省農(nóng)裝所丘陵中心：潛心創(chuàng)新 為丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展插上高科技翅膀

[編者按]

近年來(lái)，廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)裝備研究開發(fā)中心（以下簡(jiǎn)稱“省農(nóng)裝所丘陵中心”或“丘陵中心”），深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以研發(fā)“適用、好用、耐用”丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)裝備為目標(biāo)，持續(xù)強(qiáng)化應(yīng)用基礎(chǔ)研究，著力突破行業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)，積極促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，不斷增強(qiáng)發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)造力，為我國(guó)南方丘陵山區(qū)林果蔬茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供生產(chǎn)全程機(jī)械化的農(nóng)業(yè)裝備、技術(shù)支撐和解決方案，有力促進(jìn)了行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

廣東地處我國(guó)最南部，省內(nèi)北部多為丘陵，南部多為平原和臺(tái)地，素有“七山二水一分田”之稱。在這樣的自然環(huán)境條件下，如何用好農(nóng)機(jī)裝備這對(duì)科技的翅膀?yàn)楝F(xiàn)代農(nóng)業(yè)賦能，是廣東鄉(xiāng)村振興面臨的重要命題。近年來(lái)，省農(nóng)裝所丘陵中心聚焦廣東省農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)及裝備需求，加快關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)，推進(jìn)農(nóng)機(jī)裝備創(chuàng)新，研發(fā)出適合南方丘陵山地果茶園作業(yè)的先進(jìn)適用各類農(nóng)機(jī)具，有效破解了丘陵山區(qū)“無(wú)機(jī)可用”“無(wú)好機(jī)用”的難題；同時(shí)，通過(guò)大力推廣全程機(jī)械化新技術(shù)、新機(jī)具，努力打造出更高質(zhì)量的技術(shù)裝備服務(wù)體系，助力南粵鄉(xiāng)村振興與脫貧奔康。

強(qiáng)化基礎(chǔ)研究 把科研成果用在南粵大地上

基礎(chǔ)研究具有先導(dǎo)性、戰(zhàn)略性、公益性等特征，產(chǎn)出原始創(chuàng)新成果需要長(zhǎng)期的研究積累。多年來(lái)，丘陵中心聚焦南方丘陵山地農(nóng)業(yè)機(jī)械化現(xiàn)狀，深入山間地頭，開展了大量基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究，不斷促進(jìn)科技成果產(chǎn)出。“十三五”期間，丘陵中心共牽頭承擔(dān)省部級(jí)科技項(xiàng)目36項(xiàng)，獲得專利授權(quán)13件，制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，相繼開發(fā)了4LZ-5.0Z系列全喂入谷物聯(lián)合收割機(jī)、1GZL230履帶自走式旋耕機(jī)（無(wú)極變速和機(jī)械變速兩種）等大中型農(nóng)業(yè)裝備；同時(shí)，針對(duì)丘陵山區(qū)果茶園的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和作業(yè)要求，建立了六大功能性環(huán)節(jié)分類解決方案，研制了3SSLZ系列手扶履帶自走式碎草機(jī)、1JH1200滑移仿形秸稈粉碎還田機(jī)、3FSLZ-70手扶履帶自走式樹枝粉碎機(jī)、7YD-350單軌運(yùn)輸機(jī)、3GLZJ-350自走剪叉式果園作業(yè)平臺(tái)、7YLZG-600型履帶自走式高床作業(yè)機(jī)、3WZ-650風(fēng)送式履帶噴霧機(jī)等多款產(chǎn)品（見圖1）。其中，4LZ-4.0Z、4LZ-5.0Z、4LZ-5.0ZA全喂入谷物聯(lián)合收割機(jī)通過(guò)部級(jí)農(nóng)機(jī)推廣鑒定，1GZL 230履帶自走式旋耕機(jī)通過(guò)省級(jí)農(nóng)機(jī)推廣鑒定，7YD-350型單軌運(yùn)輸機(jī)通過(guò)農(nóng)機(jī)新產(chǎn)品購(gòu)置補(bǔ)貼試點(diǎn)產(chǎn)品實(shí)地驗(yàn)證。

緊跟行業(yè)前沿 燃?jí)糸_拓智能農(nóng)機(jī)新領(lǐng)域

隨著人工智能時(shí)代的到來(lái)，丘陵中心也向農(nóng)業(yè)機(jī)器人和智能農(nóng)機(jī)領(lǐng)域發(fā)起了挑戰(zhàn)。通過(guò)對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的消化吸收和再創(chuàng)新，丘陵中心依托項(xiàng)目“果園智能除草機(jī)器人研發(fā)與示范應(yīng)用”，成功研制了果園智能除草機(jī)器人（見圖2）。在項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中，通過(guò)結(jié)合DEM（數(shù)字高程模型）與DMU（數(shù)字樣機(jī)模型）數(shù)據(jù)交換分析，構(gòu)建了DEM-MFBD（離散元-多柔體動(dòng)力學(xué)耦合）數(shù)字化虛擬試驗(yàn)平臺(tái)。目前，該項(xiàng)目仍處于緊張攻關(guān)階段，重點(diǎn)攻克精準(zhǔn)快速識(shí)別定位、自動(dòng)導(dǎo)航、混合動(dòng)力等多項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)。

