水稻机械化生产技术产教协同推广模式的构建与应用

雷小龙 陈 勇 王金华 周 虹 邓 飞 周 伟 陶有凤 胡剑锋 陶诗顺 任万军*

(1.四川农业大学 机电学院，四川 雅安 625014；2.四川农业大学 作物生理生态及栽培四川省重点实验室，成都 611130；3.四川省农业技术推广总站，成都 610041；4.西南科技大学 生命科学与工程学院，四川 绵阳 621010)

水稻是我国重要的粮食作物，2020年全国水稻种植面积为3 008万hm2[1]，其种植方式主要包括机插秧、机直播和手插秧等。2018年水稻种植机械化率为50.90%，其中机插率为45.10%[2]，种植机械化率较低制约了水稻全程机械化的发展[3]。农业农村现代化和农村劳动力缺乏迫切需求提高水稻种植机械化率，而高效的推广模式是促进机插秧等技术快速转化与应用的重要途径[4]。

科研单位是研发新技术的重要阵地，农民专业合作社等新型经营主体是新品种、新技术、新装备的应用方，构建高效的推广模式是实现二者供需平衡的关键。相关研究构建了“科研试验基地+区域示范基地+基层农技推广站+农户”、农机农艺融合、“合作社+科研单位+农民”、“一站一盟一中心”校县共建等推广方式[5-8]，可促进农业技术快速推广。张萌等[9]发现农业重大技术协同推广形成了“高效协作”的组织实施机制、“互利共赢”的利益联结机制和“双向反馈”的信息贯通机制，克服了传统农技推广的困境。科技小院将科学研究、示范推广和人才培养充分融合的重要载体，借助增产增收建立组织声誉，提升农户的信任度，推进了高校农技推广体系建设[10-13]。综合来看，构建多元推广主体协作的推广体系有助于技术落地与推广。

受资金、人才、体制和基础设施等因素的影响，农业技术供需匹配矛盾突出、时效性差和培训方式单调等问题仍是制约新型农业经营主体发展的关键问题[14-17]。本研究基于水稻机械化生产技术研究与推广实践，拟分析科研单位、推广部门和新型农业经营主体对机插秧技术供给与需求的内在关系，构建水稻机械化生产技术产教协同推广模式，以期为以机插秧为代表的农业技术推广应用提供参考。

1 水稻机械化生产技术产教协同推广模式的内容与特点

1.1 构建产教协同推广模式的背景

调研发现，现有的农业技术推广模式包含农技推广部门、科研单位、民间团队/协会和经营公司等，基层大都是以政府为主体的推广方式。虽然该模式能够与国家农业计划相结合，通过指令、指导等落实技术的应用，督促或引导农户采用新技术，结合四川省水稻机械化技术的特点和推广现状，仍存在一些问题，主要表现在：1)基层农技推广人员能动性不足，先进技术推广时效性滞后；2)多元推广主体之间缺乏有效沟通和合作，先进技术难以落地；3)技术推广模式与新型农业经营主体的需求不匹配。

由于农村劳动力的转移和土地流转速度的加快，水稻机械化生产呈现新特点：水稻生产全程机械化需要农艺技术与农机装备配套，资本和技术均有较高要求，一般小农户难以掌握和支撑；以新型农业经营主体为依托的适度规模经营成为水稻机械化生产的主流，但存在掌握育插秧等核心技术不到位等问题，新型农业经营主体对关键技术需求迫切；通过集中育秧、代插代管等规模化、集约化作业，可为托管方大幅降低成本提高效益，也可为作业方增加经济效益，从而为规模化生产和社会化服务提供良好条件。因此，水稻机械化生产涉及资本、农艺技术、农机装备、生产模式和推广模式等因素，构建科研单位、农技推广部门和新型农业经营主体三者协同的推广模式成为机插秧技术推广的有效途径。

