到500元，相较于传统人工去雄方式，机械去雄每亩地最少可节省人工成本40元以上，解决了劳动力短缺的问题，还大大缩短了去雄周期。”
骆世旭介绍，近年来，公司在当地实现了种子生产加工全程机械化先进模式，采用北斗卫星导航播种机、机械化病虫害防治、机械去雄和工厂集约化剥皮、烘干脱粒等全套自动化生产线，实现包装加工全程不落地，相较传统生产方式，每亩地增加25公斤以上制种产量，制种农户平均每亩可增收150元。
在田间的另一侧，正在运行的小型去雄机器人吸引了众多参会者的关注。借助北斗导航系统，机器人正按照预设路线找到目标植株，精细化地开展去雄作业。
“这台纯电机器人非常适用于小地块操作，每小时作业面积达到7~10亩地，可连续24小时作业，每亩消耗0.4度电，折合0.2元的电费成本，电池充放电次数可以达到2000次，维护保养费用较低，目前已投入量产。”新疆九御科技有限公司有关业务负责人介绍，目前机器人所有零配件国产化率达到了100%，销售价格、配件价格和维修价格都远低于传统去雄机，已经完全实现国产代替进口，填补了行业空白。
密植高产、AI技术为制种全程机械化赋能
近年来，物联网、大数据、人工智能等新技术正在驱动着农业发展的深刻变革。智慧化在制种产业每个环节中将得到怎样的体现？AI技术如何助力玉米制种管理？
“玉米制种中，去雄中遗漏穗智能检测和清除是个‘世界性’难题。面向玉米制种田的复杂生产场景，通过AI驱动的智能去雄技术，可使用无人机快速调查制种田，获取影像进行图像编排与定位，智能识别后可采取无人机去雄，做好数字时代‘针线活’。AI赋能的智能查苗系统，可评估制种田苗情，定位缺苗区域，还可以统计父母本出苗率。”北京市农林科学院信息技术研究中心研究员杜建军介绍，智慧制种的发展，将在未来解决制种田间管理与去雄两大难题。
在袁隆平农业高科技股份有限公司（以下简称“隆平高科”）的主线业务中，玉米板块占据半壁江山，其中，数字化技术助力制种效能提升功不可没。隆平高科信息技术部负责人介绍，公司创建的数字化制种管理系统，可利用云计算、无人机等数字化技术与制种管理紧密结合，构建可观、可管、可追溯的数字化生产新模式，制种进度及时掌握，让管理者在各个环节都能掌控种子的质量。“例如，无人机去雄复检环节，利用无人机规划自动航拍找到遗漏的雄穗，动态确认后定位每个检出的雄穗，并提供导航功能协助工人去除雄穗。”
机械化制种要求出苗整齐，这就需要种植技术的辅助。中国农业科学院作物科学研究所研究员李少昆介绍，近年来，玉米密植精准调控高产技术的应用，挖掘品种增密潜力，推动耐密植品种发展，在伊犁、塔城等地实现大面积高产。“生产上很难增密的原因主要在于，密植容易导致倒伏，整齐度下降，空秆小穗，肥水药利用率低等问题，这就需要通过品种筛选、蹲苗与水肥一体化精准施用、病虫害防控等手段辅助进行合理增密。”
彻底免除去雄环节 制种技术引发产业颠覆性变革
近年来，虽然去雄机械化趋势明显，但受制种田平整度、品种等多方面因素制约，品种、农田、种植技术、农机融合还未完全成熟。破解玉米制种去雄环节关键“卡点”，制种技术或可让产业实现颠覆性变革。
在四川天能璟秀生物科技有限公司玉米制种试验基地上，一侧是不育系制种田，另一侧是对照人工去雄制种田，中国农业大学副教授赵海铭剥开不育系母本雄蕊向众人展示，并介绍了智能核雄性不育技术的优势。“依托中国农业大学科研优势，研发的智能核雄性不育技术可免除去雄环节，减少去雄环节和花期管理的人工成本；也可避免机械去雄造成的叶片损伤，确保制种产量。2023年在新疆石河子地区进行制种产量测试，能够实现5%~10%的增产；由于不育化彻底，避免了自交苗产生，提升了杂交种纯度；降低了母本材料的丢失风险，保护了育种单位的权益；可以减少去雄期间由于人员流动导致的病虫害传播风险，如红蜘蛛、蚜虫等。”
河北巡天农业科技有限公司有关业务负责人宋国宏对不育系制种收益进行了预测：与常规制种相比，开展玉米C型细胞质雄性不育制种，每亩节约抽雄人工费300~400元，预计每亩制种产量效益增加200~300元。通过不育系制种，在不增加销售成本和销售价格的基础上，能使公司利润大幅增加，利润就是市场竞争力，是企业发展的动力源泉，相信在不久的将来，前沿制种技术定能为产业发展带来颠覆性变革。
