炎炎夏日，江蘇農(nóng)村的粘土地上蒸騰著濕熱的暑氣，農(nóng)戶望著剛播下稻種的地塊愁眉不展，往年這時(shí)候出苗率總差著一大截。
今年暑假以來，揚(yáng)州大學(xué)“鋤禾興農(nóng)”實(shí)踐團(tuán)的師生們來到田間地頭，聚焦粘土地水稻直播出苗率低的生產(chǎn)痛點(diǎn)，完成了“九合一”復(fù)合播種機(jī)關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化。
實(shí)踐團(tuán)指導(dǎo)老師、揚(yáng)州大學(xué)教授張瑞宏告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：“目前，升級(jí)改造后的農(nóng)機(jī)具已進(jìn)入整機(jī)組裝階段，預(yù)計(jì)投入使用后有望助力降本增效。”
實(shí)踐團(tuán)在田間地頭調(diào)研。揚(yáng)州大學(xué)供圖
“問題從紙上活了過來”
為響應(yīng)國(guó)家農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展戰(zhàn)略，揚(yáng)州大學(xué)“鋤禾興農(nóng)”實(shí)踐團(tuán)成立于1998年。這些年來，實(shí)踐團(tuán)先后在江蘇江都、高郵、儀征、泰興、徐州、鹽城、淮安、張家港，以及新疆等地開展了社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，在當(dāng)?shù)赝茝V使用農(nóng)機(jī)具。
今年，“鋤禾興農(nóng)”實(shí)踐團(tuán)共有17名成員，包括8名研究生、6名本科生和3名指導(dǎo)教師。他們深入江蘇多地農(nóng)村進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，累計(jì)與百余農(nóng)戶開展深度交流，收集了200份調(diào)查問卷，并發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)期存在的“老大難”問題——“粘土地直播出苗難”和“水田平整效率低”。
“我們起初只是收集問卷，感覺問題很寬泛，缺少抓手。真正的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是在田里聽到一位老農(nóng)指著他那塊斑斑駁駁的稻田抱怨時(shí)，我們決定上農(nóng)機(jī)看看。”實(shí)踐團(tuán)研究生沈星燁告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，“通過親身操作，我們感受到傳統(tǒng)播種機(jī)由于采用鏈條或側(cè)邊箱傳動(dòng)，容易導(dǎo)致機(jī)具重心偏移、單側(cè)偏重，在作業(yè)時(shí)會(huì)不自覺地發(fā)生傾斜。”
沈星燁打了個(gè)比方，就像人走路一瘸一拐，播種深度忽深忽淺，最終出苗自然參差不齊。“那一刻，我們突然發(fā)現(xiàn)問題從紙上活了過來，不僅找到了要解決的具體機(jī)械故障，還意識(shí)到只有真正動(dòng)手，才能發(fā)現(xiàn)書本上沒有的問題。”
“由于一直缺乏有效的系統(tǒng)性對(duì)策，不少農(nóng)戶通常只能采取消極應(yīng)對(duì)的方式，如費(fèi)時(shí)費(fèi)力地補(bǔ)種、補(bǔ)栽，或增加翻耕次數(shù)等，這些方法效率低下且增加生產(chǎn)成本。”張瑞宏指出，針對(duì)粘土地的問題，現(xiàn)有農(nóng)機(jī)在普遍表現(xiàn)不佳，市場(chǎng)上缺乏能從根本上解決問題的專用機(jī)具。
優(yōu)化“九合一”復(fù)合播種機(jī)
“當(dāng)學(xué)生們帶著調(diào)研結(jié)果回來時(shí)，我鼓勵(lì)他們找到那個(gè)最關(guān)鍵、最核心，并且在他們能力范圍內(nèi)可以解決的技術(shù)難點(diǎn)。就是從‘發(fā)現(xiàn)很多問題’到‘聚焦一個(gè)能解決的問題’。”張瑞宏說。
張瑞宏指導(dǎo)實(shí)踐團(tuán)尋找問題。揚(yáng)州大學(xué)供圖
既然找到了問題的癥結(jié)，實(shí)踐團(tuán)隊(duì)打算從農(nóng)機(jī)著手。
于是，他們來到蘇州喜犁農(nóng)業(yè)機(jī)器人有限公司開展調(diào)研，并收到該公司董事長(zhǎng)孫躍忠和總經(jīng)理李明才的進(jìn)一步反饋：“這些播種機(jī)在沙土地好用，但到了江蘇大面積的粘土地就水土不服。”