1.2 构建产教协同推广模式的理论基础

农业技术推广要将成果本身与其他物质结合，通过一定媒介，推广到生产过程[18]，其核心是构建农业技术“需求”与“供给”的平衡机制[19]。农业技术需求是技术推广的必要条件，面对人工成本、生产效率等因素制约规模化生产的实际，水稻生产经营主体对机插秧技术具有迫切需求。科研单位等农业技术创新和研发主体，既是技术的供给者，也需要从生产实践中验证和优化，通过应用成效反促技术革新。因此，产教协同推广模式是连接机插秧技术供给方与需求方的媒介，满足以下要求。

1)注重效益优先：科研单位、农技推广部门、新型农业经营主体等共同参与过程中，充分体现了机插秧技术的经济效益、社会效益和生态效益。

2)增加时效性：农业生产具有很强的季节性和时效性，该模式缩短由供给方到需求方的传输时间，提高了技术转化效率。

3)提高统筹协调能力：推广模式中涉及人、物、权、责、利等多重关系，产教协同推广模式调动各方能动性，保证各方的利益分配，保障模式高效运行。

4)提高可操作性：产教协同推广模式构建“点—面”结合的同心圆式推广方式，科研单位抓好辐射源(点)的建设，通过推广网络扩大推广面积(面)，便于操作和调控，可行性高。

1.3 “一站两主体三中心四协同”产教协同推广模式的结构

推广模式结构是发挥其功能的基础，通过机插秧技术长期研究与推广应用，形成了“一站两主体三中心四协同”的产教协同推广模式(图1)。“一站”是产教协同工作站，“两主体”指规模化生产主体和农事服务主体，“三中心”是支撑机插秧栽培建立的育秧中心、农机中心和烘干中心。“一站两主体三中心”形成纵横交叉融合的统一体，进而完成技术供需、资金投入、人员协作和各方利益的“四协同”。

图1 机插秧技术产教协同推广模式Fig.1 Cooperative mode of production and teaching of mechanized transplanting technology

产教协同推广的核心是“产教协同工作站+功能主体”。“产教协同工作站”建立在有示范带动能力的新型农业规模化生产与服务主体内，由科研人员、农业技术推广人员和研究生组成。工作站立足产业发展需求，创新和集成技术成果，依据当地水稻生产经营主体的背景、经营需求和技术行为，开展技术试验、示范展示、现场教学和以点带面的推广工作，是新技术、新装备和新模式增强展示度的主要阵地。“两主体”分为“生产经营主体”和“农事服务主体”，农民专业合作社、种粮大户和家庭农场等功能主体开展规模化生产和社会化托管等服务，是水稻实现机械化、集约化、规模化生产的重要载体。

水稻机械化生产以育插秧环节为抓手，以工作站为技术支撑，依托功能主体建设“育秧中心、农机中心和烘干中心”3个中心，育秧中心重点开展规模化集中育秧，是杂交稻绿色优质高效生产技术的核心；农机中心提供耕整地、育秧、栽插、管理、收获等环节的农机装备，实现水稻生产全程机械化；烘干中心提供烘干设备，保障水稻收获时高效率、低成本烘干。

通过“一站两主体三中心四协同”的产教协同推广机制，可完成机插秧技术研发、传输和推广应用的功能。一是集成技术的供给方(科研单位)与需求方(新型农业经营主体)共同协作，提升关联度；二是产教协同将科研项目、地方农业高产高效创建和作业主体投资等费用充分整合，提高资金使用效率；三是技术专家和推广专家充分发挥自身专长，协同制定推广方案；四是协同推广模式兼顾科研工作者、推广人员和经营主体的利益，实现技术、资本、人才和利益的高度协同，有利于机插秧技术高效推广。

1.4 机插秧技术产教协同推广模式的特点

1)以需求为导向，创新推广方式：产教协同推广以新型经营主体需求为导向，将试验、示范基地建立在新型农业经营主体的生产基地，技术专家制定技术方案和驻扎蹲点，技术成效“眼见为实”，采用参与式、体验式推广方式，增强技术应用互动性和参与度，使新型经营主体从技术和收益两方面增强获得感。

