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智能农机穿梭于水田,“铁牛”代替了耕牛;无人机在上空飞,监测仪在地面收集信息,打开手机,水稻生长状况尽在掌握;从播种到收割全流程智能化,几十亩地夫妻二人就能打理,过去“耕插收三弯腰”的农民摇身一变成了“田管家”……这些场景,如今在江西省各地的稻田中成为寻常。从“看天吃饭”到“依靠数据”,从“依赖经验”到“科技助力”,智慧农业的场景下,农民的生产生活方式发生着翻天覆地的变化。

李艳大开展收割机田间性能试验

科技改变了传统农业,也孕育出“新农人”,中国青年科技工作者协会理事、江西省农业科学院农业工程研究所副所长、江西省青联常委李艳大正是其中之一。十三年来,他深耕农机农艺信息技术融合研究领域,用行动诠释新时代青年科技工作者爱岗敬业、追求卓越、勇攀高峰的科研精神,展现了新时代青年科技工作者甘于寂寞、勇于创新、乐于奉献、敢于担当的品质。

“新时代的中国农村既是充满希望的田野,又是干事创业的广阔舞台,我们广大农业科技工作者大有可为!”在“中国青年科技工作者日”全国活动月・江西站的分享中,李艳大如是流露心声。多年来,他用真情热爱“三农”,牢记“科技兴农”使命,为乡村振兴注入澎湃青春动力,使科研创新成果在广阔的乡村土地上生根发芽。

走出困境,人才破局

1980年,李艳大出生于湖南嘉禾。他生在农村、长在农村,家中祖辈都是农民。1999年考入大学时,他毫不犹豫报考了农学专业。“看到父辈们在田地里辛苦地耕作,很想通过农业科技进步,让整天在地里打转的农民有盼头,提高他们的收入。当时我深感国家对农业高度重视,每年的中央一号文件都与农业有关,希望自己毕业后能发挥一技之长,为农民做点实事。”

怀着对“三农”的别样情结,李艳大一路读到了博士。2010年6月,他从南京农业大学农业信息专业方向博士毕业后,同年7月进入江西省农科院农业工程研究所,任农机化研究室(简称“研究室”)主任,主要负责研究室科技创新、成果转化和科技服务等工作。

入职之初,李艳大面对的是全新的工作环境和研究领域,科研团队和科研平台也需重新搭建,而所里的状况是人才不足、科研经费少、科研平台和成果缺乏。作为所里的第一位博士,他感到了前所未有的压力,也深知自己任重道远。

困难面前,李艳大从未想过退缩。他坚持走出去、请进来,靠大联强、借梯登高,走出了一条联合创新的新路子。为解决研究室人才不足问题,李艳大多次与母校老师、同行专家联系,让他们推荐优秀博士、硕士来所工作。短短几年,他就组建了一支精干高效的粮油装备技术研究队伍,现有博士4人、硕士2人、院青年拔尖人才3人,成为所里科技创新的中坚力量。

缺乏高层次领军人才怎么办?李艳大秉持“不求所有,但求所用”的理念,着手柔性引进工作。他回到母校南京农业大学邀请丁艳锋教授、朱艳教授、田永超教授和浙江大学何勇教授等知名专家成为研究室客座教授,并先后入选“赣鄱英才555工程”和江西省“双千计划”人才。

引进人才后,李艳大又将视野聚焦对外合作交流。在他的对接下,研究室与南京农大、浙江大学、农业农村部南京农机化所等“国家队”开展了卓有成效的合作。其中,李艳大作为课题负责人,先后承担了国家公益性行业(农业)科研专项、国家重点研发计划等项目,还先后主持国家高层次人才特殊支持计划项目、国家自然科学基金项目等20余项,累计争取经费1500多万元,破解了经费大关。此外,为解决科研平台难题,李艳大带领团队主动申报、积极对接,成功争取到江西省农业信息化工程技术研究中心、国家信息农业工程技术中心江西试验示范基地等平台,为开展相关领域的研究工作提供了平台支撑。

如何突破科研成果瓶颈,成为团队最后一道关键题。李艳大带领团队分秒必争,猛攻技术难关。参加工作不到5年时间,他作为主要完成人参与完成的“稻麦生长指标光谱监测与定量诊断技术”项目,荣获2015年度国家科学技术进步奖二等奖。他带领团队历时11年,领衔创制了双季稻氮素和病虫害诊断及管理信息化关键技术。此外,他和团队通过协同攻关,研发了育秧营养剂、小行距插秧机、轻简型全喂入联合收割机等,为农民带去了许多便利。

一路走来,李艳大的每一步都坚定有力。2016年,他破格晋升研究员。荣获国家科技进步二等奖1项、教育部科技进步一等奖1项、江苏省科学技术一等奖1项、江西省科技进步二等奖1项。国务院政府特殊津贴专家、全国向上向善好青年、江西省主要学科学术和技术带头人等荣誉和光环也纷至沓来。在同事们眼中,李艳大实至名归,大家评价:“李艳大不仅是孺子牛,更是一头干劲十足的拓荒牛!”

