近日,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。 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: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。
加强应用研究突破智能农机传感技术
“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。
“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,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。(据《科技日报》)