2)构建点面协同推广模式，增强带式辐射示范规模：将建立的核心示范基地浓缩为一个样板，成为一个亮点，以此为“辐射源”向外辐射。通过点(基地)面(辐射区)结合，实现了科研、教学与技术推广的紧密结合，技术供给与产业需求的有效对接，有利于带动一方水稻产业发展。

3)创新协同育人模式，打造农技推广队伍：依托产教协同工作站链接高校和地方农技推广部门形成团队，将科研试验与技术示范相结合，培养了一批能解决生产技术问题的高级技术人才；推广专家因地制宜开展技术服务，不断提升推广人员的专业技术水平；将新型农业经营主体负责人和技术骨干培养成为懂技术的“土专家”。

2 水稻机械化生产技术产教协同推广机制的构建

2.1 产教协同推广机制的内容

科研单位、推广系统和新型农业经营主体是水稻机械化生产技术产教协同推广机制的构成要素，构建三者之间相互联结、相互作用的体系是推广模式高效运行的保证。通过长期机插秧应用实践，构建了以新型农业经营主体需求为核心的“三同步四协作五结合”的推广机制(图2)，其中“三同步”表现为机插秧技术创新、集成、推广；“四协作”体现为技术推广队伍的协作；“五结合”将多种推广方式充分融合，增强推广的广度和深度。

图2 “三同步四协作五结合”推广机制Fig.2 Extension mechanism of “three synchronous, four synergy and five combination”

在机插秧研推用环节完成技术创新与技术集成、技术培训与现场指导、技术示范与社会化服务的“三同步”实施，边研究边示范边推广，加快技术转化进程，提高技术推广时效性和转化效率。1)将试验与示范基地建在新型农业经营主体上，在技术集成过程中不断开展技术创新，例如：根据不同区域特点，研发了适宜不同区域的育秧技术，突破了机插秧的薄弱环节。平原地区以杂交稻齐苗壮根育秧技术为核心，形成了农业农村部主推技术—《杂交稻暗化催芽无纺布覆盖高效育秧技术》，提升了秧苗成苗率和整齐度。丘陵区提出了片层式泥浆育秧技术，在四川省射洪市和南部县等地应用推广。核心技术创新与技术集成同步，推进机插秧技术的创新、优化、熟化和简化，形成标准化、“傻瓜式”的作业流程。2)技术培训与指导是技术落实、推广的重要方式，通过室内与田间培训相结合展示关键技术及示范效果；水稻生产关键时期技术专家与科技特派员下田指导，并根据用户需求和反馈，不断优化和完善技术，让农户的需求成为技术创新的动力。3)在示范基地展示集成技术与装备应用成效，让新型经营主体“看得见”、“摸得着”；农事服务主体将关键技术辐射推广。

产教协同工作站将农业技术专家、农技推广人员、企业技术人员和新型农业经营主体联合起来，打造“四协作”的技术推广队伍。技术专家和研究生群体主抓技术创新和核心示范田，建设集成技术样板，作为辐射源，成为科技成果的展示窗口；市、县、乡三级农技人员和企业技术人员进行组织和指导，辐射推广集成技术；新型农业经营主体应用技术并反馈成效。形成“核心示范田-千顷示范带-万顷辐射区”的“田-带-区”同心圆推广网络，推动集成技术横纵交错式推广。

采用集中培训、重点指导、现场观摩、在线交流和技物配套“五结合”的技术推广方式，实现技术全过程、全方位和多维度的指导，保障技术进村入户、落地生根。集中培训、重点指导、现场观摩等主要指导核心示范田和辐射示范带。在线交流采用视频会议或微信群交流等方式，保证了农情和技术高效实时传播。线上线下同步培训和指导的方式，打破了地域和时间的限制，扩大推广辐射范围。技物配套是机插秧农艺技术与农机装备深度融合的典范，例如针对穗肥施用效率、均匀度低和机具缺乏的问题，本研究团队研发了施穗肥无人机[20]，在大邑县和射洪市等地示范推广，并带动无人机施穗肥技术与装备成为机插秧的关键技术。

