《大学生》|“必须下地干活的研究生”：90后博士把实验室搬到田间，用科技让水稻增产

摘要：杨弘毅，南京农业大学农学院作物栽培学与耕作学在读博士研究生，南京农业大学农学院水稻栽培实验室学生负责人。2024年10月，他带领“益农稻”团队，在中国国际大学生创新大赛全国总决赛中获得金奖。学农7年来，他始终相信“实践出真知”，一有机会就走到农户身边，走入田间

杨弘毅，南京农业大学农学院作物栽培学与耕作学在读博士研究生，南京农业大学农学院水稻栽培实验室学生负责人。2024年10月，他带领“益农稻”团队，在中国国际大学生创新大赛全国总决赛中获得金奖。学农7年来，他始终相信“实践出真知”，一有机会就走到农户身边，走入田间地头，走遍13个省的324个村，累计行程108万公里，跟随导师持续进行科研攻关，将农业实际问题的解决方案转化为创新创业动力，不断探索水稻产业振兴之路。

他是宁夏银川人，在城市的烟火与繁华中长大，是个热情阳光的大男孩。16岁那年，他跟随父亲到西北深山乡村慰问，被当地缺水少衣的贫困景象深深震撼，开始意识到乡村振兴对国家发展的重要性。这份触动在他心中种下一颗助农的种子，填报高考志愿时，他毫不犹豫地选择了三所农业大学，最终被南京农业大学农学院录取，开启了他的助农逐梦之路。

学农助农初心初行

“要助农得先知农。”不甘心只在学校试验田学习的杨弘毅自告奋勇当起了本科生社会实践团团长。

2018年盛夏，杨弘毅第一次作为农学生下乡实践，目的地是南京农业大学定点帮扶基地贵州省麻江县。初到麻江，那里的山、水、绿油油的稻田，甚至是路边悠闲吃草的牛，都让他感到新奇。当时兴奋拍下的“牛”照，现在仍静静地躺在他的网盘里，记录着7年前第一次志愿助农时的懵懂。

出行前，杨弘毅带着实践团队精心准备了问卷、安排了入户访谈……他们信心满满地踏上麻江这片热土，畅想着走入农户家中，了解农业生产痛点，利用专业知识为农户解决种植难题；走入田间地头，帮助农民提升农业生产技术……但当他们真正面对农户的时候，却接连被现实打击。

由于方言不通，团队连问卷都发不出去，访谈中，他们口中的专业术语更是让农户一头雾水，即便找来村支书当“翻译”，沟通也只能勉强进行。

杨弘毅（左一）和队员们在南京溧水白马地基调查水稻生长情况

在田间，当农户请求取土回校检测营养成分时，杨弘毅窃喜：这个老师讲过，用“五点取样法”。但紧接着又被具体操作细节难住了。这五点怎么取，取多深的土呢？情急之下，他只好硬着头皮，打电话向老师求助。“实践中会暴露课堂上的农业知识学得有多粗浅。”杨弘毅笑着说。

也是在麻江，李刚华教授开设的兴农讲堂却是另外一番景象。李教授戴着一顶遮阳帽，泰然自若地讲着水稻种植方法，就像和农户们在田间交流一样。他对农户的种植情况了如指掌，将食味品质、氮素施用量等专业术语，巧妙转化为口感、撒多少尿素这样通俗易懂的口语。农户们在会上频频点头，会后依依不舍，还有人追到台上提问。

看到这一幕，杨弘毅懂了，学农、知农、助农，要走的路还很长很长。

2021年本科毕业，杨弘毅选择报考李刚华教授的研究生继续深造，他要继续学习先进的农业科技，并让其在田间落地生根。

扎根实践知农研农

2023年暑期，杨弘毅带领“硕博学子麻江行”社会实践团又一次来到麻江，带着丰富的理论知识与充足的实践经验，在当地开展农业调研与技术指导。

在走访当地水稻大户赵祥榕的田块时，他们发现水稻长势不佳，需要再补施一次穗肥。为了更快地完成，团队三个男生决定帮忙施肥。看惯了示范田大规模机械化生产的他们觉得，“给十几亩地施肥不过是‘小菜一碟’”。于是，炎炎烈日下，三个男大学生卷起裤管，扛着肥料深一脚浅一脚地走在稻田里施肥。忙活了半天，有人肩膀磨破了，有人脖子晒到爆皮，还有人在稻田里被水蛭攻击，血流不止……可回头看看脚下的稻田，竟然连两亩地的肥料都没撒完。

