[记]春风喜度玉门关——我校赵匀教授研发的水稻钵苗移栽机在依兰试验成功

21.05.2015  17:12
写在前面       大家记忆中的人工插秧是什么样的?“面朝泥水背朝天”的劳作,耗时、耗力,低产、低效。       人们期待的钵苗移栽机械化作业又是什么样的?是在不改变育秧流程和装备,不改变秧箱、秧盘的前提下,完成农艺所要求的宽窄行机械化插秧。利用回转式机构将“取秧、输送和栽植”      三动作合一,并且达到不伤根,无缓苗期、高效、高产,低成本的目的。       然而要真正实现从“理想”到“现实”的跨越,谈何容易!数十年来,国内外针对两种移栽装备的探索始终未曾停歇,欧洲研发的移载装备仅适用于蔬菜、烟草等经济作物移栽,并需要三个不同的装置实现取秧、输送和栽插动作,价格每台在100-250万元不等,日本学习了欧共体的旱田移栽方式和装备形式,也是用3套装置完成3个动作,且整个系统装备的价格高达80万元;一直以来,国内业界的相关探索也大都因为难度巨大而始终未果。  

        春风喜度玉门关。2015年5月16日,由东北农业大学赵匀教授研发的、世界首创采用“回转机构”开发的5种机型水稻钵苗移栽机及宽窄行插秧机在黑龙江省依兰县全部试验成功!这一系列机型彻底改变了水稻移栽装备的形式,终于圆了广大农机人和稻农期盼良久的“”。       三十多年前,信息化技术的出现,推动了机电一体化的发展,欧共体国家利用机电一体化发展起来的单片机、机械手、电磁控制、气缸等技术和部件组合成三套或四套装置,开发出旱田全自动钵苗移栽机,其最大特点是成本高,只能用于经济作物;与欧共体不同,赵匀教授课题组是依靠信息化技术带来的计算机、语言和市场软件的发展,解决了回转式钵苗移栽机构优化设计难题,从而开发出系列钵苗移栽装备。       中国工程院院士、东北农业大学资深农机专家 蒋亦元认为 :建国以来在农业机械领域中有两项重大研究成果,第一项是跟踪性创新,第二项为引领性创新,赵匀教授课题组的水稻全自动移栽技术与装备属于后者,在全自动秧苗移栽技术和装备方面的构思、结构创新、运用及开发等方面皆为优化的技术、并能取得显著生产成效、堪为最先进的项目,是我省稻农已经盼望数十年的新型农机。       关键词一:好在哪?       水稻是我国主要的粮食作物。但由于我国土地资源有限,通过扩大粮食作物生产面积,大幅度提高粮食总产,难以维继。通过农艺专家几十年的试验证明,钵苗移栽是提高粮食作物单产的最行之有效的措施之一。此外,通过宽窄行栽植农艺来改善通风、光照,预防病害、减少倒伏、提高产量,减少农药施药量,缓解粮食与土地的污染问题,是绿色粮食作物生产的重要措施。       此前,上述农艺技术却迟迟未能大面积推广应用,完全局限于机械化装备没有出现。眼下,赵匀教授水稻钵苗移栽系列、宽窄行插秧机的研发成功,将彻底打破诸多瓶颈,主要实现了 三大突破:       可大幅提高水稻单产 ——由于其在移栽过程中不伤根,无缓苗期、返青快,可以形成低节分蘖,延长生长期,可提高单产10%—20%。       扩大“稻花香”等精品粮种植面积 ——由于无缓苗期,延长了作物生长期,就可将我省“稻花香”等精品水稻由第一积温带扩展到第三积温带(利用第一代产品双曲柄五杆水稻钵苗移栽机,通过2013、2014年试种后成功),扩大精品水稻生产面积,给农民快速致富创造了条件,对打造龙江绿色食品的品牌意义重大。       