贵州大学“智能铁牛”勇闯贵州现代山地特色高效 农业科技新路

贵州大学“智能铁牛”勇闯贵州现代山地特色高效

农业科技新路

 ——贵州大学第八届精准帮扶典型项目推荐


农业强国是社会主义现代化强国的根基。党的二十大报告首次提出加快建设农业强国,这是以习近平同志为核心的党中央着眼全面建成社会主义现代化强国作出的重大战略部署。2025年第13个指导“三农”工作的中央一号文件《中共中央 国务院关于进一步深化农村改革 扎实推进乡村全面振兴的意见》提出进一步深化农村改革,扎实推进乡村全面振兴。其中,重点强调了以科技创新提升农业生产效率,对农业机械化和智能化的发展提出了明确的方向和要求,核心在于通过技术赋能,推动农业向高质量、高效率发展。为深入贯彻落实党中央决策部署和总书记重要指示精神,要因地制宜发展现代山地特色高效农业,加快实现贵州高水平农业科技自立自强,针对贵州省山地农业“无机可用、无好机用”的瓶颈问题,以及贵州特色产业发展中技术、人才、效益等多重挑战,贵州省委、省政府做出加快山地小型农机装备研发制造工作部署,贵州大学自觉扛起政治责任与时代使命,充分发挥农业工程学科优势与涉农综合性大学合力,组建跨学科攻关团队。团队以破解丘陵山区农机化为突破口,创新构建了以山地智能农机为核心的“山地适配农机+”精准帮扶模式。该模式通过“研---服”一体化路径,不仅有效破解了生产痛点,提升了效益,更探索出一条“科技驱动、智慧引领、人才支撑、产业兴旺”的精准帮扶新路,为全国同类地区乡村振兴与农业现代化贡献了可复制、可推广的“贵大方案”与“贵州经验”。

一、基本情况

贵州省作为全国典型的山地丘陵地区,92.5%的面积为山地和丘陵,平均海拔超1100米,耕地碎片化问题极为突出,15°以上坡耕地占比更是超过65%,“大坡度、小地块、高黏性土壤”的独特耕作环境,平原地区的大型农机在这里“水土不服”。传统“牛耕人背”的劳作方式效率低下,加之山区青壮年劳动力流失,特色农业产业发展面临严峻的“体力”与“人力”困境。

为破解这一难题,立志让适合山地的“铁牛”爬坡上坎,为贵州特色农业现代化“开路”。贵州大学响应国家号召,统筹优势资源,组建了以党员专家为骨干、农业机械、机械工程等多学科参与的“山地农机装备研发与推广应用团队”。团队现有核心成员19人,其中正高职称9人、副高职称5人,博士占比超85%,强大的人才梯队为技术攻关提供了坚实支撑。团队以“服务山地农业、助力乡村振兴”为使命,围绕贵州主要粮油作物和茶叶、辣椒、刺梨等特色经济作物全程机械化的紧迫需求,从2006年至今,在贵州多个水稻油菜及经济作物主产区建立示范基地、开展精准帮扶,走出了一条“科研创新破难题、人才培养强根基、高效服务到一线、成果转化促实效”的发展道路。

二、实施进展

在学校的精心谋划下,农机团队深入一线,精准把脉,创新性地构建了以“党建为引领、适配性研发为核心、社会化服务为纽带、产业提升为目标”的“山地适配农机+”精准帮扶模式。

)党建铸魂,一线攻坚彰显担当

坚持党建引领,党支部带领团队深入学习领会党中央关于“三农”工作、科技创新、乡村振兴的重大决策部署和重要指示精神,将党建工作与帮扶任务深度融合,为帮扶工作提供坚强组织保障。

支部建在链上:创新将“支部党员大会开在技术攻关最前沿、推广示范第一线、服务群众最基层”,组织生活与项目攻关深度融合。支部会议既是理论学习会,也是工作部署、研讨“如何让‘铁牛’在陡坡上站稳”等具体技术难题的作战会。

党员冲锋在前:设立“党员先锋岗”,划分“党员责任区”。在专班确定的重点区域和产业中,党员专家带头钻难题、做示范。张富贵教授作为党员先锋,带领团队党员教师和研究生深入威宁县、湄潭县等主要经济作物产区驻点服务300多天,着力破解产业发展技术瓶颈,帮助草海镇组建首个以三白蔬菜机械化作业为主的农机专业合作社,带动当地100余户农户增收。