装备升级,助力高产

“稻花香里说丰年,听取蛙声一片。”这是南宋文学家辛弃疾描写江西农田丰收的美景。地处长江中下游南岸的江西,地形地貌可以概括为“六山一水二分田,一分道路和庄园”,素有“鱼米之乡”的美誉,是农业大省、粮食大省、农产品大省。江西位于我国三季和两季作物分界区域,重点发展双季稻,以全国2.3%的耕地生产了全国3.25%的粮食,双季稻比重稳定在72%以上,稳居全国第一,粮食产量连续10年保持在430亿斤以上。

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李艳大(中)和‍朱艳教授(左)、何勇教授(右)合‍作交流

然而,江西地形以丘陵山地为主,丘陵占全省面积的42%,山地占36%。李艳大介绍,丘陵山区稻田面积小,坡陡弯多,机耕道缺乏,现有大中型农机装备难以下田作业,适用小型农机装备短缺,机械化水平低。随着农村劳动力大量进城务工,劳动力短缺、用工贵、智慧化管理水平低等问题日益凸显,广大农民对水稻机械化、智慧化生产技术产品的需求日趋迫切。针对上述难题,李艳大带领团队依托国家重点研发计划、江西省重点研发计划等项目,历时十年攻关,为藏粮于地、藏粮于技提供了技术装备支撑。

10月下旬,秋收时节,在江西鹰潭余江区平定乡蓝田村核心示范区,一串串稻穗籽粒饱满。百公里之外,李艳大在电脑前轻点鼠标,就能在屏幕上看到实时画面。李艳大介绍,这是研究室和南京农业大学国家信息农业工程技术中心共同建设的农田感知与智慧管理系统。“通过物联网遥感技术,在农田里设置基于无线网络的作物生长感知节点,装配摄像头,可实现对农田作物的远程实时监控。”

一个摄像头的监控半径约200米,离得较近的农田,拉近镜头,稻叶上的虫子都清晰可见。李艳大说,专家即使不来现场也能诊断“病情”。远在千里之外打工的蓝田村百姓,只要在电脑或手机上下载相关软件,家乡农田里的水稻长势情况也可随时映入眼帘。

另一边,在一百多公里外的江西抚州崇仁县现代农业示范园,一架无人机搭载着水稻生长监测仪在科技人员的操控下飞上蓝天,几分钟后,整个园区试验田的高光谱图像就拍摄完成了。通过软件就可以了解到不同田块水稻的长势、肥力水平、产量品质预测等一系列信息。这是一种以作物生长监测诊断与精确栽培技术为核心,研制多尺度应用的软硬件智能产品,建立“卫星-无人机-地面监测仪”一体化的作物生长动态监测预测平台,构建作物精确栽培技术体系。

这是国家重点研发计划项目“粮食作物生长监测诊断与精确栽培技术”中李艳大主持的“江西双季稻生长监测诊断与精确栽培技术的示范应用”研究任务,在江西开展了一系列的技术本地化研究和示范应用工作。他介绍:“目前,项目组已经在水稻长势‘卫星—无人机—地面监测仪’等多源遥感监测、氮肥诊断调控、产量品质预测等方面取得显著进展,研发出便携式作物长势监测诊断仪、智慧管理软件等智能软硬件产品,通过多组监测、诊断、预测图,展示出了监测诊断技术在江西省县域、园区和田块等多空间尺度的良好示范效果。”

“农业信息化听起来高大上,实际做起来大部分是基础而烦琐的工作,科研人员经常泡在试验基地里。”在李艳大看来,农业专家必须要在试验田里,必须要接地气,闭门造车是不行的。实践出真知。依托常年在田地中工作的经验,近年来,李艳大带领团队取得了南方丘陵双季稻小型农机装备及农艺配套技术、氮素和病虫害诊断及管理信息化技术等一系列创新成果。