可移栽 “超级稻 —— 是国内外唯一适合 “超级稻”移栽的机型,可以为南方“超级稻”移栽提供装备,解决了超级稻大面积推广的瓶颈问题,,实现了“超级稻”由百亩向千亩、万亩扩展推广的要求。       关键词二:如何好?       结构简、效率高 ——赵匀教授所研制的新一代高效、轻简化回转式高速水稻钵苗移栽机型,通过计算机平台创造性地运用参数导引启发式优化算法,使整个系统各个目标参数同时均达到在其最佳范围内,仅用一个回转机构就代替日本机型三个装置完成取秧、输送和栽植3个动作,结构简单,效率是日本同类机型的1.5倍;       平台优、成本低 ——课题组依托先进的移栽机械创新优化设计平台,所研制的系列钵苗移栽装备为国际首创高效、轻简化钵苗移栽机,在效率相同前提下,成本仅为日本机型的1/10;       弊端少、效果佳 ——内插式宽窄行系列插秧机不仅可以完成水稻宽窄行插秧,而且增加了作业行走的宽度,减少了作业人的疲劳,大大提高了作业效率,而内插式宽窄行插秧减少了衔接行壅泥壅水的弊端,提高了作业效果。新一代机型还解决了斜取秧的问题。       傍晚,随着此次试验的水稻钵苗移栽机2种机型(普通乘坐式和高速式),稻宽窄行插秧机3种机型(普通乘坐式、高速式、步行式)共5种机型试验全部成功结束,田间淅淅沥沥降了一天的雨突然停了下来,天空中的晚霞映红了稻田的水面,更映红了在场每个人的笑颜。       试验现场,依兰县农技推广站站长老杨兴奋地说:“这台机器真好,钵苗移栽本身不用缓苗,带着营养土插秧移栽不伤根,省得以往插秧时拽苗撕根,同时还大大解放了劳动力,更极大地提高了工作效率,真是了不得!了不得!       从依兰返程的途中,研发团队负责人、黑龙江省农机联盟首席专家、赵匀教授向笔者介绍,团队发明的这些机型均为国际首创,具有完全的自主知识产权,已获得国际发明专利3件,国家发明专利20余件,可以说已真正打破国外发达国家对钵苗移栽技术的垄断局面。问其何以获得如此多的好成绩,赵匀教授直言道,一项成果的取得是太多太多人的努力共同成就的,尤其是学校的始终支持、领导的一直关切,团队同志们的不懈努力!       记者手记: 就在首次田间试验成功后的短短两天内,成果迅速引起了黑龙江省农委及国内同行的深切关注,据了解,本月26日,系列机器将在五常市卫国乡东方粮仓科技园区进行正式的现场演示,自然,赵匀教授和他的团队愈发忙碌起来。       赵匀教授特别希望能通过自己的努力使钵苗和宽窄行两种水稻移栽方式在同一装备上合二为一,研制出具有更大优势的系列水稻宽窄行钵苗移栽装备,替代传统插秧机。使九州大地上有真正属于中国自己的知识产权的机型!       利用科技优势,早日在广袤的龙江沃土上建立水稻钵苗移栽的产业基地是赵匀教授的目前最深的期待,为此,已过古稀之年的他仍在不舍昼夜地带领团队前行,有时从医院出来就来到田间,从试验现场转身又奔往医院。为此,大家难免要为他赵匀教授的身体担忧,然而他却总是用爽朗的笑声回应着。       这笑声,不仅浓缩着一位资深农机专家面对破解科研难题的信念和坚持,也充盈着他带领团队为能更好地农民排忧解难、实现致富梦想的欣慰和喜悦,更诠释着以赵匀教授为代表的所有“艰苦奋斗、自强不息”的东农人心倾于农、躬耕于农、情系于农的品格与情怀!       成果虽出,产业化难度更大。我们有理由相信,赵匀教授和他的团队能够披荆斩棘在未来的岁月克服更多的困难,有更多的喜报,让春风再度玉门关! (报道/石岩 摄影/刘丽艳)