校地共建促落地:团队党支部与帮扶村党支部结对子,将专班的政策精神与技术方案直接传递到田间地头,提升了基层的执行力,形成了“专班引领、支部落实、党群联动”的良好局面。

)专班协力,高位统筹凝炼方向

贵州大学与贵州省农业农村厅与联合成立“山地农机装备研发及推广应用工作专班”。专班以罗锡文院士等行业权威为顾问,贵州大学张富贵等20余名高校教师为核心成员,明确了如何让“铁牛”在陡坡上站稳的“三个导向”发展思路,为贵州丘陵山区农业机械化发展锚定了新方向。

目标导向精准聚焦:围绕贵州主要粮油作物生产需求、12个农业特色优势产业发展需求以及农业产业“接二连三”(从第一产业向第二、三产业延伸融合)的增值需求,确保研发与推广工作始终围绕产业核心痛点展开。

问题导向直击要害:以解决部分农业生产环节“无机可用、无好机用”的现实困境为核心任务,精准匹配研发资源与生产需求,避免科研与实践脱节。

成果导向明确节点:制定三年工作实施方案,明确到2025年实现装备研发、技术推广、示范建设的初步突破,以阶段性成果倒逼工作推进,确保各项任务落地见效。

(三)“铁牛”攻坚,精准研发破解适配难题

团队坚持“原始与集成创新结合、引进改造与原创设计结合、大中型与小型农机结合”的“三结合”研发理念,让“铁牛”真正能“爬坡”、会“干活”。

精准研发坡地耕作“特种兵”:团队基于不同微地形土壤环境和耕深现状,提出微型犁耕及适度深耕技术,发明采用9马力单缸风冷柴油机为动力,耕深达到20cm8档位自走式且左右轮独立转向的微型犁耕机,适用于丘陵山区较小地块无法使用拖拉机翻耕的零碎土地,代替传统牛耕。

创新特色作物种植“新装备”:一是便携式螺旋背负打孔机,集成打孔计数和扶手高度无极调整功能,能够快速成型符合作物生长需求的井窖,解决了高黏性土壤打孔易塌陷的问题;二是自走式纯电驱动打孔投苗机,采用自动限位和高减速大扭矩电驱技术,实现定距、打孔、投苗同步作业,适用于缓坡地和平地的省力化井窖移栽,将移栽效率从人工每人每天不足0.5亩提升至机械作业每亩仅需15分钟。

智能化与水肥一体化技术“精灌溉”:基于物联网的山地智能灌溉系统,通过土壤湿度传感器、气象监测设备等实时采集数据,实现“按需灌溉、精准施肥”,较传统漫灌节水超30%、节肥25%,每亩年均节约成本约200元。针对大坡度高扬程场景下的定根水施用难题,团队提出小流量稳压控制技术,研制出大储量毫升级定量浇水机,精准控制200ml级定根水施用,解决了坡地作物移栽后浇水不均、成活率低的难题。

(四)机制创新,构建社会化服务推广网络

建立“产学研用推”协同机制:与贵州航天智慧农业有限公司合作共建山地智能农机研究所,共同开发、示范推广适用农机产品。坚持“创新不止于专利,成果要见于实效”,通过技术转让、合作生产等方式,将发明专利转化为本土农机产能。采取“一企一策”方式与省内外企业开展合作,与星光农机、詹阳动力、金三叶机械、山东华龙、双木农机、重庆鑫源等企业联合研发小型化、轻简化装备,共同推进成果产业化。创新性地构建了“高校(技术研发)-企业(批量生产)-合作社(示范推广)-农户(实际应用)”的四级协同推广网络,通过建立示范基地、开展技术培训等方式,确保新技术、新装备能够快速实现产业化应用,切实提升农业生产效率。

制定“规程”形成推广引擎:团队联合省农机推广总站、省农科院园艺所等单位,共同制定了《丘陵山区茶园机械化管护技术规程》等5项地方标准以及《贵州省农机装备安全操作规程》等30余项企业技术规程,印刷发放“农机明白卡”等手册2万余份,为全省农机农艺融合提供标准化指引,成功推广了一批适合丘陵山区农机化发展的农机农艺融合技术。

