他們給農業插上科技的翅膀,保護黑土地,讓北大荒變北大倉。他們攻克種源危機,推進種業振興,讓中國飯碗裡有菜有肉、有滋有味。糧食安全,國之大者。中國人的飯碗任何時候,都要牢牢端在自己手中。
淩晨2點50分,53歲的孟慶山已經開始了一天的工作。 半小時之後,陽光将點亮這個中國東北邊陲的農場——黑龍江北大荒七星農場。
北大荒是中國的著名糧倉,每年産出超過400億斤的糧食,以全國四十二分之一的耕地,足夠供養1.6億人全年的口糧。
孟慶山所在的七星農場,是北大荒115個農牧場之一。北國春遲,每年5月,北大荒才迎來插秧的時節,這也是孟慶山最忙碌的時候。因為農場需要在10天内完成所有稻田的插秧工作。
北大荒智慧農業農機中心主任 孟慶山:你要是插秧晚了,整個水稻的生長進程就推後了。你等到我們這裡,基本上每年的“十一”,就已經下霜凍了。霜凍了之後,水稻就是停止生長。“錯過農時就是災”,所以說我們的農時要求也特别地緊。
眼前一望無際的黑土地,面積足有105萬畝。如果靠人工完成插秧,需要整整10萬人。而2011年至2021年間,黑龍江省農業人口大量減少。
解決吃飯問題,根本出路在科技。
作為農場的農機科主任,從2000年開始,孟慶山和同事們就一直在琢磨機械化種地,推廣農機,減少人力。
2014年,農場生産機械化率已經達到98%以上。原來需要10萬人才能幹完的活,現在減少到了1萬人。
但老孟卻并不滿足,他有了一個大膽的設想:能不能再進一步,直接搞無人農機,讓機器學會自己下地幹活呢?
2016年,中國第一台無人駕駛拖拉機誕生。
2019年,孟慶山向農場申請了5000畝試驗田,開始無人農場的探索。
經過近三年試驗,今天老孟準備在試驗田開展一次全新的試驗——多台無人插秧機協同作業。
指揮中心的工作人員操作電腦發出指令,神奇的一幕出現了:插秧機在農機倉庫裡自己動了起來,一前一後向稻田駛去。
與此同時,田邊大棚裡,滿載着秧苗的軌道車也自己出發了。它沿着田埂與插秧機會合。原來每台插秧機需要專人負責操控,而現在隻需要一個人,看着屏幕,就能輕松操作這九台機器。
憑借衛星導航指路,插秧機筆直前進,精準插秧。不到一小時,就完成了50畝地的插秧。為接下來更大面積的無人插秧作業,開了好頭。 大家松了一口氣。
就在這時,天色突變,暴雨劈頭蓋臉下下來。但老孟他們卻沒有找地方避雨,反而繼續在地裡觀察着無人農機的工作情況。
農業生産,大多是露天作業。風吹雨打,是對農機最大的考驗。在老孟看來,這場雨恰恰是暴露問題的良機。果然,出事了!大家發現,剛剛還直線行駛的農機突然跑偏了。
孟慶山渾身澆得濕透,在大雨中檢查機器。他有股骨頭壞死的疾病,泡在冰冷的水田裡,對他來說,每走一步都十分痛苦。
北大荒智慧農業農機中心主任 孟慶山:春天的泥水是非常冰冷。灌包或者在地裡時間長了,我的腳都會抽筋。
經過雨中一個小時的排查,偏航的原因找到了。原來,無人農機采用了衛星導航,由于陰雨天的雲層遮擋,衛星信号會比晴天有所衰減,造成無人農機跑偏。這時候,就要重新調整地面設備對衛星信号的接收。
北大荒智慧農業農機中心主任 孟慶山:将來這些東西真正成功的時候,那我就希望中國的農民,就坐在家裡,或者坐在辦公室裡邊,就可以從事這些生産了。
險情解除,機器重新定位後,又走起了漂亮的直線。
風裡雨裡忙活一天,大家都疲憊收工了,但老孟沒有走。還是老習慣,再晚再累,他都會把農機清洗幹淨再離開。
北大荒智慧農業農機中心主任 孟慶山:就是在這個過程中,心情也是特别地舒暢。我們都幻想着,今天我們所改造的農機,在未來的時候,它會變成一個智能的機器,去完成我們的農業生産。
多台無人插秧機協同作業的試驗任務圓滿完成,老孟開始琢磨如何利用這些機器施肥。這關系着黑土地保護的大問題。
耕地是糧食生産的命根子,而黑土地無疑是當之無愧的“耕地中的大熊貓”。自然條件下,每生成一厘米黑土,需要200年到400年時間。然而開墾多年後,黑土地正面臨着退化、流失的問題。
為了保護黑土地,2020年,七星農場成立了黑土地保護重點實驗室。
今天,老孟在施肥之前,先來到了實驗室。他想了解一下如何精準施肥。
一畝地增施500克硫酸鋅,每平米隻增加不到一克,如此細微的變化,怎麼精準控制呢?
