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山東故事|尚書旗:讓農機助農民“挺直腰桿”

發布時間:2019-10-23???來源:聯合日報??? 作者:張永莉 周維維???瀏覽次數:

尚書旗教授進行育種機械播種試驗

又是一年秋收時。全國8000多萬畝花生又到了收獲的季節,青島農業大學機電工程學院院長、博士生導師尚書旗及其團隊研發的十幾種花生收獲裝備“威風凜凜”地開始下地收割。

“最開心的事兒是聽到老鄉說我們研發的機器‘好用’,每當這時就有一種油然而生的成就感、自豪感。”齊魯最美科技工作者、青島農業大學機電工程學院院長、博士生導師尚書旗將目光瞄準以花生為代表的根莖類作物,專注根莖類作物機械研發30年,為我國農業機械化發展作出了突出貢獻。

227項專利,兩項國際發明,已授權發明專利55項,37種新型裝備系全球首臺,累計產值29.6億元……尚書旗長期從事根莖類作物機械化關鍵技術和田間育種機械研究,帶領團隊創造了我國花生機械領域90%以上的首創裝備,包攬了種子繁育技術裝備研發領域全部國家級科研項目,攻克了芝麻機械化播種收獲難題,是國內根莖類作物生產機械化技術研發的提出者、實施者、推動者。

機械化作業 讓花生收種“挺直腰桿”

作為我國重要的經濟及油料作物,花生在山東、遼寧、河北、河南等地廣泛種植,產量居全球首位。花生播種與收獲兩大環節的機械化水平,直接影響產業穩定與發展。“在所有作物里,根莖類作物一直被認為是機械化的難題,它們長在土里,看不見、摸不著,不容易實現機械化,而花生,又是難題中的難題。”尚書旗說,“用‘麻屋子,紅帳子,里面住著個白胖子’形容花生非常貼切,播種時要把‘麻屋子’去掉,帶著紅衣,花生的紅衣很脆弱,受外力大了,容易破壞胚芽,因此播種機械必須充分考慮其易傷特性。”

一臺農機,從研發到面市需要多長時間?“至少需要5年。”尚書旗說,技術理論匱乏、核心技術缺失導致的機具裝備發展嚴重滯后,成為制約我國花生產業發展的主要瓶頸。“歐美農業機械基本都是大型機具,價格相對較高,而且種植模式和國內差別很大。就花生而言,我國的花生是直立式的,籽粒比較大,而美國的花生是爬蔓的,籽粒很小。”他介紹,土壤條件、種植方法不同對農業機械提出了更加多樣化的要求。

上世紀90年代初,尚書旗將花生播種和收獲機械研發確定為研究目標,向著最難的農機領域進發,夙興夜寐,加班到深夜對他來說是家常便飯。“當時都是手繪圖紙,經常畫圖到半夜兩三點鐘,而且農業機械必須在田間試驗,需要常常深入田間做調查,怎么種?怎么收?如何使力?都要了然于心。”他說,“我本來就是農民出身,農活都會干。機械試驗時,全程都要在地里盯著,現在我也常下地,不下地就發現不了問題。”

為此,業內朋友開玩笑地為尚書旗寫了幅對聯,上聯是:辦公室,一桌椅,一沙發,日夜艱苦奮戰;下聯是:回家中,妻子怨,兒不解,笑問客從何來;橫批:還得加班。這是尚書旗工作狀態的真實寫照。他的日程表中沒有節假日,由于忙工作不著家,他沒少被夫人嘮叨,連夫人嘮叨他的話都成為團隊的笑談,“早些年忙工作,家就是旅館;這幾年連旅館都算不上了,已經升格為鐘點房了!”