开展常态化技术培训:牵头组织“农机农艺融合技术咨询”活动,累计举办培训班120余期,培训内容包括机具操作、维护保养、农艺要求、安全规范等,累计培训农机手、合作社负责人、种植大户等3000余人次,覆盖全省主要农业县。比如,在凤冈县进化镇、德江县煎茶镇,经连续3年培训,培养了以罗会峰为代表的本地农机服务队,拥有各类农机具15台(套),年服务面积超5000亩,年收入达50万元。

(五)产业赋能,实现从“节本”到“增值”

茶叶产业:机械化推动品质提质。在望谟县郊纳镇八步茶产区,团队重点推广“修剪机+单人采茶平台+揉捻机+智能杀青机”的装备组合模式。使用机械化后,春茶采收周期从原来的25天缩短至20天,优质茶青比率提高15%,亩均效益增加800元。同时,团队帮助当地合作社建立首个机械化茶叶初加工车间,实现从鲜叶到干茶的标准化加工,茶叶品质稳定性显著提升,产品溢价率达20%。研发的茶园多功能机械可实现修剪、施肥、除草一体化作业,每亩作业成本降低200元。

烟草产业:机械化带动降本增效。围绕烤烟育苗播种、翻犁、旋耕、开沟、施肥、起垄、覆膜、拔秆等八大作业环节,团队在播州区、凤冈县、威宁县等8个示范县开展交叉验证,系统测试不同机型在不同地形、土壤条件下的适应性,最终形成《贵州省典型植烟区分区分环节适用机型推广配置目录及关键配置参数指南》。该模式推广后,烤烟生产每亩人工成本降低300元,生产效率提升60%,为全省烟叶产业高质量发展提供了有力支撑。

刺梨产业:机械化减少采摘损伤。针对刺梨作物,重点研制刺梨采摘机,其中便携式刺梨采摘机能够减少果实损伤率至5%以下,较人工采摘效率提升8倍;

产业融合:机械化赋能产业链延伸。围绕农业“接二连三”需求,研发推广田间转运机械和清洗、烘干、贮藏等初加工机械,研究“稻+”机械化开沟养鱼技术、“玉米+”机械化搬运技术等,推动产业链延伸增值;针对高标准农田建设,研制推广碎石精整地机械,助力提升耕地质量。

三、主要成效

(一)“三个一批”破瓶颈,助推农机化水平提升

十余年来,团队聚焦山地农业生产全链条需求,以组织实施“三个一批”行动(研发一批机具、推广一批技术、凝练一批模式)为核心路径,着力破解装备落后、技术匮乏、人才短缺三大瓶颈。累计成功研发20余种关键农机具,申请专利58件,其中授权发明专利12件,多项技术填补国内空白,构建起覆盖粮油与特色经济作物的完整农机装备体系。

研发成果系统覆盖主要生产环节:在粮油领域,研制出通用动力平台、水稻育秧设备、大豆玉米复合播种与喷雾机、马铃薯与油菜专用机械等;在特色产业领域,针对刺梨、茶叶、中药材等,开发出采摘、烘干、收获等专用机械;同时,围绕产业延伸与高标准农田建设,推广了田间转运、初加工及碎石整地等机械,并集成推广“稻+”“玉米+”等机械化种养模式。此系列成果有效助力全省农作物耕种收综合机械化率从2022年的46%稳步提升至2024年的55%,为高校科技力量服务乡村振兴打造了可复制的“农机样板

(二)地方标准落地,推动农机作业“标准化”“示范化”

团队联合中国烟草总公司贵州省公司、贵州省山地农机研究所、贵州省农机推广总站等多家单位,先后制定发布《贵州省烟草农机保养规范》《烟叶基地单元农机配置规范》《贵州省农业灌溉定额地方标准》等多项地方标准,为全省农机农艺融合提供了权威依据,推动山地农机作业从“经验化”向“标准化”转变。截至20259月,团队围绕茶叶、蔬菜、高粱、烤烟等作物生产机械化,在全省建立核心示范基地20个,示范面积累计达1.2万亩,辐射带动周边区域应用面积超过50万亩。通过举办各类现场演示会、观摩会150余场,直接覆盖和服务农户超过30余万人,让农民群众直观感受农机装备的优势,激发了应用新技术、新装备的积极性。