這是一台被孟慶山他們改進的無人插秧機,可以一邊插秧一邊施肥。車輪位置還增加了一個探測器。機器插秧駛過水田的同時,就能探測到土地裡的電解質數據,實時傳送到插秧機上的微型電腦進行分析,決定播撒化肥的多少,不讓一顆多餘的化肥掉落到黑土地上。
田埂旁,攝像頭監控水稻長勢,通過大數據實時比對,給出施肥、灌溉等精準生産建議。萬米高空中,高分衛星實時監控病蟲害。無人農場,助力農業插上科技的翅膀,牢牢端穩中國人的飯碗。
2022年8月1日,《中華人民共和國黑土地保護法》正式施行。
走在田埂上,看着泛青的稻苗,老孟似乎看到了幾個月後,黑土地上稻菽千重浪的豐收景象。
北大荒智慧農業農機中心主任 孟慶山:那個時候是最欣慰的,尤其一陣微風吹過來的時候,我們就會聞到那種稻米的香味。那時候就感覺到,這種辛勤的付出得到了回報一樣的那種喜悅。
北大荒農墾集團黨委書記、董事長 王守聰:我們一直牢記囑托,來打造農業領域的航母。這個航母,它是帶動農民生産緻富的航母。它是需要“藏糧于地,藏糧于技”的航母。
如今整個北大荒已經有14家“無人農場”在建設之中。山東、福建、廣東、安徽、江蘇等省,也相繼開展“無人農場”的探索。十年間,我國農業科技進步貢獻率超過60%,農作物耕種綜合機械化率超70%。“藏糧于地,藏糧于技”,才能“手中有糧,心中不慌”。
中國人的飯碗不但要有中國糧食,也要有更多的蛋白質。讓14億中國人不但吃得飽,還要吃得好。
黨的十八大以來,我國樹立大農業觀、大食物觀,在确保糧食供給的同時,保障肉類、蔬菜、水果、水産品等各類食物有效供給。
科學家文傑正在進行一場特殊的“雞蛋選秀”。通過強光照射,淘汰質地不均勻、有暗紋、有裂縫的雞蛋。
國家肉雞産業技術體系首席科學家 文傑:這個蛋它不是有大頭、有小頭嗎?到這兒以後,都讓它大頭沖上,蛋大的,出的雛雞個頭就大,蛋小的出的雛雞個頭就小。
這些雞蛋可不一般,從這些雞蛋中破殼而出的雛雞,關系着中國人飯碗的大問題。
四十多天後,雛雞已經變成眼前的12000隻雞,它們有一個形象的名字——白羽肉雞。這種雞并非中國原産。1980年,白羽肉雞遠渡重洋,被引入中國。
國家肉雞産業技術體系首席科學家 文傑:白羽肉雞,體形比較大,産肉性能比較好,1.6公斤左右的飼料就能産生一公斤肉。主要是看它這個胸肌,肉雞的這個胸肌很寬。這塊,最大的一個特點。
雞肉屬于白肉,相比豬、牛、羊這些紅肉來說,更加低脂肪、低熱量、低膽固醇。是我國僅次于豬肉的第二大肉類消費品,且占比逐年上升。它提供了廉價、高效的蛋白質來源。
白羽肉雞生長迅速,養殖42天後就能出欄,體重達到約2.8千克。同時,它的飼料轉化率極高,隻需1.6千克飼料,就能産出一千克肉。而生豬要消耗三千克飼料,才能産出一千克肉。
2020年,中國人吃掉了約120億隻雞,其中白羽肉雞約50億隻。中國人“吃雞”不再困難。
然而,作為國家肉雞産業技術體系首席科學家的文傑,始終心有顧慮。
國家肉雞産業技術體系首席科學家 文傑:中國是一個肉雞生産的大國,我們的雞肉産量在世界排名是第二位的。像中國這麼大一個市場,我們應該有自己的品種,完全依賴國外進口的話,我們在種業上是有危機、有安全問題的。
每年,我國企業養殖出欄數十億隻白羽肉雞。然而在一段時間裡,所需的雞苗,100%來自進口。
國家肉雞産業技術體系首席科學家 文傑:人家的種,人家說多少錢就是多少錢。剛出殼的小雞,漂洋過海坐飛機過來的,你想想成本有多高。37美元一隻。一隻小雞,剛出殼的小雞。這還是随行就市,有的時候還要高。
白羽肉雞産業面臨的“種源危機”,并不是個例。一些農業産業缺乏核心育種技術,依賴進口的種子、種源。一旦國外斷供,直接影響到老百姓的餐桌。
中國人的飯碗要牢牢端在自己手中,就必須把種子牢牢攥在自己手裡。
2013年,在中央農村工作會議上指出,要下決心把民族種業搞上去,抓緊培育具有自主知識産權的優良品種。一場種業翻身仗在農業各領域打響。文傑也開始了白羽肉雞自主育種的嘗試。
