水稻覆膜插秧设备正在工作。

本文图片均由南京农业机械化研究所提供

研究团队在试验打孔栽插部件。

日前，由农业农村部南京农业机械化研究所联合江苏省农业科学院、江苏玖顺农业机械有限公司研制的自动水稻覆膜插秧技术装备在江苏试验示范，该技术开启了我国水稻覆膜插秧新模式，可有效替代化学除草剂使用，在提升作业效率的同时，省工节本、绿色增效优势显著。

全自动水稻覆膜插秧技术的基本作业流程是怎样的？与传统插秧相比，有哪些颠覆性改进？对生态环境和农田健康有哪些积极影响？本报记者采访了农业农村部南京农业机械化研究所研究团队。

设想，从痛点出发

试验田间，机械轰鸣声打破了夏日的宁静，一台外形简洁、动作精准的设备正在水田里来回穿梭：它先从膜卷中拉出一层薄膜平铺在田面上，再精准破膜打孔、对孔插秧，整套动作一气呵成。正是这套看似简单的动作，背后却承载着农业绿色转型的重任。

“我们之所以研发这项技术，其实是被现实问题‘逼’出来的”。农业农村部南京农业机械化研究所种植团队首席张文毅坦言，“水稻是我国最重要的粮食作物，在养活14亿多人口中扮演着不可替代的角色，但伴随而来的环境代价也不容忽视。”

张文毅介绍：“首先是农业面源污染。南方稻区多雨水，化肥、农药容易通过地表径流进入环境水体，导致富营养化、藻类暴发。相关研究数据显示，稻田氮肥利用率仅为40%左右，不仅造成大量浪费，还严重污染水源。其次是碳排放问题。目前前茬秸秆以还田为主，在稻田淹水环境下易导致厌氧发酵，大量秸秆腐熟产生甲烷等气体排放，据测算稻田每公顷每季可排放1-3吨二氧化碳当量的温室气体。”

“我们不想解决一个问题却制造出另一个。”张文毅说，传统的除草方式依赖化学除草剂，对水体及生态构成威胁，采用人工除草则成本高、效率低。

“能不能找到一个方法，既省工，又环保？”这个念头逐渐催生了“水稻覆膜插秧”的设想。

事实上，覆膜种植并非新鲜概念。早在本世纪初，科研人员就注意到地膜覆盖对水稻生长的促进作用：增温、促根、早熟、保肥。只是当年所用的塑料地膜难以降解，留下“白色污染”的后遗症。

真正让这个理念得以落地的，是材料科技的突破。2020年前后，随着全生物降解地膜的自主国产化，科研团队终于找到了破解绿色环保与优质高产矛盾的“钥匙”——在覆膜的同时，秧苗能精准插入膜下土壤；随着水稻生育进程的更替，地膜逐步自动降解为与环境友好的无害物质，实现生态循环。这项技术从设想变成现实，整整准备了5年。

创新，提高精准度

要让一项农业技术在田间真正落地，并不是“换个机器”那么简单。水稻自动覆膜插秧技术的核心挑战在于：精准化。

“从表面看，我们是在给稻田盖一层‘被子’，然后插上秧苗，但真正难的是每个步骤都要无缝衔接。”团队副研究员纪要解释道，整个作业流程分为：铺膜、展平、压膜、打孔、插秧、切膜六大环节，任何一个环节精度不够，都会影响栽插及成苗质量，秧苗与膜孔的错位，易造成栽后秧苗难以成活，导致基本苗不足，影响产量。

首先是膜的贴合度问题。生物降解地膜亲水性不强，贴泥性弱，如果膜面不平或压膜不紧实，膜下存有气泡和水层，导致插秧时秧苗容易搁秧、漂秧。为此，团队优化了展平结构，并改进压膜装置，保证膜面与泥面紧密贴合，无褶皱无气泡。

接下来是打孔插秧的精准配合。纪要说：“假如打的膜孔太小，秧苗插不进去；膜孔过大，杂草又从膜洞滋生。”为了解决这一矛盾，团队引入“插秧—打孔对位控制系统”，不断优化打孔器结构和插秧机构的同步性，实现了小口径破膜与秧苗定位插入的精准匹配。

还有一个看似老生常谈的难点——耕整地。不同于传统插秧，覆膜插秧对耕地平整度要求较高。秸秆还田质量不高、表层浮茬多、整地质量差田面起伏过大，都会导致覆膜栽插质量不高。“为此我们针对覆膜插秧专门制定了一套规范化的深耕、埋茬、平整、机插的作业标准，确保膜铺得稳、苗插得准。”江苏省农业科学院农用新材料创新团队首席徐磊副研究员说。

如今，这一套自动化设备已经可以完成日作业面积25亩以上，显著减少了人力投入，突破了传统覆膜切膜压膜等环节依赖人工辅助作业的瓶颈。

这背后，是团队上百次的田间试验、无数次的结构改进，以及对高质量覆膜插秧的执着追求。不仅要让秧苗插得准，还能长得好。

展望，推进智能化

如今，水稻覆膜插秧设备已经在江苏、安徽、浙江、黑龙江等地推广应用，尤其在黑龙江的寒地稻区表现突出。据当地农户反馈，覆膜后田间温度提高了2℃—5℃，原本担心春季低温影响出苗，现在出苗快了，还提早成熟了3到5天。

在长江中下游稻区，这项技术则成为有机水稻种植的新利器。通过物理覆盖，彻底摆脱化学除草剂依赖，不仅节省成本，还符合绿色有机发展的需求。随着人工成本上涨，这样的替代效益愈发凸显。

从宏观生态层面看，这项技术的绿色增效潜力不容小觑：节水30%，减少灌溉成本；增产5%以上，助力水稻单产的提升；降低农业面源污染，提升农田生态；减少温室气体排放，支撑国家“双碳”目标。

“这不仅是一种机械创新，更是一种农业生态系统的重构。”张文毅说。对于未来，他们还有进一步的规划。“我们希望优化设备结构，提升在不同土壤环境的适应性，同时，推进装备的智能化，提高作业精准度和效率。希望通过政策引导和技术服务，加快技术的推广普及。”他说。

从污染减排到节水增效，从人工替代到智能控制，这项自动水稻覆膜插秧技术的“落地生根”，不仅是一次机械化稻作方式的转型升级，也是一次面向未来的绿色实验。