科技日报记者 颉满斌
临近期末，甘肃农业大学机电工程学院教授赵武云及其带领的农机装备教师团队愈加忙碌。最近，他们一边总结今年农机田间试验数据，一边谋划明年的攻关方向。不久前，这支团队入选教育部第四批“全国高校黄大年式教师团队”。
多年来，该团队坚持问题导向，分区域、分产业、分作物、分环节梳理农机装备问题，聚焦甘肃省农业现代化中“无机可用”难题，开展产学研用协同创新。他们利用物联网等智慧农业技术，先后研发出20多种农机装备，其中大部分已实现企业批量生产，为西北旱作农业提质增效、乡村振兴注入科技力量。
“一机多能”降成本
河西走廊是我国最大的玉米制种基地。然而，长期以来，此地制种玉米收获依赖人工，不仅效率低下，而且成本高、损耗大。
“农民的急难愁盼，就是我们的研发方向，必须走出一条符合国情的农业机械化之路。”赵武云说。2020年，团队正式启动制种玉米收获机研发项目。经过近百次田间调研，他们深刻认识到：国外高端专用机型虽技术先进，但适配性差、价格昂贵，难以满足国内制种行业多元化需求。为此，团队确立了“一机多能、高性价比”的研发目标。
研发之路从突破关键部件开始。团队聚焦割台与剥皮机构两大核心部件，反复优化设计方案，在其中加入传感识别等功能。团队成员、甘肃农业大学教授戴飞为了一个参数，常常在试验田里一蹲就是半天，记录不同湿度、不同品种玉米的脱粒特性；团队成员、该校副教授辛尚龙带着学生，在车间里对着图纸和零件反复拆装调试。2022年，第一代样机研制成功，初步解决了“无机可用”的问题。
随后，他们根据田间试验反馈持续迭代。2023年，他们推出摘穗与剥皮一体作业的二代机，突破国外机型功能单一的限制。团队成员、该校副教授史瑞杰回忆，为了测试机器在夜间作业的可靠性，他们曾打着手电在寒夜里跟机记录每一个异常声响和堵塞点。接着，他们在2024年推出可实现低损摘穗和柔性剥皮的第三代样机。2025年，最新一代4YZPS-4D/6D型收获机批量投放甘肃张掖等主产区，助力制种玉米基地实现高水平机械化作业。看到农户们围着新机器笑，赵武云觉得，所有的努力都值了。
山地“铁牛”解民困
甘肃省定西市，黄土高原上的“马铃薯之乡”，丘陵起伏、梯田遍布，马铃薯种植面积常年稳定在百万亩以上，却长期缺乏适配山地的收获机械。“以前收土豆全靠人工刨，遇上阴雨天，土豆容易烂在地里，一年的辛苦就可能打水漂。”定西瑞源合作社负责人张巧花说。
得知合作社的困难后，赵武云第一时间带领团队奔赴定西。他们顶着烈日，扛着测量仪器，穿梭在陡峭的梯田之间，详细记录每一块地的坡度、垄距。为了让农机能在环山梯田灵活作业，团队联合山东巨明机械有限公司，集中攻关碎土减阻、土薯分离、四轮转向等关键技术，还创新加入自适应调节系统。经过两年多攻关，4UZ-110A/B两代马铃薯联合收获机终于研制成功。
“以前人工一天最多收5亩，现在机器一天能收30亩！”如今，看着田间轰鸣作业的收获机，张巧花喜笑颜开。团队成员们则默默收集新一季的作业数据，思考如何让这台“铁牛”在更复杂的坡地上稳健前行。
“防绕”装备增收成
胡麻，西北干旱地区的特色油料作物，其茎秆坚韧、蒴果易缠绕。由于长期缺少专用收割装备，西北多地长期未能机械化收获胡麻，这制约着当地产业发展和农民增收。在一次学术会议上，赵武云与潍柴雷沃重工股份有限公司副总裁朱金光谈及这一行业“痛点”，两人一拍即合，迅速达成校企合作意向。
此后，团队深入甘肃、宁夏等胡麻主产区，调研不同种植模式下的作物生长特性。年近六旬的赵武云和年轻人一起，蹲在田埂上，用手感知胡麻茎秆的纤维强度，仔细观察蒴果的着生方式。为解决割台防缠绕、清选分离等难题，他们与企业工程师“泡”在实验室和试制车间，常常为一个部件的智能化改进方案争论到深夜。
赵武云记得，有一次为了验证清选风速的效果，大家顶着大风在试验场用不同的筛片组合反复测试，直到找到最佳方案。经过无数次的方案优化和田间试验，国内首台大型自走式胡麻联合收割机终于研制成功。
眼下，团队已开始规划新一年的攻关方向。他们如同其研发的农机一样，在旱作农业的广阔田野上，持续耕耘，笃行不怠。
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