白羽肉雞育種,是一代一代優中選優的過程。
同時對多群雞進行選育,每群雞都各具特性——有的長得快,有的繁殖能力強,有的抗病性能好。讓特性顯著的雞群進行純系繁育,從後代中挑出特性更突出的雞保留下來。如此循環往複,雞的優點一代代不斷增強,擔負起繁殖千萬後代的重任。
文傑和團隊從全國選出了六萬多隻種雞,成為白羽肉雞育種的“種子選手”,開始了極為嚴苛的優選過程。
篩選的指标,包括飼料轉化率、體重、胸肌大小、産蛋率等超過50項。飼料轉化率、體重排名前百分之五的種雞,将被科研人員重點關注,它們極有可能成為曾祖代純系繁育的種雞。雞苗長到42日齡,團隊開始重點關注胸肌的大小。為了精準測出胸肌的數值,科研人員需要給雞做B超。
國家肉雞産業技術體系首席科學家 文傑:胸肌厚度,3.57(厘米)。胸肌價值最高,我要把大胸的雞留下來,把小胸的雞淘汰掉,将來我這個雞群裡都是胸肉比較豐滿的那個雞。
12000隻種雞的B超,要在兩天内完成。胸肌厚度超過2.5厘米的種雞,才能進入下一輪篩選。約六萬隻種雞,最終隻有3000隻被留下來。這些雞再相互交配、繁殖,孵化出的小雞重複優選的過程。這樣的過程,需要持續十年。這其中充滿了各種各樣的風險。
2014年底,國外暴發禽流感。短短一周内,大批種雞死亡,導緻商品雞供給受到很大影響,雞肉價格上漲。這場疫病讓科研人員感到了巨大壓力。
國家肉雞産業技術體系首席科學家 文傑:商品雞頂多不過這一撥雞出了問題,我就屠宰了就算了。但是如果是你種雞要是有問題的話,它影響的就是整個你這個群體。當時我的确壓力很大。你隻要睡醒了,沒在睡覺狀态,滿腦子都是這些事情。我有時候做夢做的都是這些東西。
這場危機,讓文傑意識到育種進程必須加快。有沒有辦法縮短這個漫長的過程,降低育種的風險呢?
基因是解讀生命的密碼,也是團隊加快育種進程的鑰匙。
經過兩年多的研發,2017年,文傑和團隊研發出國内首款“雞芯片”。芯片内整合了白羽肉雞約5萬個基因組數據,根據基因組數據來判斷小雞未來的生長情況。
國家肉雞産業技術體系首席科學家 文傑:我們過去(挑選)一個雞,你得等它下完蛋以後才知道它産蛋多少,但是用基因組選擇就解決了這個問題,小雞的時候,采一滴血,提取它的DNA,把它的DNA跟這個芯片上的這些探針進行雜交,我們就可以測定出它具體是哪個基因型。
這張“雞芯片”,讓科研人員能預測種雞的各項指标數據,而不必等到雞長大再一一人工測量,這就大大縮短了育種時間。
2019年,農業農村部啟動了《國家畜禽良種聯合攻關計劃》,白羽肉雞是重點攻關的對象。政策的扶持加快了育種的進程,白羽肉雞的各項指标不斷接近國際标準。
終于,2021年12月,文傑團隊參與培育的白羽肉雞新品種,成功通過國家畜禽遺傳資源委員會新品種審定,邁出了白羽肉雞種源自主可控的第一步。
國家肉雞産業技術體系首席科學家 文傑:我們的品種、種源實現自主可控,我們的産品保證穩定供給。也就是我們中國在雞肉這個問題上,我們把飯碗端在了自己的手裡。
中國碗裝中國糧,中國糧靠中國種。一粒種子可以改變一個世界,一項技術能夠創造一個奇迹。
今天,我國農作物自主選育品種面積占比超過95%,畜禽核心種源自給率超過75%,水産、農業微生物産品均實現了以自主品種、自主資源為主。
糧安天下,農穩社稷。黨的十八大以來,以同志為核心的黨中央,把糧食安全作為治國理政的頭等大事,提出了“确保谷物基本自給、口糧絕對安全”的新糧食安全觀,确立了“以我為主、立足國内、确保産能、适度進口、科技支撐”的國家糧食安全戰略。
從吃飽到吃好,在确保糧食供給的同時,肉類、蔬菜、水果、水産品等各類食物日益豐富,滿足了人們日益多元化的食物消費需求。
甜辣鮮香,有滋有味,這是我們豐盈的餐桌,這是中國飯碗裡飄溢的誘人香氣。
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