人生最美好的30年,憑借著咬定青山不放松“鉆牛角尖”的韌勁兒,尚書旗帶領團隊從花生播種機、收獲機,到根莖類作物生產機械,再到作物育種機械裝備,實現了國內根莖類作物機械化零的突破,研制的花生聯合收獲機是當前國內第一個進入國家農機推廣目錄的花生聯合收獲裝備,填補了田間育種機械的空白,開辟了芝麻智能種收的原創,打破了國外技術的封鎖和壟斷,建立了花生收獲機械化技術理論體系。在2017年度國家科學技術獎勵大會上,由青島農業大學作為第一完成單位、尚書旗作為第一完成人主持完成的“花生機械化播種與收獲關鍵技術及裝備”項目獲國家科技進步二等獎。

做好“領頭雁” 高層次研發團隊不斷創新

做為國家公益性行業(農業)科研專項經費項目首席專家,國家十一五、十二五、十三五科技支撐計劃項目主持人,尚書旗先后主持完成了國家科技支撐計劃項目、國家“948”項目、國家農業科技成果轉化項目、山東省科技攻關項目等國家及省部級課題31項,獲得19項科研成果,7項成果總體技術居國際領先水平。申報并獲得國家專利133項(其中發明專利65項);發表論文137篇,多被SCI、EI等收錄引用,出版教材和專著7部,可謂著作等身。

“我只是榮譽的載體,優異成就的取得,源于我們團隊強大的協作能力和高標準、高效率的工作作風。”這是尚書旗面對贊譽經常重復的一句話。他挑頭組建的該領域“根莖類作物生產機械化技術”國內高層次研發團隊,發明了基于花生物理性狀的自重送排種與適于直立生長花生的切擠破土、拉折摘分收獲機械作業方法。根據花生種子的物理特性,解析了依托花生自身重力特性非強制充排種與機械結構間的互作關系,發明的花生低損傷精準送排種的理論方法,被國內廣泛應用。同時圍繞花生秧果與土壤的作用關系,創新了花生分段收獲、半喂入與全喂入適應性摘果的工作途徑,目前國內90%以上的收獲機械采用該方法。

尚書旗(左二)帶領團隊進行小區玉米播種試驗

“領頭雁”再好,也離不開身后同樣堅定、齊心的雁群。尚書旗組建了國內第一個且唯一一個以“作物品種小區精確種植和收獲機械化技術”為研究主體的團隊,歷時19年協同攻關與系統研究,根據國內五大主產區、四種典型種植模式與農藝要求,提出了花生機械化生產的解決方案及其配套機具方法,構建了國內首個花生機械化生產信息查詢系統,形成了農業部主推的農業輕簡化實用技術和農業部頒布實施的《花生機械化生產技術指導意見》,研制出適應不同種植要求的11種大、中、小型花生聯合播種機;創制出適應不同收獲要求、不同土壤特點的10種花生分段收獲機和8種聯合收獲機,突破了花生收獲系統化作業的技術難題,實現了輕簡化分段與多環節聯合收獲作業,開創了適應中國不同種植模式和特點的花生種收機械化技術應用先河,確立了國產花生機械在國際上的主導地位。

“我們現在最好的花生聯合播種機械,可以實現起壟、開溝、噴灑除草劑、鋪設滴灌帶、播種、施肥、展膜、覆膜、壓膜、膜上苗帶覆土10道工序一次性完成;最好的花生聯合收獲機,集花生挖掘、夾持、輸送、秧蔓—果根分離、秧蔓裝袋(打捆)功能于一體,能夠實現花生秧蔓的綜合利用價值。”尚書旗說,團隊項目總體技術位列國際先進,核心技術達到國際領先水平。

研發之外,尚書旗及團隊國際化的腳步從未停歇,目前正向著“田間小區精確種植與收獲裝備”試驗相關課題順利驗收而沖刺。簡單說就是為農學家、育種專家們研究裝備,從而讓他們的工作實現機械化、現代化,這也是國際田間試驗機械化協會(IAMFE)的目的。自2008年起,尚書旗擔任該協會主席,是首位當選的中國人,并因出色的工作能力獲得連任,2012年協會總部也由俄羅斯圣彼得堡遷入青島農業大學。

產學研合作 走出社會服務創新路

山東源泉機械有限公司創造了世界第一臺3壟6行秧果兼收型花生聯合收獲機;青島弘盛汽車配件有限公司成為國內第一臺花生聯合收獲機、世界第一臺2壟4行花生聯合收獲機的生產制造企業;青島明鴻農業機械有限公司成為中國最大的花生有序鋪放收獲機械企業;青島洪珠農業機械有限公司成為國內最大的馬鈴薯機械制造企業;青島普蘭泰特機械有限公司成為國內最大的種業生產裝備制造企業……

