水稻機械化生產技術產教協同推廣模式的構建與應用

雷小龍 陳 勇 王金華 周 虹 鄧 飛 周 偉 陶有鳳 胡劍鋒 陶詩順 任萬軍*

(1.四川農業大學 機電學院，四川 雅安 625014；2.四川農業大學 作物生理生態及栽培四川省重點實驗室，成都 611130；3.四川省農業技術推廣總站，成都 610041；4.西南科技大學 生命科學與工程學院，四川 綿陽 621010)

水稻是我國重要的糧食作物，2020年全國水稻種植面積為3 008萬hm2[1]，其種植方式主要包括機插秧、機直播和手插秧等。2018年水稻種植機械化率為50.90%，其中機插率為45.10%[2]，種植機械化率較低制約了水稻全程機械化的發展[3]。農業農村現代化和農村勞動力缺乏迫切需求提高水稻種植機械化率，而高效的推廣模式是促進機插秧等技術快速轉化與應用的重要途徑[4]。

科研單位是研發新技術的重要陣地，農民專業合作社等新型經營主體是新品種、新技術、新裝備的應用方，構建高效的推廣模式是實現二者供需平衡的關鍵。相關研究構建了“科研試驗基地+區域示范基地+基層農技推廣站+農戶”、農機農藝融合、“合作社+科研單位+農民”、“一站一盟一中心”校縣共建等推廣方式[5-8]，可促進農業技術快速推廣。張萌等[9]發現農業重大技術協同推廣形成了“高效協作”的組織實施機制、“互利共贏”的利益聯結機制和“雙向反饋”的信息貫通機制，克服了傳統農技推廣的困境。科技小院將科學研究、示范推廣和人才培養充分融合的重要載體，借助增產增收建立組織聲譽，提升農戶的信任度，推進了高校農技推廣體系建設[10-13]。綜合來看，構建多元推廣主體協作的推廣體系有助于技術落地與推廣。

受資金、人才、體制和基礎設施等因素的影響，農業技術供需匹配矛盾突出、時效性差和培訓方式單調等問題仍是制約新型農業經營主體發展的關鍵問題[14-17]。本研究基于水稻機械化生產技術研究與推廣實踐，擬分析科研單位、推廣部門和新型農業經營主體對機插秧技術供給與需求的內在關系，構建水稻機械化生產技術產教協同推廣模式，以期為以機插秧為代表的農業技術推廣應用提供參考。

1 水稻機械化生產技術產教協同推廣模式的內容與特點

1.1 構建產教協同推廣模式的背景

調研發現，現有的農業技術推廣模式包含農技推廣部門、科研單位、民間團隊/協會和經營公司等，基層大都是以政府為主體的推廣方式。雖然該模式能夠與國家農業計劃相結合，通過指令、指導等落實技術的應用，督促或引導農戶采用新技術，結合四川省水稻機械化技術的特點和推廣現狀，仍存在一些問題，主要表現在：1)基層農技推廣人員能動性不足，先進技術推廣時效性滯后；2)多元推廣主體之間缺乏有效溝通和合作，先進技術難以落地；3)技術推廣模式與新型農業經營主體的需求不匹配。

由于農村勞動力的轉移和土地流轉速度的加快，水稻機械化生產呈現新特點：水稻生產全程機械化需要農藝技術與農機裝備配套，資本和技術均有較高要求，一般小農戶難以掌握和支撐；以新型農業經營主體為依托的適度規模經營成為水稻機械化生產的主流，但存在掌握育插秧等核心技術不到位等問題，新型農業經營主體對關鍵技術需求迫切；通過集中育秧、代插代管等規模化、集約化作業，可為托管方大幅降低成本提高效益，也可為作業方增加經濟效益，從而為規模化生產和社會化服務提供良好條件。因此，水稻機械化生產涉及資本、農藝技術、農機裝備、生產模式和推廣模式等因素，構建科研單位、農技推廣部門和新型農業經營主體三者協同的推廣模式成為機插秧技術推廣的有效途徑。

