白城师范学院青年团队攻克再生稻机收碾压难题 新型智能割台将碾压率压降逾20个百分点 为我国粮食增产开辟机械化新路径

问题——“一种两收”遇上“机收碾压”瓶颈。 再生稻是一种通过头季收割后利用稻桩腋芽再次萌发,实现再生季再收一茬的种植模式,具有省种、省工、省药等优势,是挖掘水稻增产潜力的重要路径。当前,我国再生稻种植面积已达数千万亩,具备继续扩大推广的空间。然而,再生稻扩面的同时,头季机械化收割带来的稻桩碾压、芽体损伤、留茬不稳等问题成为制约再生季成穗与产量形成的关键因素。部分地区传统机收作业中稻桩碾压率偏高,导致再生季出苗不齐、有效穗减少,影响农民收益与生产积极性。 原因——重型装备与复杂田间条件叠加,农机农艺匹配不足。 业内人士指出,再生稻对“留茬高度、芽体保护、秸秆处理、田间压实”有更高要求,但传统联合收割机多以常规水稻收获为目标进行设计,机具体量大、接地压力高,在软湿田块作业时更易压伤稻桩;同时,作业过程中切割、粉碎、输送等环节若处理不当,会造成秸秆覆盖抑制萌发、留茬高度不一致等问题。加之田块条件差异大、人工操作水平不一,进一步放大了损伤风险。如何在保证效率的前提下实现对稻桩“少压、少伤、留得准”,成为再生稻机械化推广的难点。 影响——减损增产空间巨大,突破关键环节意义突出。 再生稻增产的核心在于再生季的有效分蘖和成穗,而稻桩完整度与休眠芽保护是前提。碾压与损伤不仅导致再生苗数量减少,还可能造成群体结构不均、成熟期不一致,进而影响收获效率与品质稳定。业内测算显示,若能有效降低机收碾压与芽损伤,再生稻再生季产量与收益有望提升,对稳粮增收、提高土地复种指数具有现实意义。随着规模化经营发展,农机装备的适配升级也成为推进农业现代化的重要一环。 对策——以系统方案破解“碾压之痛”,推动农机农艺深度融合。 针对上述痛点,白城师范学院学生王久源领衔的“江山”大学生创新创业团队,围绕再生稻头季收割关键环节开展持续攻关。团队多次前往湖南、湖北、江西、安徽等主产区调研测试,在高温、暴雨等复杂条件下采集数据、迭代样机,形成以“轻量化宽幅割台+分层切割作业+智能调控与协同控制”为核心的综合解决方案。 在降低碾压上,团队通过优化结构材料与设计方案,推动割台轻量化并扩大割幅,同时结合土壤承载特性对接地压力进行控制,减少对稻桩的直接压实与破坏。测试结果显示,装置将再生稻头季收割碾压率降至26.9%。 保护芽体与提升留茬一致性上,团队提出三层切割系统思路,按照穗、茎秆与稻桩分层处理:通过差异化切割与粉碎方式降低脱粒负荷、提升秸秆处理效果,并对稻桩切割角度与高度进行精细控制,以减少休眠芽受损。涉及的数据显示,休眠芽损伤率降至5.4%,留茬高度合格率提升至80%以上。 提升作业稳定性上,团队将视觉与姿态传感等信息融合应用于调控,通过算法识别穗层与地表变化,实时调整液压与割台姿态,减少因地块起伏、倒伏差异造成的漏割、误割、留茬波动。同时,针对规模化作业需求,探索无线互联条件下的集群协同控制,通过区域划分与路径优化减少重复作业,提高作业效率与一致性。 前景——面向规模化与智能化应用,关键于验证推广与标准衔接。 业内专家认为,再生稻机械化收获正从“能收”向“收得好、损失少、利于再生”升级。面向下一步应用,需在不同生态区、不同品种与不同田块条件下开展更大范围验证,完善可靠性与适应性;同时推动农机装备与农艺规范同步优化,在留茬高度、秸秆处理、轮作与田间管理等形成可复制的技术模式。若能在成本控制、维修保障、作业服务体系等上形成配套,再生稻专用化、智能化装备有望加快进入社会化服务与规模经营场景,释放更大减损增产潜力。

这项由大学生团队主导的技术创新——从实验室走到田间地头——在保障粮食安全的现实需求中找到了落脚点。它解决的是农业生产中具体而迫切的问题,也展示了年轻一代科技工作者将创新转化为实用成果的能力。随着更多类似成果的推广应用,农业现代化的技术基础将更加扎实。