探索氮素对水稻生长的影响是杨弘毅的研究生课题，他在文献当中了解到，施肥是我国水稻生产当中的一大难题，氮肥的施用次数多、用量大，严重限制着水稻生产，不仅增加种稻成本，过量肥料还加剧农田环境恶化……这次施肥，让他对这一痛点有了深刻体会。

“这样的工作，农户们种植一季水稻要重复3至4次，劳动量太大了。”回校后杨弘毅一直在考虑，如何通过农业科技手段改变这一问题。他想到市面上用在其他作物上的缓混肥，可以一次施肥缓慢释放肥料。于是，立即组织团队研发新型肥料，努力解决水稻施肥难的问题。

团队成员帮助大户铺设水泵

市场上的缓控施肥技术，是将肥料外包膜让其缓慢释放，但释放周期与水稻的氮肥需求周期不匹配。杨弘毅便带领团队对市面上肥料的包膜进行全面测试，研究现有化肥释放周期的种类，探索包膜厚度、特性、种类与释放周期长短的关系。他们研究发现了高产水稻双峰吸氮规律，以及新型肥料施肥动力学特征，自主开发水稻缓混肥设计系统，最终成功研发释放规律完全贴合水稻吸肥规律的专用缓混肥。

为了进一步减轻人工负担，杨弘毅与工学院合作，对普通插秧机进行针对性改装，加装撒肥机构。这一改动使插秧机能够在插秧同时，将缓混肥均匀地撒到相应层面。通过近千次实验室测试和百万亩田间推广，这项水稻机插缓混一次施肥技术成熟了，原本每季稻3至4次的人工施肥，变为机械化一次性施肥，实现了“水稻一次轻简施肥、一生精准供肥”的目标。现已在江苏、浙江、安徽三省大规模田间使用，做到了在减少氮肥用量25%的基础上平均增产10%。

产业深耕科研破题

“我们科研的目标就是让农民不用下地干活，但研究生必须下地干活。”李刚华教授的教导，杨弘毅常记心间。

从本科生到研究生，7年来，杨弘毅带着助农兴农使命，走遍贵州、广州、浙江等13个省的324个村，累计行程108万公里。田间一次次学习与积累、一次次收获和成长让他深知，理论知识的深度要从实践的广度中获取。

多年的学习和实地调研中，杨弘毅发现，限制我国水稻产业振兴的除了施肥难，还有田间管理问题。“田间管理凭经验，大部分没有做到科学种植管理，浪费了30%以上的品种生产潜力。”

针对农户种田主要靠经验导致田间管理水平差的问题，杨弘毅带领“益农稻”团队在南京农业大学水稻栽培实验室前期研究成果和大数据支撑基础上，首创了水稻栽培设计系统。这一系统将复杂的水稻种植过程简化成播期、播量、肥料、密度、水分等多个参数的定量值，把复杂的计算问题留在实验室，将最简单的种植管理方法提供给农户。

杨弘毅团队刚开始在村里做实验的时候，多数村民不理解，“怎么一帮大学生在种地，今天割两株走，明天割两株走，好好的稻子被割得东少一块西缺一块的”。但也有一些村民对这群大学生产生了兴趣。借着他们对新技术感兴趣的劲头，杨弘毅把他们发展为第一批用户，成功在村里打开了局面，形成了以点带面的推广模式，在苏、滇、浙三省21县中，实现了增产30%的效果。