2.2 产教协同推广机制的分析

产教协同推广机制包括技术研发与集成、技术指导与培训、核心示范田展示与引领、技术辐射与反馈等，形成“技术研发+技术培训+技术展示+技术推广”的协同推广工作机制。技术研发、集成与创新是机插秧技术不断适应新形势和提高产量的重要支撑，也是机插秧技术能够适应不同区域条件的保证。以机插秧种植密度为例，2006—2014年机插秧以单穴2～3苗为主，穴距为15～17 cm，漏插率较高和单位面积栽插次数多；课题组创新性采用“减穴不减苗，提高穴苗数”的减穴稳苗高效机插思路，将单穴苗数和穴距分别优化为3～4苗和18～22 cm，有效降低了漏插率和提高作业效率[21]。

技术培训是产教协同推广模式高效运行的关键，融合国家重点研发计划和农业农村部农业重大技术协同推广等科研项目以及科技下乡万里行、科技特派员等活动，通过集中培训、网络培训(在线会议和直播等)等线上线下培训等方式扩大培训规模，全方位、多层次为新型农业经营主体解决生产问题。核心示范田是展示新品种、新技术、新装备的重要部分，课题组先后在四川省郫都区、大邑县、射洪市和南部县等地建立了高显示度的示范基地，打造了一批平原和丘陵区的机插秧示范样板，以此为辐射点，对促进四川省的机插秧发展起到重要的推动作用。

3 水稻机械化生产技术产教协同推广模式的应用成效

3.1 四川省杂交稻机械化育插秧示范推广概况

本研究团队自2005年开始研究和推广机插秧技术，是四川省最早研究该技术的课题组。任万军等起草了《水稻机械插秧配套栽培技术规程》[22]，2009年获四川省质量技术监督局发布。课题组研发的以高日产中高食味品种选用、齐苗壮根育秧和减穴稳苗栽插为核心的机插秧集成技术，先后被列为四川省和农业农村部农业主推技术，为机插秧快速推广奠定了技术基础。

机插秧技术的推广，壮大了全省家庭农场、“龙头企业+合作社+基地+农户”、“合作社+基地+农户”、“合作社+基地+家庭农场”等多种形式的适度规模经营主体，发展了“土地股份合作社+职业经理人+社会化服务体系”农业共营制模式和“农事服务超市”支撑的托管代耕代种模式，推动新型农业经营体系的快速发展，实现杂交稻生产专业化、机械化和规模化。截至2020年，四川省发展农民合作社10.79万家、家庭农场16.6万家，有家庭农场的村民小组占比41.69%，有示范场的行政村占比40.73%。在农机购机补贴政策、产教协同推广模式和适度规模经营共同推动下，2015—2019年四川省机插率快速增加(图3)。

图3 四川省机插秧面积与机插率[23]Fig.3 Planting area and rate of rice mechanized seedlings in Sichuan Province[23]

从各市的机插率看，条件良好的平原地区机插率较高，建有示范基地的成都市和遂宁市的机插秧率居四川省前列；2019年成都市、遂宁市的机插率较2016年分别增加25.14、37.07个百分点，高于四川省平均水平(图4)。

机插率单位：% Unit of mechanized transplanting:%图4 四川省各市的机插率Fig.4 Mechanized transplanting rate of each city in Sichuan Province

3.2 产教协同推广模式的应用成效

水稻机械化产教协同推广模式的构建和运用过程中，建立了郫都区、大邑县、射洪市和南部县等典型的示范田和辐射区，培育了一批具有区域影响力的新型农业经营主体。郫都区位于川西平原腹地，基础设施完善，土壤肥沃，属都江堰灌区。2006—2017年，本研究团队在郫都区德源镇、古城镇和三道堰镇等地建立基地开展了机插秧的试验示范，研发了适宜高产机插杂交籼稻品种筛选、播期确定、齐苗壮根育秧和和栽后管理技术等系列技术，并率先在汀沙生态农业产业园开展工厂化育秧和标准化生产，形成优质稻订单生产、加工、经营一条龙的生产模式。2008—2017年，郫都区建设示范片800 hm2，机插秧验收产量11.25～12.0 t/hm2，平均产量超过11.55 t/hm2。

