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“中国芯”激发农业新动能

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发布时间: 2017-10-12 08:54:36来源: 科技日报

青饲料收获打捆机

国庆前夕,国家农业部专家一行来到距北京千里之外的济南章丘调研。在当前国内玉米全程机械化技术尚未完全成熟、“关键芯”缺失的背景下,他们此行的目的只为一睹国产玉米机械化作业顶级装备“阵容”:

在黄淮海玉米全程机械化技术装备演示会现场,安装了“中国芯”的玉米高速精密播种机可比肩世界顶级装备,实现了智能化作业;填补国内空白的玉米穗茎兼收打捆一体联合收获机把穗茎吞下,吐出一个个方形草捆……山东省农业机械科学研究院(下称山东省农机院)与相关企业通过产学研联合推出的这些装备,涵盖了玉米生产的耕、种、管、收到烘干、青贮等环节,不仅展示了我国在玉米生产全程机械化科技创新上取得的重大成就,也引领着我国玉米机械的发展方向。

对在农机行业已耕耘了半个多世纪的山东省农机院而言,能拿出来进行展示的不仅仅这些。特别是近五年,该院一次次冲击农业机械科技制高点,研制的我国首台高效精准大蒜播种机结束了国内长期以来大蒜无法实施机械化播种的历史;设计的利用作物秸秆和畜禽粪便自动化生产有机肥的工艺装备,填补了国内生物技术处理蔬菜秸秆的空白;研发的葡萄开沟、剪枝、埋藤、喷药等系列“葡萄园机械化生产关键技术与装备”,满足了葡萄生产主要环节机械化作业要求,填补国内空白……仅仅在2016年,该院就斩获了中国农业装备创新设计大赛一等奖一项,山东省机械工业科学技术奖一等奖一项、二等奖五项、三等奖十三项;拿下第六届山东省装备制造业计算机三维设计大赛一等奖两项、三等奖九项。

这个农业机械“老兵”何以能焕发出如此青春激昂的活力?山东省农机院理事长兼党委书记范本荣研究员一语道破谜底:我们始终坚持把科技创新和市场需求放在第一位,两者紧密结合,互相促进。科研是我们的“饭碗”,市场是我们的“食粮”。以科研为基础,努力把自主创新技术做到行业领先;以市场需求为导向,不断推出打破制约现代农业发展瓶颈的“拳头产品”。

自主研发 为农机装上“中国芯”

一台播种机能否对不同形状、不同尺寸的种子进行精确定量播种取决于排种器。作为核心部件,排种器始终是精密播种技术的重要研究方向,研发成本占到整机的60%,而这项核心技术一直被欧美农机巨头企业所掌控。

“由于核心技术的缺失,我国生产的排种器在高速作业条件下,排种精确性及工作稳定性都与国外装备差距很大,导致现有国产高效播种机只能依赖进口排种器来满足需求。” 作为该院排种技术研究团队的带头人,史嵩博士深有感触。

为支持史嵩等团队的研发工作,该院先后投入上千万元建设了国内一流的实验室,并购买大量先进仪器设备供这些年轻人施展才华。史嵩团队以提高排种器性能作为研究的切入点,在经过几千次试验之后获得成功。“我们取消了传统气力式排种器复杂的种子搅拌装置,并采用智能驱动与控制技术,突破了‘扰动高效充种’‘双侧浮动清种’‘柔性密封润滑’等多项核心技术。”据史嵩介绍,该排种器台架试验验证作业速度可达12km/h,相应粒距合格指数高达97%,可逐步实现对国外产品的替代。

人才是创新的根基,谁拥有一流的创新人才,谁就拥有了科技创新的优势和主导权。山东省农机院的决策层深谙此道。其实,国产优质高效排种器的问世,就得益于“拔尖人才+高端平台”的有效组合。半个多世纪来,类似的“中国首创”科技成果,在山东省农机院诞生了不下几十项。雄厚的科研实力,良好的创新环境,助推其跨越到国内地方农机院所的前列,成为真正的“领跑者”。