“秧好半年稻，苗好七分收”，秧苗好坏很大程度上决定水稻生产的成败，但传统的水稻育秧劳动强度大、秧苗差，壮秧率甚至不足50%，使得水稻生产开局不利。

针对水稻育秧过程中秧苗素质差、劳动强度大的问题。杨弘毅团队探究水稻壮秧形成机理，发现现有水稻育秧基质存在稳定性差、熟化不均匀等问题。团队发现学校的专利哈茨木霉菌剂能够提升基质的稳定性，加快熟化速度，便立刻着手试验。历经无数次测试，最终创新研发轻基质育秧技术，将水稻壮秧率提升至98%的同时，减轻秧苗质量76%，使插秧机一次可多携带2~3亩田的秧苗，显著提升了育秧效率。

杨弘毅（左一）在老师的指导下了解麻江水稻种植问题

杨弘毅团队研发的新型育秧基质、水稻专用缓混肥料，以及杨弘毅自学编程开发的水稻设计栽培系统，全程解决了水稻种植的痛点问题。

通过这些研究，杨弘毅带领的“益农稻”团队目前拥有自主专利12项，已发表24篇高水平SCI论文。在实验室多年的技术积累和参赛团队接连几年参赛经验的加持下，“益农稻”团队“过五关斩六将”，在2024年获得了中国国际创新大赛全国金奖。

成果推广振兴乡村

走进贵州麻江调研时，杨弘毅团队了解到当地水稻产量低、品质差，村民靠种地难以维持生计。同时团队也发现麻江土壤富含锌硒元素，他们便想到推广种植锌硒米。然而，村民们对“锌硒米”毫无概念，甚至质疑大学生的能力。

为了打破隔阂，杨弘毅在村小学支起投影仪，联合农业专家开设“锌硒米讲堂”，用通俗的比喻讲解科学种植原理。他们还划出3亩试验田，从南京带来优质稻种“宁香粳9号”，亲自示范种植全过程。

苗族青年赵祥榕辞去城里工作回乡种稻，却因传统种植方式亏损严重。杨弘毅团队为他定制技术方案，从土壤处理到病虫害防治，全程指导。2019年秋收，试验田亩产737.9公斤，比对照田增产45%，米质检测锌硒含量超标3倍。赵祥榕从此成了技术推广的“编外辅导员”。如今，他的种植面积扩大到1200亩，带动37户村民入股，团队设计的“锌硒米标准化种植手册”成为当地“种田指南”，稻米直供南京、上海市场，年销售额突破800万元。

2023年，广东清远市政府邀请杨弘毅团队助力打造“丝苗米”特色产业。在金穗家庭农场，团队发现其种植技术存在严重缺陷。经过一年多的努力，他们为农场定制方案，引进轻基质育秧技术。2024年，农场壮秧率达到90%，早稻增产32%，入选省级标杆农场。团队的技术还帮助了200余个小微企业，培养近百名技术骨干，助力当地丝苗米产业年产值增长30%。

在江苏南京浦口区，新农人邵立昌返乡接手父亲的2000亩稻田却面临困境。“别人的米卖每斤5元，我的只能卖3元，产量还比别人低10%。”这位“不服输”的新农人找到杨弘毅团队，提出了“争第一”的目标。团队为他定制“缓混肥 + 轻基质育秧”组合方案。起初，邵立昌习惯了“一炮轰”式施肥，认为团队推荐的缓混肥“太贵”——每亩肥料成本比传统化肥高20元。杨弘毅耐心算账给他听：传统施肥需3次人工，每亩人工费120元，缓混肥一次施用，每亩省工费80元，加上增产10%，每亩净增收400元。

2023年，金秋时节，测产数据惊艳众人：亩产819公斤，比当地平均水平增产15%，稻谷蛋白质含量提升8%，米饭黏度和香味指数达到优质米一级标准。邵立昌乘势推出“浦穗香”“硒旺米”两个品牌，入驻“盒马鲜生”，高端礼盒装卖到88元/公斤。

如今，邵立昌的农场成为江苏省现代农业示范基地，团队为他开发的“智能栽培小程序”已接入全省农技推广系统，2000余户江苏农户学会了“看数据种地”，把田种出了科技感。

目前，杨弘毅团队的核心技术已在10余个省份推广，为各地水稻产业发展和乡村振兴注入了强大动力。