大邑县示范基地以“专家大院+合作社”为载体，形成了“产研融合、研学一体”的“项目+基地”建设模式，将科研项目与合作社生产经营相结合，创新建立了以“日产量和优质食味”为核心的多熟制条件下杂交稻机插栽培的优质高效品种筛选指标体系；创新了杂交稻暗化催芽无纺布覆盖育秧、减穴稳苗机插、绿色高效施肥等关键技术。据调查，大邑县插秧机械化率从2017年不足50%提高至2020年的85%，育插秧机械化水平显著提升。

射洪市地处四川盆地中部，无霜期长，秋季多绵雨。示范片设在射洪市渠河乡和洋溪镇，基地以杰源家庭农场为基础，研发以缓控释肥实现氮肥减量减次施用的绿色生产技术。应用产教协同推广模式，形成育秧、整地、插秧、管理、收获和加工生产环节全程机械化，有效节约成本和提高效率；形成了“川江紫泥”优质香籼稻米品牌，延伸产业链提高水稻产品附加值。

2018—2020年在大邑县、射洪市和南部县年均建设的核心示范片为80.00、34.00和33.11 hm2，平均产量较2017年提高21.25%～34.39%，节本增效6 316.50～7 042.25元/hm2；建立辐射示范带6 600、6 400、5 396 hm2，平均产量为8 920～9 350 kg/hm2，节本增效4 871.44～4 968.20元/hm2(图5)。该产教协同推广模式可使水稻机插秧高产、稳产、高效，有效促进机插秧技术在新型农业经营主体中推广应用。

图5 核心示范片的产量Fig.5 Yield of core model area

3.3 产教协同推广模式的育人成效

水稻机械化生产技术产教协同推广模式将科研项目、生产问题与学生毕业论文选题相结合，将项目示范与学生实践教学有效衔接。10余年来已有8名博士研究生、80余名硕士研究生和200余名本科生扎根驻守郫都区、大邑县、射洪市、南部县4个示范基地，开展了一系列试验研究和示范工作，确保了技术落实。研究生科学研究和本科实践教学内容与农业生产深度融合，管理出了显示度高的示范基地。通过产教融合协同推广模式，2010—2021年形成由1名二级教授、2名副教授和4名讲师组成的水稻机械化生产教学、科研和推广团队，培养了5名博士和50余名硕士研究生，成为农业战线的中坚力量。

在四川省农技推广总站和各地农业农村局等的协同组织下，2018—2021年召开全国省级农技(经作)站长观摩会、四川省水稻重大技术协同推广观摩会、国家重点研发计划项目现场观摩会等线上线下培训、观摩会100余次，培训农技人员、新型职业农民、企业技术骨干等1万余人，培养了万富旭、文正清和谢海涛等一批典型的职业经理人。

4 结束语

针对水稻机械化生产技术推广时效性偏差和多元推广主体联系不紧密等问题，本研究基于机插秧技术的应用实践，构建了“一站两主体三中心四协同”为核心的水稻机械化生产技术产教协同推广模式。该模式以产教协同工作站为核心，依托规模化生产和农事服务2个功能主体，建立支撑机插秧栽培的育秧、农机和烘干3中心，完成技术供需、资金投入、人员协作和各方利益的协同，缩短了技术研发、传输和应用的时间，提高了机插秧技术推广的时效性，实现机插秧技术供给方与需求方间的平衡。

科研单位、推广系统和新型农业经营主体协作构建交错式推广网络，采用“技术研发+技术培训+技术展示+技术推广”四位一体的协同推广方式，形成2项四川省和农业农村部农业主推技术和1项四川省地方标准。经过10余年的水稻机械化生产技术协同推广模式的应用，建立了郫都区、大邑县、射洪市和南部县等亮点突出的水稻机械化生产示范基地。2018—2020年核心示范片产量较2017年提高21.25%～34.39%，增收6 316.50～7 042.25元/hm2；辐射示范带产量为8 920～9 350 kg/hm2，增收4 871.44～4 968.20元/hm2；培育了一批农技研发人员、推广工作者和职业农民。