1.2 構建產教協同推廣模式的理論基礎

農業技術推廣要將成果本身與其他物質結合，通過一定媒介，推廣到生產過程[18]，其核心是構建農業技術“需求”與“供給”的平衡機制[19]。農業技術需求是技術推廣的必要條件，面對人工成本、生產效率等因素制約規模化生產的實際，水稻生產經營主體對機插秧技術具有迫切需求。科研單位等農業技術創新和研發主體，既是技術的供給者，也需要從生產實踐中驗證和優化，通過應用成效反促技術革新。因此，產教協同推廣模式是連接機插秧技術供給方與需求方的媒介，滿足以下要求。

1)注重效益優先：科研單位、農技推廣部門、新型農業經營主體等共同參與過程中，充分體現了機插秧技術的經濟效益、社會效益和生態效益。

2)增加時效性：農業生產具有很強的季節性和時效性，該模式縮短由供給方到需求方的傳輸時間，提高了技術轉化效率。

3)提高統籌協調能力：推廣模式中涉及人、物、權、責、利等多重關系，產教協同推廣模式調動各方能動性，保證各方的利益分配，保障模式高效運行。

4)提高可操作性：產教協同推廣模式構建“點—面”結合的同心圓式推廣方式，科研單位抓好輻射源(點)的建設，通過推廣網絡擴大推廣面積(面)，便于操作和調控，可行性高。

1.3 “一站兩主體三中心四協同”產教協同推廣模式的結構

推廣模式結構是發揮其功能的基礎，通過機插秧技術長期研究與推廣應用，形成了“一站兩主體三中心四協同”的產教協同推廣模式(圖1)。“一站”是產教協同工作站，“兩主體”指規模化生產主體和農事服務主體，“三中心”是支撐機插秧栽培建立的育秧中心、農機中心和烘干中心。“一站兩主體三中心”形成縱橫交叉融合的統一體，進而完成技術供需、資金投入、人員協作和各方利益的“四協同”。

圖1 機插秧技術產教協同推廣模式Fig.1 Cooperative mode of production and teaching of mechanized transplanting technology

產教協同推廣的核心是“產教協同工作站+功能主體”。“產教協同工作站”建立在有示范帶動能力的新型農業規模化生產與服務主體內，由科研人員、農業技術推廣人員和研究生組成。工作站立足產業發展需求，創新和集成技術成果，依據當地水稻生產經營主體的背景、經營需求和技術行為，開展技術試驗、示范展示、現場教學和以點帶面的推廣工作，是新技術、新裝備和新模式增強展示度的主要陣地。“兩主體”分為“生產經營主體”和“農事服務主體”，農民專業合作社、種糧大戶和家庭農場等功能主體開展規模化生產和社會化托管等服務，是水稻實現機械化、集約化、規模化生產的重要載體。

水稻機械化生產以育插秧環節為抓手，以工作站為技術支撐，依托功能主體建設“育秧中心、農機中心和烘干中心”3個中心，育秧中心重點開展規模化集中育秧，是雜交稻綠色優質高效生產技術的核心；農機中心提供耕整地、育秧、栽插、管理、收獲等環節的農機裝備，實現水稻生產全程機械化；烘干中心提供烘干設備，保障水稻收獲時高效率、低成本烘干。

通過“一站兩主體三中心四協同”的產教協同推廣機制，可完成機插秧技術研發、傳輸和推廣應用的功能。一是集成技術的供給方(科研單位)與需求方(新型農業經營主體)共同協作，提升關聯度；二是產教協同將科研項目、地方農業高產高效創建和作業主體投資等費用充分整合，提高資金使用效率；三是技術專家和推廣專家充分發揮自身專長，協同制定推廣方案；四是協同推廣模式兼顧科研工作者、推廣人員和經營主體的利益，實現技術、資本、人才和利益的高度協同，有利于機插秧技術高效推廣。

1.4 機插秧技術產教協同推廣模式的特點

1)以需求為導向，創新推廣方式：產教協同推廣以新型經營主體需求為導向，將試驗、示范基地建立在新型農業經營主體的生產基地，技術專家制定技術方案和駐扎蹲點，技術成效“眼見為實”，采用參與式、體驗式推廣方式，增強技術應用互動性和參與度，使新型經營主體從技術和收益兩方面增強獲得感。

