“把肥料送到庄稼嘴边”！侧深施肥专利助力绿色兴农
2022-10-31
农田展稻浪，水稻收获忙。近日，湖北随州市曾都区何店镇金花岭村的一片“水稻侧深施肥技术”试验田长势喜人。机械轰鸣声中，层层金色稻浪间，农户们流满汗水的脸上洋溢着丰收的喜悦。作为化肥减量增效的主推技术之一，水稻侧深施肥技术使施肥过程更加精确化，同时具备高产量、低污染的明显优势，为水稻稳产奠定了良好的基础，对推进农业绿色发展有着重要意义。今年9月22日，农业农村部科学施肥指导专家组还发布了《水稻侧深施肥技术指导意见》，以进一步实现水稻稳产，加快水稻侧深施肥技术在全国范围内的推广应用。
推广侧深施肥技术
在传统的水稻插秧过程中，肥料施用一般采取全范围抛洒的方式，用量大、次数多、分布不均匀、利用率低。据统计，常规抛洒肥料方式的利用率仅为20%左右。不仅如此，由于肥料停留于地表，过多的肥料往往还会造成对周边水环境的污染。在保证插秧质量的同时又能提高作业效率、降低对耕地的污染，是农民们一直以来的期望。
水稻插秧侧深施肥技术也被称作侧条施肥或机插绳施肥，指的是在插秧的同时，利用水稻插秧侧深施肥装置把肥料准确、定量地施于秧苗根部一侧的土壤中，用农民的话说就是“把肥料直接送到庄稼嘴边”。全国农业技术推广服务中心的研究结果显示，侧深施肥技术能使肥料利用率达到50%，比常规施肥的肥料利用率高出20%左右，同时使水稻平均增产8%以上，精米出现概率增加1%。因此，侧深施肥更加高效精准，有利于减少肥料表面施用量，提升肥料利用率，降低污染。此外，在插秧的同时进行施肥，也能有效减少人工作业次数，降低人工成本，使得水稻种植生产成本进一步下降。
形成专利全面覆盖
黑龙江省水田机械化研究所作为国内最早研究水稻侧深施肥机的科研机构之一，早在1993年便提交了第一件可应用于水稻插秧机上的侧深施肥装置专利申请。该实用新型专利申请于1994年获得授权，率先实现了插秧与侧深施肥同时进行的联合作业。同年，该装置在黑龙江省内大面积示范应用。1998年，侧深施肥面积便突破200万亩，增产节肥效果十分显著。作为黑龙江省内较早研究水稻侧深施肥的另一重要专利申请人，黑龙江农垦科学院农业工程研究所自主创新研制出2BDZ-12型自走式水稻侧深施肥直播机，大幅提高了施肥准确性及均匀性，受到农民的一致好评，该所还积极开展专利布局，围绕侧深施肥技术先后获得14件专利。
近年来，这项技术不仅在东北黑土地获得大面积应用，在安徽、湖南、湖北、江苏等多个省份也受到关注。以湖南为例，湖南农业大学共提交了21件与水稻侧深施肥技术相关的专利申请，是国内相关技术领域申请量最多的申请人。其专利申请的主题不仅涵盖了水稻侧深施肥装置，还包括侧深施肥专用的缓释肥的制备方法，致力于以更简洁的结构设置获得更稳定的施肥效果，以更低的材料成本和人工成本获得更高的肥料利用率，具有很高的推广意义。
江苏是农业农机化大省，其对侧深施肥技术的研究推广成效也十分显著。苏州久富农业机械有限公司得益于与本土高质量研究主体——农业部南京农业机械化研究所、江苏大学的深入合作，生产的高速插秧机被列入《2019年江苏省示范推广水稻侧深施肥指导意见》中，作为典型机型推荐应用，享有较高的市场占有率。其研发的侧深施肥装置2FH-1.8A(6F)和2FH-1.8B(6F1)以外槽轮配合热风吹送作为其肥料排出方式，具有较高的可靠性和稳定性。不仅如此，为适应国内面积大、水多、泥深的插秧环境，对发动机、行走轮及油箱均进行了贴合实际的改进，进一步提高了作业效率。
放眼国外，井关农机株式会社、久保田株式会社以及洋马农机公司在插秧机方面拥有成熟、先进的技术，针对插秧机带侧深施肥装置的有关技术也有比较深入的研究。久保田农业机械（苏州）有限公司是在中国最早研究应用水稻插秧同时施肥的厂商。其研发制造的多功能乘座式插秧机较好地解决了在水田插秧时，由于气候条件湿润，而造成的肥料流通不畅、容易堵塞的问题。通过鼓风机吸引发动机周围的热空气，送到肥料箱排出软管，软管内干燥，不会出现肥料堵塞的问题。
洋马农机公司于1997年便向中国提交了第一件涉及侧深施肥装置的专利申请，是三者中最早将相关专利布局至中国的农机企业。井关农机株式会社在中国共提交相关专利申请89件。
优化技术发展方向
从专利技术上看，日系农机的研究和布局方向更倾向于提高作业质量。洋马农机公司研发的两款侧深施肥高速插秧机采用气吹式送肥手段提高了准确度，具有较高的市场占有率；井关农机株式会社在气吹式送肥的基础上，配合机械结构推肥以及光电感应等手段，进一步提升了肥量施用的准确性，同时避免了肥料堵塞。中国自主品牌则更倾向于提升装备与实际作业环境的适应性和稳定性，改进思路更适合国内环境，较好地匹配了农民的购机需求。
事实上，均匀排肥是农作物生长不可缺少的条件之一。在田间工作时，施肥器、肥料种类、施肥机的行进及转向的速度都有可能影响排肥量，排肥不均匀若想要补正十分不便，不断提高精量施肥的准确度、优化排肥检查及调整方法始终是侧深施肥机的技术发展方向之一。此外，如何提高施肥与装置转向移动过程的适应匹配度，全流程更便于工作人员的调整，从而进一步提高排肥精度是国内农机企业针对侧深施肥机在未来的研发、改进过程中仍需进一步优化的地方。
今年，农业农村部已将侧深施肥技术作为农业农村绿色发展工作的要点之一，计划在全国选择300个粮棉油生产大县开展化肥减量增效试点，集成推广包括侧深施肥在内的一系列高效施肥技术。侧深施肥技术不仅能提高粮食产量和质量，增加种植户的收益，还能更好地响应化肥减量增效政策，真正实现助力绿色兴农。随着我国农业现代化建设朝着绿色生态、环保节约、可持续化方向发展，未来知识产权将会为更多侧深施肥技术的自主创新保驾护航。（国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心 邓茜娅）
（来源： 中国知识产权报/中国知识产权资讯网）