在国家、部省级科研项目的资助下,李艳大带领团队成员致力于农机农艺信息技术融合研究与应用,集成构建了双季稻生长光谱监测诊断技术、双季稻光合生产模型,研制了水稻机械化工厂育秧营养剂、8寸插秧机及农艺配套技术和轻简型全喂入联合收割机等。通过建立试验示范基地、发放技术资料、开展技术培训、现场观摩、实地指导等方式在江西大力推广应用上述科技成果,他们取得了显著效果。

深入田间地头,做给农民看、带着农民干

“粮食种植可以说靠天吃饭,当科技为农业注入的‘养分’越来越多,种地已不再是单纯的‘老把式’。”这是李艳大常说的话。

近年来,为促进粮食产业提质增效,江西加快科技创新步伐,积极推广再生稻种植。再生稻,顾名思义就是“能再生的水稻”,是在水稻收割后,利用头季收割后稻桩上存活的休眠芽,采取适当栽培管理措施,使之萌发为再生蘖,进而抽穗成熟、再收割一季的一种水稻种植方式。李艳大介绍,一般的水稻种一季收一茬,再生稻则不同,能做到种一季收两茬。“种一季收两茬,省下了育秧、整地、栽插的成本。”再生稻比双季稻施肥少、成本低,如今新品种让产量再上一个台阶,农民收益更有保障。

李艳大(右二)随江西省青联“科技兴农”专家服务团下乡

作为中国青年科技工作者协会理事、江西省青联常委、江西省青科协会长,李艳大经常随江西省青联“科技兴农”专家服务团,开展再生稻丰产高效栽培技术试验示范科技服务。“我们主要通过建立示范基地、开展技术培训、组织现场观摩等方式,深入抚州、吉安、宜春等地开展技术成果推广应用,做给农民看、带着农民干。”不管风吹日晒,还是蚊虫袭扰,李艳大都亲自带领团队下农村、进田间,携带设备、人员、技术一对一服务,通过举办栽培、土肥、植保、农机等专题培训班,采取跟踪指导。

今年8月,抚州市金溪县对桥镇稻浪飘香,由江西省青联、省青科协联合建立的再生稻试验示范区里,收割机来回驰骋,再生稻头季正式开镰收割。李艳大随“科技兴农”专家服务团再次来到对桥镇,见到了老友——再生稻种植大户肖自荣。肖自荣家的田地为丘陵田,第一次来时,李艳大在充分勘察地形后,推荐肖自荣引进小行距插秧机、轻简型全喂入联合收割机等轻巧灵活、越沟过埂能力强的小型农机,减轻了劳动强度,省工、节本、增产、增收效果明显。

今年是试验示范区种植再生稻的第二年。李艳大等专家通过线上、线下多渠道的“智能化提示”和“专业化指导”,令肖自荣等农户们亲身体验到了“科技兴农”的魅力,解除了心中的疑虑,让当地种粮大户节省了往日30%至40%的生产成本、提高了综合效益。李艳大介绍,接下来,江西省青联、省青科协“科技兴农”专家服务团还将加大对再生稻栽培技术的指导,帮助农户做好稻田水肥管理,做好长期帮扶工作,进一步推广和扩大再生稻种植面积,确保再生稻产量增长,农民收入增加,稳住粮食安全“压舱石”。

“第一时间回应群众要求、第一现场解决生产问题”是李艳大的工作作风,每当农户有技术需求时,他总是要抽出时间到田间地头为大家解答疑惑,平均每年有百余天身在农田里。截至目前,他和团队已累计开展各类技术培训50余次,培训基层农技员、种粮大户等5000余人,发放技术资料5000多份,指导各类技术示范应用面积达600多万亩,农户种植平均增产6.12%、节肥6.05%,累计产生经济效益2.7亿元。

李艳大团队一系列科研成果的运用,提升了江西双季稻栽培管理的信息化水平,实现了双季稻生长实时、无损、快速监测诊断及精确施肥,稳定了示范区双季稻种植面积,促进了农民增收和农业增效。

“幸福都是奋斗出来的,只有奋斗的人生才称得上幸福的人生。”未来,李艳大立志在智慧农业、无人农场等前沿研究领域展现担当作为,将论文写在赣鄱大地上,“让农民种田更轻松、让农民种田成为一个体面的职业”。他表示,作为中青科协的一员,他将以习近平总书记考察江西提出的“走在前、勇争先、善作为”目标要求,积极投身乡村振兴,为实现农业现代化、农村繁荣富强和农民增收贡献智慧和力量。

作者:《中华儿女》记者 赵汉琪

编辑:华南

[ 本文刊于《中华儿女》杂志2023年第12期 ]