2)構建點面協同推廣模式，增強帶式輻射示范規模：將建立的核心示范基地濃縮為一個樣板，成為一個亮點，以此為“輻射源”向外輻射。通過點(基地)面(輻射區)結合，實現了科研、教學與技術推廣的緊密結合，技術供給與產業需求的有效對接，有利于帶動一方水稻產業發展。

3)創新協同育人模式，打造農技推廣隊伍：依托產教協同工作站鏈接高校和地方農技推廣部門形成團隊，將科研試驗與技術示范相結合，培養了一批能解決生產技術問題的高級技術人才；推廣專家因地制宜開展技術服務，不斷提升推廣人員的專業技術水平；將新型農業經營主體負責人和技術骨干培養成為懂技術的“土專家”。

2 水稻機械化生產技術產教協同推廣機制的構建

2.1 產教協同推廣機制的內容

科研單位、推廣系統和新型農業經營主體是水稻機械化生產技術產教協同推廣機制的構成要素，構建三者之間相互聯結、相互作用的體系是推廣模式高效運行的保證。通過長期機插秧應用實踐，構建了以新型農業經營主體需求為核心的“三同步四協作五結合”的推廣機制(圖2)，其中“三同步”表現為機插秧技術創新、集成、推廣；“四協作”體現為技術推廣隊伍的協作；“五結合”將多種推廣方式充分融合，增強推廣的廣度和深度。

圖2 “三同步四協作五結合”推廣機制Fig.2 Extension mechanism of “three synchronous, four synergy and five combination”

在機插秧研推用環節完成技術創新與技術集成、技術培訓與現場指導、技術示范與社會化服務的“三同步”實施，邊研究邊示范邊推廣，加快技術轉化進程，提高技術推廣時效性和轉化效率。1)將試驗與示范基地建在新型農業經營主體上，在技術集成過程中不斷開展技術創新，例如：根據不同區域特點，研發了適宜不同區域的育秧技術，突破了機插秧的薄弱環節。平原地區以雜交稻齊苗壯根育秧技術為核心，形成了農業農村部主推技術—《雜交稻暗化催芽無紡布覆蓋高效育秧技術》，提升了秧苗成苗率和整齊度。丘陵區提出了片層式泥漿育秧技術，在四川省射洪市和南部縣等地應用推廣。核心技術創新與技術集成同步，推進機插秧技術的創新、優化、熟化和簡化，形成標準化、“傻瓜式”的作業流程。2)技術培訓與指導是技術落實、推廣的重要方式，通過室內與田間培訓相結合展示關鍵技術及示范效果；水稻生產關鍵時期技術專家與科技特派員下田指導，并根據用戶需求和反饋，不斷優化和完善技術，讓農戶的需求成為技術創新的動力。3)在示范基地展示集成技術與裝備應用成效，讓新型經營主體“看得見”、“摸得著”；農事服務主體將關鍵技術輻射推廣。

產教協同工作站將農業技術專家、農技推廣人員、企業技術人員和新型農業經營主體聯合起來，打造“四協作”的技術推廣隊伍。技術專家和研究生群體主抓技術創新和核心示范田，建設集成技術樣板，作為輻射源，成為科技成果的展示窗口；市、縣、鄉三級農技人員和企業技術人員進行組織和指導，輻射推廣集成技術；新型農業經營主體應用技術并反饋成效。形成“核心示范田-千頃示范帶-萬頃輻射區”的“田-帶-區”同心圓推廣網絡，推動集成技術橫縱交錯式推廣。

采用集中培訓、重點指導、現場觀摩、在線交流和技物配套“五結合”的技術推廣方式，實現技術全過程、全方位和多維度的指導，保障技術進村入戶、落地生根。集中培訓、重點指導、現場觀摩等主要指導核心示范田和輻射示范帶。在線交流采用視頻會議或微信群交流等方式，保證了農情和技術高效實時傳播。線上線下同步培訓和指導的方式，打破了地域和時間的限制，擴大推廣輻射范圍。技物配套是機插秧農藝技術與農機裝備深度融合的典范，例如針對穗肥施用效率、均勻度低和機具缺乏的問題，本研究團隊研發了施穗肥無人機[20]，在大邑縣和射洪市等地示范推廣，并帶動無人機施穗肥技術與裝備成為機插秧的關鍵技術。