尚書旗教授(左一)到企業指導樣機生產制造

這些企業的共同點,在于核心技術全部出自尚書旗團隊。“我們的農業機械研發,從一開始就是產學研的產物。”尚書旗表示,農業機械研發投入大,學校沒有那么多加工能力,必須和企業合作。“學校合作的基本都是中小企業,因為這些企業最了解農民需要什么,也只有這樣才能解決生產第一線的問題。”

“科研的最大價值在于能解決人們生產、生活中遇到的實際問題。”在尚書旗看來,不接地氣的科研就沒有效應。從花生到馬鈴薯;再到胡蘿卜、甜菜、蔥、姜、蒜甚至西洋參,尚書旗帶領團隊成功走出了一條產學研之路,通過與企業合作,開發市場,青島農業大學儼然成為國內地下農作物機械化設備的研發大王。

研發的機器好不好,最有發言權的莫過于使用者。從2012年起,尚書旗團隊著手研究胡蘿卜的機械化收獲,并在2016年開始與平度市農機局聯合開展胡蘿卜機械化收獲裝備研發。“從合作開始,光地里面的試驗,就有八九次了,提出、研發并應用了胡蘿卜播種采取工廠化作業與種繩播種相結合的輕簡化種植技術,突破了胡蘿卜種植機械化技術的難題。”尚書旗說,設備研發就是一次次試驗,一次次調整,一點點積累,在失敗中找經驗并立即改進的過程。“機器很好用,我們不用再像以前一樣蹲在地里收胡蘿卜啦!”胡蘿卜機械化收獲裝備深受農民們歡迎,村民們紛紛豎起了大拇指。

校企合作的產學研模式取得雙贏。通過農機研究領域的成果轉化,青農大機電工程學院組織建立了32家專家工作站和科研教學實踐基地,全面合作的單位實現了多項新的突破;2016和2017年,團隊連續獲得兩屆中國產學研合作創新獎;獲批山東農機領域唯一一個省主要農作物機械化生產裝備協同創新中心,省級科研創新共享平臺4個,走出了產學研合作、社會服務的創新之路。

三尺講臺勤耕耘 建起專業人才培養模式

“把最先進的農機技術推廣到農村,提高我國廣大農村落后的生產力,改變農民‘面朝黃土背朝天’的耕作方式。”是尚書旗孜孜以求的夢想。如何實現這個質樸而偉大的夢想?“多育人、育成材,我的學生們代表了農機事業的前程,引導他們認識、了解,進而愛上這個事業,是我的職責和使命。”

嚴于己,而后勤于學生。教書育人30載,近萬名畢業學生遍及全國各地,他們中有教授專家、行業領軍人才、技術精英,幾乎全部成為我國農業機械化發展的主力軍,尚書旗以多年默默奉獻的言傳身教,無愧于身為教師的天職。

圍繞農機發展需求,尚書旗建立了農學、工學、管理相互融合,課堂、實驗、實踐相互結合,生產、教學、研究校內外相互聯合的農業工程類專業人才培養模式,提高了人才的社會競爭力和適應性,在全國同類院校得到了推廣應用,分別榮獲山東省高等學校教學成果一、二等獎;他執教的農業機械化及其自動化專業,獲批首屆山東省高水平專業建設立項,是山東省首批應用型特色名校重點建設專業、山東省高等學科特色專業、山東省高等學校卓越工程師計劃試點專業。

在尚書旗的引領下,青島農業大學農業機械教師團隊創建了以賽促教、以賽促學、以賽促創、以賽促改等多動力融合驅動的大學生創新體系,碩果累累:榮獲國家級特等獎10項,一等獎15項,二等獎30余項;學生團隊獲得挑戰杯全國大學生課外學術作品大賽特等獎和一、二等獎;創青春全國大學生創業大賽銀獎、山東省金獎,連續兩屆“東方紅杯”全國智能農業裝備大賽特等獎;智能農機創新團隊獲得大學生創新的最高榮譽“小平科技創新團隊”。

雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越。擁有根莖類作物、現代種業兩大現代農業生產裝備研發核心優勢的尚書旗團隊,同時拓展出果園、芝麻、中藥材機械化生產裝備三個延伸特色,在花生、馬鈴薯、大蒜、胡蘿卜、甜菜等根莖類作物生產裝備和種業生產裝備上仍在尋求新的突破,努力為我國農機事業發展作出新的更大貢獻。

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