2024年5月，张瑞宏在麦田里查看长势。沈春蕾摄

■本报记者 沈春蕾

随着各地冬小麦播种渐近尾声，扬州大学教授张瑞宏终于可以稍微歇一歇了。

2024年，张瑞宏拿了一个含金量很高的奖——在第十五届中国产学研合作创新大会上，他主持完成的“北斗导航稻麦智能化高效生产装备关键技术及应用”项目获中国产学研合作创新与促进奖创新成果奖一等奖，获奖理由是“该项目科技成果转化率达100%”，多项技术专利均得到产业化应用。

这一年，高高瘦瘦的张瑞宏收获满满。截至2024年12月，张瑞宏团队开发的数字化精准化九道工序耕播技术在全国多个省份的示范推广种植面积达12.5万亩。

“用了张教授团队的九道工序耕播技术，今年我们的粮食增收20%。”近日，新疆伊犁州新源县阿勒玛勒镇兴农农机农民专业合作社理事长王建军看到年终结算数据，非常高兴。

张瑞宏透露，团队转化效率高的秘诀是由制造企业与扬州大学联手成立农机服务组织。这个服务组织带着扬州大学的核心技术为农民服务，这样避免大学的技术经过制造商、经销商、服务商3道门槛才能把先进技术送到农田里的弊端。这种农业科技转化模式的创新大大加快了科技成果转化的速度和力度。

为拖拉机安装国产导航

统计数据显示，我国每年约有6000～7000项农业科技成果面世，但成果转化率仅为30%～40%，远低于发达国家水平。

中国农业科学院发布的《“十四五”发展总体规划》提出，到2025年，推动科技成果转化率达到50%，农业科技贡献率达到65%；到2035年，支撑农业科技成果转化率提高到60%左右，农业科技进步贡献率达到70%左右。

张瑞宏带领团队研发的面向农业的最新工艺、技术和装备，绝大多数在当年就可以得到应用和成果转化。

自1982年开始从事农机教育与研究以来，张瑞宏除了完成规定的教学任务，大部分时间不是在田间地头，就是在企业的生产车间。

2015年，张瑞宏带领团队研发的基于北斗卫星的拖拉机导航系统的技术专利正式问世，并将专利权以普通许可形式转让给合作方——无锡卡尔曼导航技术有限公司，随后面向市场销售。

“在当年，这套系统是国内首个完全自主研发的基于北斗卫星的拖拉机导航系统。”张瑞宏告诉《中国科学报》，尽管我国已在拖拉机上应用相关导航系统，但其核心部件使用的是国外产品，基于国产北斗技术的拖拉机导航系统尚处空白。

张瑞宏团队研发的基于北斗卫星的拖拉机导航系统，不但打破了国外导航系统的垄断、降低了我国拖拉机导航系统的生产成本，而且有效保证了国家地理信息的安全。

记者在江苏省江都农机科技小院见到了正在调试中的拖拉机导航系统设备。它的外观像一台收音机，安装在驾驶舱内，不仅可以显示导航信息，还可以连接互联网远程操控拖拉机，实现无人驾驶。

张瑞宏介绍，该设备还搭载了农机实时管理平台，可以采集农机插秧播种的大数据，精准操控农机具对靶喷药、对行施肥，实现减肥减药。

九道工序一次作业

谈及今年获奖的“北斗导航稻麦智能化高效生产装备关键技术及应用”项目，张瑞宏告诉《中国科学报》，该项目的智能化系统源自他们自主研发的拖拉机导航系统，而稻麦生产装备的研制则可以追溯到2000年，通过这些年的不断改进，最终形成九道工序一次作业技术装备。

什么是九道工序一次作业技术？张瑞宏介绍，团队利用该技术研制的九道工序耕播机可以通过一次性作业，完成施基肥、双轴旋耕、平整、开种沟、控深播种、覆土、开沟、镇压、化除九道工序，实现高产高效种植，为粮食安全保驾护航。

通过这些年扎根田间地头，张瑞宏发现，九道工序一次作业技术可以有效解决拖拉机四五次下地压实土壤增加成本的难题，双镇压控深三维定位播种技术解决了播种深浅不一导致出苗不齐的难题，深抛土跟踪定位施肥技术解决了基肥不能在种下深施导致肥料利用率低的难题。

然而，九道工序一次作业技术的难点在于每个技术环节都需要先验证，再进行调整改进，使其既能达到耕播农艺效果，又能实现省时、省肥、省工。但是，每年的春播和冬播时间短暂，验证其中一道工序往往要经历至少一个播种季。

比如，九道工序中的双轴旋耕即双轴分层切削结构，就经过了多年的验证，可以实现20厘米以上的大耕深和土草均匀混合，彻底解决秸秆全量还田耕不深、混不匀的深层次技术问题，促进土地里残留的秸秆更好地还田，为作物生长提供更多有机质。

2021年，张瑞宏团队的“水稻绿色丰产‘无人化’栽培技术”入选农业农村部重大引领性技术时，其中就包含双轴深旋耕控深宽带播种复式作业、北斗导航精准作业等该项目关键技术。

2023年8月，在伊犁州农业农村局的组织协调下，新源县与扬州大学签订校地产学研合作协议，在新源县成立了扬州大学农机装备推广中心（新源）。

随后，张瑞宏带队与新源县农业农村局围绕当地农业产业难题开展联合协同创新，建立了数字化精准化小麦玉米种植示范基地。该示范基地在2024年春小麦播种阶段，采用了扬州大学数字化、精准化九道工序耕播技术。

经当地农业部门组织的专家组现场测产，示范基地平均亩产达到640公斤，较传统的犁、耙、播、施四次下地作业技术，平均亩产提高88公斤、增产15.94%。

博士工人化

“学农机专业就得先学当农民，得经常跑田间地头。”“搞科研最重要的是掌握实际情况，用数据说话。”张瑞宏对学生的要求非常严格，这几年他的博士研究生在暑期都会前往新疆测试并推广数字化精准化九道工序耕播技术。

张瑞宏笑称，团队里的博士生们不仅会开拖拉机，还会调试和修理，可谓真正把论文写到田间地头。

64岁的张瑞宏跟农机和农民打了40多年交道。他告诉《中国科学报》：“我当学生那会儿还没有智能农机。如今，我的学生不仅能研制智能农机，还能下田开农机、修农机，他们既是博士，也是农民和工人。”

博士工人化，这个词是张瑞宏自创的。因为有人说他把博士培养成了干活的工程队，而且不计报酬、不计得失。夏天40多摄氏度的高温下，他们汗流浃背地在地里做测试，滚一身泥巴、出一身大汗，毫无怨言。

“谁都不是天生就会开拖拉机、修拖拉机，谁也不是出生就是博士。博士只有自己驾驶拖拉机才能发现问题所在，才能更好地把握设计理念，也才可以了解大田的耕播强度。”张瑞宏说，“我年轻的时候没有这么好的机械化条件，现在我的学生们不仅有条件驾驶智能农机，还可以通过实践发表相关论文。”

“数字化精准化九道工序耕播技术已经在新疆、河南、江苏、江西等产学研合作示范基地得到推广应用。这些基地的水稻平均增产13.74%、小麦平均增产12.85%。”张瑞宏透露，自己近期正在与张家港一家制造企业组织机具的批量生产，也正在落实农机具专项鉴定工作，继续开辟市场，为大中型农场提供耕种服务。