蘇州喜犁農(nóng)業(yè)機(jī)器人有限公司目前的主要產(chǎn)品正是張瑞宏團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“九合一”復(fù)合播種機(jī)，該播種機(jī)播機(jī)可以通過一次性作業(yè)，完成施基肥、雙軸旋耕、平整、開種溝、控深播種、覆土、開溝、鎮(zhèn)壓、化除九道工序，已在新疆，河南，江蘇等地建立了示范樣板點(diǎn)，并取得增產(chǎn)增效的實(shí)際效果，得到當(dāng)?shù)卣娃r(nóng)戶的一致好評(píng)。
企業(yè)在產(chǎn)品推廣中遇到的技術(shù)瓶頸，與實(shí)踐團(tuán)在田間地頭廣泛發(fā)現(xiàn)的“粘土地直播出苗難”的生產(chǎn)痛點(diǎn)完全吻合。在張瑞宏和另外兩位導(dǎo)老師奚小波和史揚(yáng)杰的建議下，實(shí)踐團(tuán)隊(duì)決定對(duì)“九合一”復(fù)合播種機(jī)進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化。
歷時(shí)一個(gè)多月，實(shí)踐團(tuán)設(shè)計(jì)出了“中間箱傳動(dòng)系統(tǒng)”。沈星燁介紹：“我們將動(dòng)力輸出的核心移至機(jī)具中央，通過優(yōu)化整機(jī)重量分布提升作業(yè)穩(wěn)定性，從結(jié)構(gòu)層面保障播種深度與精度。”
張瑞宏介紹，在設(shè)計(jì)階段，指導(dǎo)老師主要工作是幫助學(xué)生們把控方向，提醒他們考慮現(xiàn)實(shí)的加工工藝和成本，確保他們的創(chuàng)新方案能落地、能被企業(yè)接受。
在與企業(yè)聯(lián)合開展技術(shù)攻堅(jiān)期間，實(shí)踐團(tuán)隊(duì)不僅提供了完整技術(shù)方案，更推動(dòng)校企合作深化——“揚(yáng)州大學(xué)大學(xué)生社會(huì)實(shí)踐基地”在蘇州喜犁農(nóng)業(yè)機(jī)器人有限公司正式掛牌，為后續(xù)科研實(shí)踐搭建穩(wěn)定平臺(tái)。
有望實(shí)現(xiàn)“一畝多收百斤稻”
“這群學(xué)生讓我們眼前一亮，他們不是來走過場(chǎng)的，而是真的卷起褲腿下田，動(dòng)手又動(dòng)腦，為我們解決了大問題。”孫躍忠告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，“‘中間箱傳動(dòng)系統(tǒng)’這個(gè)方案非常務(wù)實(shí)，具有很高的應(yīng)用價(jià)值和商業(yè)潛力，我們計(jì)劃將其整合到下一代產(chǎn)品中去。”
根據(jù)理論測(cè)算和設(shè)計(jì)目標(biāo)，這項(xiàng)針對(duì)“九合一”復(fù)合播種機(jī)的優(yōu)化預(yù)計(jì)可將粘土地的出苗率提升20%，化肥利用率提高20%，預(yù)計(jì)帶動(dòng)農(nóng)戶每畝增收近百元，有望實(shí)現(xiàn)“一畝多收百斤稻”的增收目標(biāo)。
這次實(shí)踐團(tuán)與蘇州喜犁農(nóng)業(yè)機(jī)器人有限公司的合作并非偶然。該公司的創(chuàng)始人李明才是揚(yáng)州大學(xué)校友。他在其他行業(yè)經(jīng)歷多年發(fā)展后，重新投身于自己大學(xué)所學(xué)的農(nóng)機(jī)領(lǐng)域，并跟張瑞宏團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期保持著緊密的互動(dòng)與交流。
目前，優(yōu)化后的“九合一”復(fù)合播種機(jī)零部件已完成加工，工廠正在進(jìn)行整機(jī)組裝，即將進(jìn)入田間實(shí)證階段。實(shí)踐成效也獲合作企業(yè)高度認(rèn)可，并收到企業(yè)的感謝信。
按照計(jì)劃，實(shí)踐團(tuán)隊(duì)將在9月底前為“中間箱傳動(dòng)系統(tǒng)”核心技術(shù)申報(bào)專利，后續(xù)以技術(shù)轉(zhuǎn)讓的形式，由蘇州喜犁農(nóng)業(yè)機(jī)器人有限公司進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和市場(chǎng)推廣。實(shí)踐團(tuán)隊(duì)還將在江蘇揚(yáng)州、泰州、徐州等地開展稻麥種植機(jī)械化技術(shù)培訓(xùn)，推動(dòng)科研成果向田間生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化。
本文鏈接：學(xué)生實(shí)踐團(tuán)破解水稻出苗參差不齊的難題http://www.sq15.cn/show-11-24989-0.html
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