加强应用研究 突破智能农机传感技术

精准化生产是农业现代化发展的必然趋势,但当前粮食作物生产中粗放式管理仍是难以祛除的“通病”。“在机械化施肥过程中,施多少、施的位置、深度、层次上都缺少精准控制,导致肥料利用率不高。机械化播种、机械化灌溉等也都面临类似的难题,如何做到‘恰到好处’?”智能化技术研究团队孙宜田主任告诉记者:“我们找到了‘良药’,那就是要靠智能化来解决。”据介绍,2013年该院便组建了智能化研究团队,成为国内较早进入农机智能化领域的院所之一。

让农机装备感知环境,像拥有人的大脑一样充满“智慧”的播种、施肥、灌溉、喷药,这是孙宜田团队的大胆设想。他们通过潜心钻研,最终给农机具装上了自主研发的传感器,使其随时探知地上地下发生的情况,并将数据实时传输到操作端,接受操作人员的“发号施令”。因核心技术突出,该团队研发的玉米播种作业监控系统、玉米收获机对行和仿形控制系统曾摘得山东省机械工业科技进步一等奖桂冠。

“手握金刚钻,敢揽瓷器活。”这几年,该院智能化研究团队凭借良好的科研基础和创新能力,先后承担了国家科技支撑计划课题“大型气力式玉米精密播种施肥机种肥监控系统的研制”和多项省级课题,联合相关农机龙头企业研发出“智能高速气力式玉米免耕精密播种施肥机”“智能喷杆喷雾机”“智能玉米收获机”等多项国际先进或国内领先的科技成果。智能化技术的推广和使用必将带来一场新的“农业革命”,山东省农机院已经站在了前进的潮头。

产学研推合作 让农民真正受益

收获了玉米,秸秆怎么办?焚烧会严重污染环境,还田虽方便,但过量还田会造成种子发芽率下降、扎根不牢、与幼苗争夺养分。秸秆处理成了农民头疼的大事。

“农民遇到的难题,就是我们科研攻关的精准方向”。该院收获技术研究团队周进主任和同事以实际需求入手,研发设计出了玉米穗茎兼收与秸秆打捆一体机,为玉米秸秆回收综合利用找到了新的出路。青贮技术研究团队开发出一种集切割、粉碎、收集于一体的青饲料收获机,为玉米秸秆的回收提供了较为完备的解决方案。经过两年的推广应用验证,该产品在收获青贮玉米、甜高粱中发挥出巨大威力,加之与打捆机、裹包青贮机配套联合应用,大幅度提高了工作效率和降低了生产成本。

创新必须落实到创造新的增长点上,如何生产、推广、应用使企业和农民真正受益?该院采用的产学研推合作模式,让这一问题迎刃而解。

“长期以来,院企合作给我们的科研带来了很多的促进,如研发的成果更接地气,走向市场的步伐更快,同时经费供应更及时、充裕。” 该院副院长焦伟向记者举了几个成功案例:2011年与山东国丰联合研制的4YZX-2玉米收获机销售达到3千多台;和山东大华机械联合研发的拳头产品高速精密玉米播种机,可一次性完成精量单粒播种、挤压覆土、深松、分层施肥等多道工序,可逐步替代进口;与五征集团联合研制的青饲料收获打捆机将切割、粉碎、收集融合为一体,满足了粮改饲用户对青贮玉米收割的时效性要求。此外,大蒜播种机、收获机等分别与山东玛丽亚公司、山东华源莱动内燃机有限公司合作形成产品上市。

“当前,我国农机工业和农业机械化事业已进入快速发展的历史新阶段,我们也面临着科技创新与快速发展的新机遇、新挑战。我们将发挥自身优势,整合科研力量,围绕转方式调结构,以解决全程机械化技术装备关键重大科技问题为主线,推动科技成果快速转移转化,全面构建农业生产全程机械化模式,努力以科技创新引领新旧动能转换,推动农业‘新六产’发展,为实现农业现代化贡献我们的智慧和力量!”理事长兼党委书记范本荣掷地有声的语言里透露出山东省农机院阔步发展的雄心与壮志。

(责编:tibet)

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