2.2 產教協同推廣機制的分析

產教協同推廣機制包括技術研發與集成、技術指導與培訓、核心示范田展示與引領、技術輻射與反饋等，形成“技術研發+技術培訓+技術展示+技術推廣”的協同推廣工作機制。技術研發、集成與創新是機插秧技術不斷適應新形勢和提高產量的重要支撐，也是機插秧技術能夠適應不同區域條件的保證。以機插秧種植密度為例，2006—2014年機插秧以單穴2～3苗為主，穴距為15～17 cm，漏插率較高和單位面積栽插次數多；課題組創新性采用“減穴不減苗，提高穴苗數”的減穴穩苗高效機插思路，將單穴苗數和穴距分別優化為3～4苗和18～22 cm，有效降低了漏插率和提高作業效率[21]。

技術培訓是產教協同推廣模式高效運行的關鍵，融合國家重點研發計劃和農業農村部農業重大技術協同推廣等科研項目以及科技下鄉萬里行、科技特派員等活動，通過集中培訓、網絡培訓(在線會議和直播等)等線上線下培訓等方式擴大培訓規模，全方位、多層次為新型農業經營主體解決生產問題。核心示范田是展示新品種、新技術、新裝備的重要部分，課題組先后在四川省郫都區、大邑縣、射洪市和南部縣等地建立了高顯示度的示范基地，打造了一批平原和丘陵區的機插秧示范樣板，以此為輻射點，對促進四川省的機插秧發展起到重要的推動作用。

3 水稻機械化生產技術產教協同推廣模式的應用成效

3.1 四川省雜交稻機械化育插秧示范推廣概況

本研究團隊自2005年開始研究和推廣機插秧技術，是四川省最早研究該技術的課題組。任萬軍等起草了《水稻機械插秧配套栽培技術規程》[22]，2009年獲四川省質量技術監督局發布。課題組研發的以高日產中高食味品種選用、齊苗壯根育秧和減穴穩苗栽插為核心的機插秧集成技術，先后被列為四川省和農業農村部農業主推技術，為機插秧快速推廣奠定了技術基礎。

機插秧技術的推廣，壯大了全省家庭農場、“龍頭企業+合作社+基地+農戶”、“合作社+基地+農戶”、“合作社+基地+家庭農場”等多種形式的適度規模經營主體，發展了“土地股份合作社+職業經理人+社會化服務體系”農業共營制模式和“農事服務超市”支撐的托管代耕代種模式，推動新型農業經營體系的快速發展，實現雜交稻生產專業化、機械化和規模化。截至2020年，四川省發展農民合作社10.79萬家、家庭農場16.6萬家，有家庭農場的村民小組占比41.69%，有示范場的行政村占比40.73%。在農機購機補貼政策、產教協同推廣模式和適度規模經營共同推動下，2015—2019年四川省機插率快速增加(圖3)。

圖3 四川省機插秧面積與機插率[23]Fig.3 Planting area and rate of rice mechanized seedlings in Sichuan Province[23]

從各市的機插率看，條件良好的平原地區機插率較高，建有示范基地的成都市和遂寧市的機插秧率居四川省前列；2019年成都市、遂寧市的機插率較2016年分別增加25.14、37.07個百分點，高于四川省平均水平(圖4)。

機插率單位：% Unit of mechanized transplanting:%圖4 四川省各市的機插率Fig.4 Mechanized transplanting rate of each city in Sichuan Province

3.2 產教協同推廣模式的應用成效

水稻機械化產教協同推廣模式的構建和運用過程中，建立了郫都區、大邑縣、射洪市和南部縣等典型的示范田和輻射區，培育了一批具有區域影響力的新型農業經營主體。郫都區位于川西平原腹地，基礎設施完善，土壤肥沃，屬都江堰灌區。2006—2017年，本研究團隊在郫都區德源鎮、古城鎮和三道堰鎮等地建立基地開展了機插秧的試驗示范，研發了適宜高產機插雜交秈稻品種篩選、播期確定、齊苗壯根育秧和和栽后管理技術等系列技術，并率先在汀沙生態農業產業園開展工廠化育秧和標準化生產，形成優質稻訂單生產、加工、經營一條龍的生產模式。2008—2017年，郫都區建設示范片800 hm2，機插秧驗收產量11.25～12.0 t/hm2，平均產量超過11.55 t/hm2。

