育种提速、农药精准、大模型下地:农业科技正从实验室走进农田

春播进入高峰期,农业农村部最新农情调度显示,全国春播粮食进度已超四成。2026年,我国粮油作物大面积单产提升行动的整建制推进县从702个增加到1000个,同时启动20个整建制推进市。

增产目标能否实现,关键看技术能不能落地。今年一季度,农业农村部新增164家企业重点实验室,聚焦新型肥料研发、生物育种、智能农机制造等环节。这些实验室里的成果正在走向田间,给农业生产带来实实在在的变化。

育种时间缩短一半,靠的是“基因剪刀”

在山东一家作物育种企业的实验室里,超低温冰箱里保存着基因编辑的关键工具——基因剪刀。这是一种工具酶,可以在蛋白质结构中去掉不好的基因,对抗病虫害、高产等好的基因则放大其功能。

相比传统杂交育种需要一茬一茬种出来验证,这套方法减少了大量年限。企业负责人告诉记者,公司2000多名员工中60%是研发人员,每年拿出营收的20%投入科研。

培养环节同样有突破。薄薄一层培养基,每年的消耗量近百吨,超过70万份种苗在这里优中选优。检测环节,一台设备一天可以完成4万多份样本的DNA检测,极大加速了筛选过程。

最后,入选的品种还要种进集装箱里的人工气候室,全年模拟适宜的生长环境。大豆在这里一年能种出4茬,相当于把南繁基地搬进了企业园区。这些技术叠加起来,育种时间缩短了50%。

目前,我国农作物自主选育品种面积占比超过95%,实现了“中国粮”主要用“中国种”。一批高产优质水稻、抗赤霉病小麦、耐密宜机收玉米、高油高产大豆等优良品种已经选育出来,正在逐步推开。

RNA农药精准打击害虫,不伤益虫不污染环境

病虫害每年导致全球约40%的农作物受损。传统化学农药是地毯式轰炸,杀死害虫的同时也伤害益虫,还会造成环境污染。

现在,一种新的解决方案正在落地。农业农村部RNA生物农药技术重点实验室研发的我国首款RNA农药已经结束公示期,拟获批准登记。

RNA农药的原理是精准锁定并阻断病虫害的关键基因。以水稻褐飞虱为例,这种害虫的口器可以插到水稻茎秆中吸食汁液。RNA农药设计针对这一生理特征,封闭住害虫的口器不让它张嘴,害虫最终饿死,而其他生物不受影响。

根据测算,RNA农藥的平均防治效果比传统农药高20%。目前,研究团队正在搭建完全自主可控的RNA农药规模化生物制造生产线。

我国登记的生物农药品种已达到179个,涉及产品2500多个,品种和产品数量均比10年前翻了一番。

浒苔变废为宝,肥料利用率从30%提升到70%

山东青岛一家肥料企业每年5月底到7月初会派船出海,目标是浒苔。浒苔是水生绿藻类植物,大规模爆发会破坏海洋生态。这家企业把它打捞上来,加工成海藻肥。

植株是管状纤维结构,最长可达1米,含水量和含沙量高,脱离海水后半天就会腐坏。企业从打捞船、快速烘干到脱水设备进行了全套创新,拥有相关国家发明专利50多项。

海藻天然富含海藻多糖、海藻酸等活性物质,是改良土壤、提质增效的优质原料。传统大肥企业将海藻肥作为生物刺激素掺入自有产品后,肥料利用率从30%提升到70%,同时还能修复地力。

在青岛平度高戈庄村,当地合作社连续3年施用海藻生物肥后,土壤不板结了,变得松软。实验室对比实验也显示,施用生物刺激素的土壤蓬松度明显提升,土样体积比常规施肥的多了约8%。

这家企业的产品已辐射全国20多个省区市,同时远销60多个国家和地区。今年发货量比去年同期增长了56%。

大模型下地,AI管田水肥节省三成

在内蒙古呼和浩特市玉泉区姜家营村,自治区首个MAP农业种植大模型已经落地投用。

示范区全域布设了土壤墒情仪、虫情监测设备和小型气象站,搭配无人机定期巡田,搭建起天地一体的农田智能感知网络。所有土壤、气象、作物长势、病虫害等实时数据,全部归集到MAP大模型进行分析和判断。

这套系统可以根据数据规划种植方式,监测作物生长情况,调整日常管理措施,同时实现病虫害预测和气象预警。在精细化管控下,示范区玉米达到“吨粮田”种植标准,水肥利用率提升20%到30%。与改造前相比,节水约30%,节肥18%,配合无膜浅埋密植滴灌技术,地膜使用量降为零,粮食单产预计提升100公斤。

技术下沉仍面临落地难题

尽管技术突破不断,但从实验室到农田的转化仍存在障碍。先进技术往往意味着更高的设备投入和技术门槛,普通农户短期内难以掌握。农技推广人员数量有限,一个技术人员往往要服务多个村镇,无法做到每家每户都手把手指导。

内蒙古的做法是组建“科技支撑单产提升424矩阵式”包联攻坚团队,跟中国农科院、华中农业大学等科研团队合作,建设170座现代农事服务中心,全年社会化服务面积预计超过4300万亩。河南周口国家农高区的试验田里,农科院专家带着技术站在地头,直接把新品种、新方法教给粮农。

重庆潼南的“村村旺”小程序则提供了另一种思路。农户手机下单叫农机,后台调度机手和机器上门,像打网约车一样方便。目前该公司拥有大型农机15台、无人机12台,年服务能力达10万亩次。

我国农业科技进步贡献率已超过64%。这一数字背后,是基因编辑、RNA农药、生物肥料、农业大模型等一系列技术从实验室走向田间地头的过程。技术的价值最终要靠田里的产量和农民的收入来检验,这条路还很长。