為解決菠蘿采摘運(yùn)輸難題，丘陵中心在“十三五”期間組織科研骨干進(jìn)行集中攻關(guān)，最終于2019年9月研發(fā)出菠蘿采摘運(yùn)輸一體化裝備（見圖3），通過(guò)人工輔助采摘，大大提升了勞動(dòng)效率，降低了采收成本。目前，菠蘿采摘運(yùn)輸機(jī)已經(jīng)完成兩輪田間試驗(yàn)和改進(jìn)設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)銷售。

圖2 丘陵中心智能除草機(jī)器人樣機(jī)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

圖3 菠蘿采摘運(yùn)輸機(jī)采收作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)

聚焦行業(yè)需求 推動(dòng)創(chuàng)新成果落地有聲

5年來(lái)，丘陵中心充分研判國(guó)內(nèi)外行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)，深入了解國(guó)家、省相關(guān)戰(zhàn)略部署及政策文件，服務(wù)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，認(rèn)真貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的指導(dǎo)意見》精神，聚焦行業(yè)需求，聚焦農(nóng)機(jī)短板弱項(xiàng)，加強(qiáng)裝備技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，加大協(xié)同聯(lián)動(dòng)力度，努力突破核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件瓶頸，成功研發(fā)出多款適合南方丘陵山區(qū)、“三農(nóng)”所需、先進(jìn)適用的農(nóng)機(jī)裝備。目前，丘陵中心的多數(shù)科研成果已經(jīng)進(jìn)行了成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，部分產(chǎn)品已經(jīng)大批量推廣使用。其中，4LZ-5.0Z系列全喂入谷物聯(lián)合收割機(jī)在廣東、廣西、海南等省份銷售推廣1100多臺(tái)，銷售收入超億元，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

展望未來(lái) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化大有作為

“十三五”期間，省農(nóng)裝所丘陵中心聚焦區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展，充分發(fā)揮所內(nèi)裝備技術(shù)和人才優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)裝備技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，著力突破林果機(jī)械的關(guān)鍵環(huán)節(jié)機(jī)具及關(guān)鍵零部件制造技術(shù)瓶頸，大幅提升了廣東省林果裝備的整體技術(shù)水平，為廣東高端農(nóng)機(jī)裝備制造奠定了良好基礎(chǔ)。5年來(lái)，丘陵中心大力試驗(yàn)推廣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，努力創(chuàng)造林果機(jī)械的科研成果轉(zhuǎn)化和中試熟化條件，打通了從科研成果到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)的通道，果茶生產(chǎn)、初加工機(jī)械化方式成為丘陵山區(qū)林果業(yè)經(jīng)營(yíng)主體的普遍選擇，丘陵山區(qū)整體農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平有了較大幅度的提升。

展望未來(lái)，丘陵中心將繼續(xù)著眼農(nóng)業(yè)機(jī)械化裝備全面覆蓋與升級(jí)改進(jìn)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)智能裝備的研發(fā)與試驗(yàn)推廣，為廣東鄉(xiāng)村振興提供科技支撐。一是繼續(xù)致力于丘陵山地果園機(jī)械的研發(fā)，在現(xiàn)有碎草機(jī)、碎枝機(jī)、自走剪叉式果園作業(yè)平臺(tái)、單軌運(yùn)輸機(jī)、 履帶自走式高床作業(yè)機(jī)、風(fēng)送式履帶噴霧機(jī)等系列產(chǎn)品基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)南方特色丘陵山區(qū)林果茶園地形和農(nóng)藝特點(diǎn)，精準(zhǔn)研發(fā)相關(guān)裝備，為我國(guó)丘陵山地林果業(yè)生產(chǎn)提供全程機(jī)械化解決方案。二是加強(qiáng)對(duì)南方蔬菜、菠蘿等耕整地運(yùn)輸、收獲等環(huán)節(jié)機(jī)械化技術(shù)的研發(fā)，集成應(yīng)用蔬菜、菠蘿等生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)，促進(jìn)適用于廣東省蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)需求的裝備研發(fā)和示范推廣。三是依托“果園智能除草機(jī)器人研發(fā)與示范應(yīng)用”“丘陵山地省力化機(jī)械栽培智能裝備研究與示范”等省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，加強(qiáng)現(xiàn)代農(nóng)機(jī)裝備、關(guān)鍵部件及核心裝置的基礎(chǔ)性技術(shù)研究，為未來(lái)開發(fā)遠(yuǎn)程遙控、自主作業(yè)智能農(nóng)機(jī)裝備奠定基礎(chǔ)。