农业科技进步贡献超六成 新机新技落田间
温室配上智能育种机器人，丘陵山地引入智慧农机，新型农场借力数字化……我国农业科技进步贡献率已突破64%，各类新技术正加速走向农业生产一线，释放澎湃动能。
“十五五”规划纲要强调，要强化农业科技与装备支撑。要把农业打造为现代化大产业，核心仍在科技进步与创新。如今，我国农业科技创新的整体效能持续增强，农业科技进步贡献率超过64%，农作物良种覆盖率超过96%，农作物耕种收综合机械化率达到76.7%，主要粮食作物基本实现全程机械化。各类智能装备也在田间地头不断“上岗”，科技正为现代农业带来加速成长的翅膀。
阳光穿过温室棚顶，落在成片番茄秧苗上，藤蔓间淡黄色的小花开得正旺。白色机器人沿轨道缓缓停稳，伸出机械臂进行识别、定位与授粉，流程衔接顺畅——这便是智能育种机器人“吉儿”每天的工作内容。
“过去进行杂交育种与制种，几乎全靠人工，成本高、效率也不理想。”中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员许操说。在对番茄进行“去雄”时，需要人工把花朵剖开，再用镊子逐一取下雄蕊，随后完成人工授粉。“更难的是大豆，花型更紧密，杂交大豆尽管有30%以上的增产潜力，却很难形成高效杂交制种，长期以来难以推广应用。”他说。
跨学科融合的新方案，让“吉儿”迎来关键突破。中国科学院遗传与发育生物学研究所联合中国科学院自动化研究所，以及怀柔科学城脑认知功能图谱与类脑智能交叉研究平台科研团队，协同打造了“生物技术筑基+人工智能赋能+机器人劳作”的智能育种路径。
许操介绍，团队在生物技术层面借助基因编辑重塑作物花型，对番茄、大豆等自花授粉作物实现更精确的改造。“通过基因编辑，让雄蕊从原先笔直的形态变成弯曲，并被包裹在结构内部，柱头便能更自然地露出。”他解释，这相当于给花朵做了一次精准的“整形手术”，让原本需要人工逐朵打开的结构主动展开。
而人工智能与机器人技术的结合，则将这种精准育种思路落到可操作层面。中国科学院自动化研究所研究员杨明浩表示，“吉儿”融合了自研的空间微小目标精确检测深度学习方法，以及机械臂灵巧轻柔的操作模型。“在逆光、枝叶遮挡等复杂农业环境中，它能够对微小花朵完成准确识别与三维定位，柱头识别准确率可达85.1%。”
创新成果正在加速转化为可见的产业价值。在番茄杂交育种中，“吉儿”与许操提出的从头驯化育种技术形成协同：把原本5年的育种周期压缩到1年，能节省25%以上的人力成本；在大豆育种方面，它首次实现结构型大豆雄性不育系的快速创制，可减少76.2%的人工授粉时间，有望彻底改变传统育种中“靠眼观察、靠手感操作”的方式。“‘吉儿’的攻关不仅跨越了技术难点，也培养了一批跨学科农业科技人才，形成了以需求引人才、以实践育人才的良性循环。”杨明浩说。
“吉儿”相关的核心研究成果去年登上国际学术期刊《细胞》，获得国际认可。当前，研发团队已启动2.0版本工作，推动技术向大豆、棉花等更多作物适配。杨明浩也坦言，若要扩大应用范围，机器人仍需进一步适配更为多变、复杂的种植场景。
“让机器人读懂每一朵花，农业现代化的换道超车就更有底气。”许操表示，以创新突破耕地与自然条件的限制，用科技持续提升农业效率，是一代代农业科技工作者长期不变的追求。
丘陵山地也能用上会“扭腰”的农机
春风拂过黄土高原，田埂间绿意渐起。在甘肃省定西市安定区鲁家沟镇山林村，村民赵斌家的地头迎来一位“新伙计”——一台能“扭腰”的山地“小铁牛”，折腰转向轮式拖拉机登场。
“我们这儿梯田多，地块分散，坡度大、落差高。过去用传统农机，车身大、转弯半径也大，小地块根本进不去；轮距宽的话，播种行距就容易跑偏，中间还会露出一大片空地晒太阳！”赵斌说，“最后常常还是得靠人一点点用锄头刨，真是又费力又费时间。”