(三)典型经验可复制,成为高校帮扶样板

团队扎根基层、服务“三农”的典型事例先后在中央电视台新闻联播、贵州新闻联播、动静贵州客户端等主流媒体报道;20223月报送的《建议搭平台造设备育机手 提升我省丘陵山区农业机械化水平》获贵州省委办公厅“每日要情”采用并获省领导批示。2024年,团队获批“贵州省山地智能农机全省重点实验室”;2025年,“高端装备智能制造”教师团队入围教育部第四批“全国高校黄大年式教师团队”创建示范活动名单;团队骨干成员张富贵教授获评“贵州省五一劳动奖章”“全国模范教师” 等荣誉称号,彰显了团队的专业实力与社会认可,成为高校科技助农的典型。

四、主要特点与经验

(一)精准靶向:按“山地需求”定研发

团队以解决山地农业实际困境为科研原点,摒弃“为研发而研发”的形式主义,构建“需求挖掘--技术攻坚--成果落地”闭环。成员常态化深入田间,与农户、合作社座谈,梳理出“陡坡耕作难、特色作物管护难”等核心难题,将产业诉求转化为科研任务。

(二)服务下沉:让“铁牛”更持久

团队长期扎根山区,在贞丰县、普安县、德江县等多个乡村振兴重点帮扶县建立山地农业机械化技术集成与示范应用基地,作为新技术、新装备的“展示窗”和“推广站”。团队核心成员闫建伟教授和妻子长期扎根贵州茶区,走遍湄潭、凤冈等地的茶园,为茶农提供从种植到加工的全链条技术服务,被当地群众亲切地称为“茶叶夫妻”。

(三)多方协同:构建“共赢生态圈”

建立“高校研发+浙黔协作+企业生产+农民应用”的机制。团队创新构建“基础研究-技术攻关-成果转化”三位一体、环环相扣的无缝衔接研发链条,形成了从理论创新到实践应用的完整闭环。依托东西部协作“浙黔山海共协作”机制,浙江大学充分发挥学科、人才与科研优势,聚焦山地农机研发瓶颈,对贵州大学团队开展全方位、组团式帮扶,共同为贵州农业现代化助力。积极与地方政府、农业部门、农机企业协同合作,共同推动先进农机装备的推广应用和售后服务体系的完善。

(四)可持续性:从“输血”到“造血”

在服务乡村产业中培养人才,依靠人才支撑产业发展,形成良性循环。通过技术培训班、现场演示会,定向培育本土农机操作与维修人才,留下“带不走”的技术队伍。紧扣农机化“人”三要素同步发展战略,构建“培养--实践--留存”人才体系。将学生课程设计、科研训练与帮扶需求挂钩,教师带队扎根基地,让学生在装备调试、技术服务中锤炼能力。通过产教融合培养人才,为乡村振兴输送核心力量。

五、未来打算

(一)深化“铁牛”研发,拓展帮扶领域

针对当前机械化率仍较低的环节,集中力量突破山地油菜直播、茶叶智能化采摘、中药材高效低损收获、刺梨机械化采收等“卡脖子”技术。计划在2028年前,研发出智能夏秋茶采茶机器人、仿生挖掘收获机、小型油菜直播机等新型装备10种以上,申请专利20项。研发更具智能化、轻量化特征的下一代“山地铁牛”。

(二)扩大推广范围,强化模式复制

在现有示范点成功的基础上,协同与地方政府,在贵州省内同类地区进行系统性、成建制地推广,力争在“十五五”期间实现重点产业适宜区域全覆盖。跨区域整合资源,打造集研发、制造、推广、服务于一体的“山地农机产业化应用示范区”,形成辐射带动效应。将“专班+党建+团队+合作社”的成功模式进行标准化、模块化总结,积极向西南丘陵山区乃至全国同类型地区输出,贡献可复制的贵州经验。

(三)加强人才培养,夯实根基

整合培训资源,培训农机合作社技术骨干、高级农机手、新型职业农民5000人次,打造高素质乡村农机人才队伍。在贵州大学校内开设“山地智能农业装备”微专业,每年选拔50名优秀本科生进行跨学科培养;扩大机械类研究生招生规模,每年培养农机方向硕士、博士研究生20人以上。



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