南繁基地上演"花期攻坚战":育种专家联手技术团队破解水稻杂交世界难题

在海南三亚的国家南繁科研育种基地,一场关于水稻花期的技术攻坚战正在展开。中国农科院中国水稻研究所研究员张光恒与智慧化数字化南繁技术团队首席张建华,正携手破解一道困扰育种界多年的难题。 张光恒从事水稻育种工作近三十年,此次他计划通过籼稻与粳稻杂交培育更优质品种。然而,两个品种花期存在时间差,难以实现精准授粉。按照传统方法,需要组织四五十名研究生从早晨八点到下午两点持续观察记录,不仅耗费大量人力,数据准确性仍难以保证。这种依靠人海战术的传统模式,在精准农业时代已显露出明显局限。 问题的症结在于水稻开花时间极短且花朵微小。水稻花朵仅比头发丝略粗,开放时间窗口狭窄,人工观测既难以做到全覆盖,又容易因疲劳产生误判。更关键的是,一旦错过当季花期,就要再等半年才能重新试验,时间成本极高。 面对困境,张光恒将目光投向了2021年进驻南繁基地的智能技术团队。该团队此前已在远程物联网监控、病虫害智能识别等领域积累了实践经验。尽管心存疑虑,张光恒仍专门开辟试验田,按标准行距种植水稻,为技术验证创造条件。 技术攻关过程并非一帆风顺。张建华团队首先尝试利用无人机进行空中拍摄识别。他们反复采集图像数据,训练模型识别开花与闭花状态。然而实地测试时发现,飞行高度难以把握:飞得过高清晰度不足,飞得过低螺旋桨产生的气流会扰动水稻叶片,影响观测效果。 首次尝试受挫后,两个团队迅速调整方案,决定改用地面机器人近距离采集数据。团队连夜改造机器人,提升动力系统。但新问题随即出现:机器人进入水田后因动力不足陷入泥泞,加上水稻植株的阻力,根本无法正常行进。 连续的技术挫折给双方带来不小压力。张光恒坦言虽有心理准备,但仍感失落。张建华也意识到,水田环境的复杂程度远超旱地,简单的技术移植行不通。然而花期不等人,留给团队的时间已经不多。 面对挑战,张建华迅速组建跨学科攻关小组,集合机械、力学、算法等领域人员共同排查问题。团队正在联系厂家定制水田专用轮系,同时优化行走控制算法,力争在三月花期到来前让设备顺利投入使用。 这场协作是当前南繁基地科研生态的真实写照。为加快传统育种与智能技术的融合,基地已组织数十场新品种、新技术交流活动,科研人员甚至将食堂变成临时讨论场所,随时交流对接。 从更宏观的视角看,这次尝试具有重要示范意义。我国是水稻生产和消费大国,育种效率直接关系粮食安全。传统育种周期长、成本高,而智能技术的介入有望大幅提升育种精准度和效率。尽管当前仍处于探索阶段,但这种跨学科、跨领域的协同创新模式,正在为现代农业科技发展开辟新路径。

"抢花期"表面拼的是时间,实则考验科研体系的协同能力和场景适配水平。在南繁基地的田埂上,老一辈育种经验与新一代技术手段正相互磨合、共同成长。坚持面向实际需求迭代创新,"卡脖子"难题终将转化为可推广的技术方案,为种业创新和粮食安全提供更强支撑。