大邑縣示范基地以“專家大院+合作社”為載體，形成了“產研融合、研學一體”的“項目+基地”建設模式，將科研項目與合作社生產經營相結合，創新建立了以“日產量和優質食味”為核心的多熟制條件下雜交稻機插栽培的優質高效品種篩選指標體系；創新了雜交稻暗化催芽無紡布覆蓋育秧、減穴穩苗機插、綠色高效施肥等關鍵技術。據調查，大邑縣插秧機械化率從2017年不足50%提高至2020年的85%，育插秧機械化水平顯著提升。

射洪市地處四川盆地中部，無霜期長，秋季多綿雨。示范片設在射洪市渠河鄉和洋溪鎮，基地以杰源家庭農場為基礎，研發以緩控釋肥實現氮肥減量減次施用的綠色生產技術。應用產教協同推廣模式，形成育秧、整地、插秧、管理、收獲和加工生產環節全程機械化，有效節約成本和提高效率；形成了“川江紫泥”優質香秈稻米品牌，延伸產業鏈提高水稻產品附加值。

2018—2020年在大邑縣、射洪市和南部縣年均建設的核心示范片為80.00、34.00和33.11 hm2，平均產量較2017年提高21.25%～34.39%，節本增效6 316.50～7 042.25元/hm2；建立輻射示范帶6 600、6 400、5 396 hm2，平均產量為8 920～9 350 kg/hm2，節本增效4 871.44～4 968.20元/hm2(圖5)。該產教協同推廣模式可使水稻機插秧高產、穩產、高效，有效促進機插秧技術在新型農業經營主體中推廣應用。

圖5 核心示范片的產量Fig.5 Yield of core model area

3.3 產教協同推廣模式的育人成效

水稻機械化生產技術產教協同推廣模式將科研項目、生產問題與學生畢業論文選題相結合，將項目示范與學生實踐教學有效銜接。10余年來已有8名博士研究生、80余名碩士研究生和200余名本科生扎根駐守郫都區、大邑縣、射洪市、南部縣4個示范基地，開展了一系列試驗研究和示范工作，確保了技術落實。研究生科學研究和本科實踐教學內容與農業生產深度融合，管理出了顯示度高的示范基地。通過產教融合協同推廣模式，2010—2021年形成由1名二級教授、2名副教授和4名講師組成的水稻機械化生產教學、科研和推廣團隊，培養了5名博士和50余名碩士研究生，成為農業戰線的中堅力量。

在四川省農技推廣總站和各地農業農村局等的協同組織下，2018—2021年召開全國省級農技(經作)站長觀摩會、四川省水稻重大技術協同推廣觀摩會、國家重點研發計劃項目現場觀摩會等線上線下培訓、觀摩會100余次，培訓農技人員、新型職業農民、企業技術骨干等1萬余人，培養了萬富旭、文正清和謝海濤等一批典型的職業經理人。

4 結束語

針對水稻機械化生產技術推廣時效性偏差和多元推廣主體聯系不緊密等問題，本研究基于機插秧技術的應用實踐，構建了“一站兩主體三中心四協同”為核心的水稻機械化生產技術產教協同推廣模式。該模式以產教協同工作站為核心，依托規模化生產和農事服務2個功能主體，建立支撐機插秧栽培的育秧、農機和烘干3中心，完成技術供需、資金投入、人員協作和各方利益的協同，縮短了技術研發、傳輸和應用的時間，提高了機插秧技術推廣的時效性，實現機插秧技術供給方與需求方間的平衡。

科研單位、推廣系統和新型農業經營主體協作構建交錯式推廣網絡，采用“技術研發+技術培訓+技術展示+技術推廣”四位一體的協同推廣方式，形成2項四川省和農業農村部農業主推技術和1項四川省地方標準。經過10余年的水稻機械化生產技術協同推廣模式的應用，建立了郫都區、大邑縣、射洪市和南部縣等亮點突出的水稻機械化生產示范基地。2018—2020年核心示范片產量較2017年提高21.25%～34.39%，增收6 316.50～7 042.25元/hm2；輻射示范帶產量為8 920～9 350 kg/hm2，增收4 871.44～4 968.20元/hm2；培育了一批農技研發人員、推廣工作者和職業農民。