看着眼前的折腰转向轮式拖拉机，赵斌坐上驾驶位，轻轻一转方向，这台“铁牛”便在不到3米宽的地头完成灵巧掉头。“以前大机子进不了的碎地，一趟下来就能收拾得利利索索。”
旋耕、犁耕、播种、开沟……在黄土坡上，“铁牛”爬坡过坎，并配合丘陵山地专用导航系统，同时还能对不规则地块进行自动路径规划。
甘肃农业大学机电工程学院教授赵武云指出，折腰转向虽然灵活，但转弯时车身容易产生左右摆动，直线行走精度难以保证。针对这一问题，研发团队设计了双液压锁控制折腰油缸：作业时在方向盘转角达到设定范围就对车架进行锁定，使前后车架不发生偏转，从而确保弯曲地块的作业轨迹保持一致。“让机器会‘扭腰’，同时别‘闪腰’。”赵武云用比方说道。
甘肃省约76%的耕地在丘陵山地，60%以上的特色产业也集中在类似地貌。相比平原，丘陵山地的农机市场相对更小，农户购买力不足，企业对研发的投入热情也受限。一度出现“缺机可用、缺好机可用”的局面，成为甘肃丘陵地区农业发展的“卡脖子”难题。
为破解农机适配不足这一难点，甘肃探索构建农机研发制造与推广应用一体化试点：由企业主攻创新，农户承担验证，科研机构集中攻关关键技术，多方协同推进更高效、更实用的技术路线。“我们启动农机装备补短板行动，依托各地农机推广站采集作业数据、故障率和考核记录，降低企业调研负担。”甘肃省农业农村厅农机化管理处处长刘文武介绍，2025年甘肃省农作物耕种收综合机械化率达到71.3%，丘陵山区机械化率达到67%，补短板工作已见初步成效。
让农机真正成为农户的好帮手，还要打通服务的“最后一公里”。“我们推行‘送教下乡+便民考证’服务，组织专业师资深入各村社，把培训、考证、年检尽量做成一站式，让机手少跑腿、农机多下地、种地更省心。”定西市安定区农机服务中心主任张吉琳说。
从种到收实现全链条智能管护
河南省永城市，民乐种植专业合作社理事长冯雷的手机忽然响起。“耕耘者APP提醒我，003片区该浇水了。”冯雷快速在手机上完成操作，数秒后，指定片区的“5G+水肥”智能灌溉一体机即开始自动作业。田垄中预埋的贴片式滴管逐渐鼓起，水滴直达萝卜根部。
跟随冯雷来到地头，眼前的场景令人惊喜：拖拉机没有驾驶员，却能沿着直线精准起垄；田间灌溉无需人工拉水管开阀，智能灌溉一体机即可自动运行；当需要施肥时，无人植保机自动起飞，并能识别弱苗区域，完成精准“点肥”。
“这是河南省首家萝卜智慧农场。在这里，种地不再只是体力活，而是更偏向技术活。”河南省农业科学院信息所智慧农业研究室主任李国强说，萝卜智慧农场构建“感知—决策—执行”的全链条智慧管理体系，实现精准耕种、智能管护以及高效收储。
农场里近万亩萝卜田一派繁忙、生机盎然。在永城市蒋口镇洪楼村，北斗基站已在田边布设，激光平地机在田间往来穿梭，会根据地面高低变化自动调整到预设高度开展作业。
从“汗滴禾下土”走向“种收全云端”，小小萝卜也整合了前沿科技。“农场的建成与运营，是智慧农业与特色蔬菜产业深度融合的成功实践。”李国强介绍，依托萝卜智慧农场，河南省农科院建设永城萝卜种植数字地图，并将智慧生产技术体系应用到萝卜生产中。创新形成“早春胡萝卜+夏玉米+秋白萝卜”一年三收种植模式，构建“优良品种+智慧种植+初级加工+保鲜仓储+多元销售”的全链条管理体系，逐步形成万亩规模化特色产业集群。
智能设备同样显著提升了萝卜管护效率。农场在田间密集布设土壤墒情传感器与小型环境监测设备，实时采集温度、湿度等生长数据，并通过农业大数据平台进行智能分析与精准反馈。冯雷说，自从引入智慧农业种植系统，每亩地能节水30%，化肥农药用量减少25%；培育出的萝卜品质更好、口感更佳，每亩每年还能多挣1400多元。
在洪楼村的萝卜清洗车间内，工作人员对3条萝卜智能清洗线、9座大型冷库进行清洗与维护。下一茬胡萝卜将完成处理后进行装袋预冷，随后销往全国各地并出口海外。这一由数智技术支撑的新型农业生态，正迎来新一轮耕耘起点。（记者 王昊男 曾亦辰 朱佩娴）