图为自动移载机,其机械抓手能精准地把蔬菜幼苗按设定间距和深度栽入土中,同步完成覆土、浇水。
图为全自动播种生产线,全程无人化,幼苗整齐度达95%以上,水肥利用率提升30%至50%,LED光源节能超40%。(全媒体记者江斌伟摄)
新疆网讯(全媒体记者江斌伟)当春日暖阳洒在天山南北,传统农业的劳作场景或许还在不少人的记忆中根深蒂固。然而,在设施农业蓬勃发展的当下,一系列先进装备正悄然改写传统农业生产模式。
全自动嫁接机、乘坐式双行蔬菜移栽机、叶菜收获机、果蔬无损检测设备以及智能水肥装备各司其职,承担着种苗高效嫁接、蔬菜精准移栽、叶菜快速采收、果蔬品质检测以及智能灌溉施肥的关键任务……在新疆喀什地区叶城县洛克乡戈壁产业园开展的一场设施农业装备集中展示活动中,它们整齐亮相,引得众多农业从业者与科技爱好者驻足。
近日,记者跟随自治区农业科学院农业装备研究所研究员、项目主持人王国强,走进此处的设施农业生产基地,探寻这些装备究竟有哪些“能耐”,又如何为设施农业现代化发展注入强大动力。
全自动嫁接机:科技赋能高效种苗
在科研助理德贤明的操作下,全自动嫁接机有条不紊地运作,模拟果蔬嫁接过程。
只见这台机器主体呈银灰色,线条流畅且富有科技感,多组机械臂灵活地分布在操作台上。机械臂的前端安装着精密的刀具和夹取装置,犹如一双双灵巧的手。
这一重大突破源自自治区重大科技专项《环塔里木盆地现代设施农业发展关键技术研发》。
王国强说:“借助项目,团队研发的这台设备堪称我们的心血结晶。借助机器视觉系统,它的机械臂能精准无误地完成接穗与砧木的切割、贴合、包扎。每小时1200株的嫁接量,远超国际同类产品,嫁接成功率稳定在98%,全程自动化,节省人力成本。”
乘坐式双行蔬菜移栽机:田间“插秧能手”
农田里,一辆小巧的乘坐式双行蔬菜移栽机往来穿梭,格外引人注目。
仔细观看,它身形紧凑却不失力量感,不大的车轮稳稳地行驶在田埂上,保证机器在复杂地形下也能平稳作业。驾驶座位于设备中央,操作面板简洁易懂,方便操作员快速上手。机器的后端,两组机械抓手整齐排列,随时准备精准作业。
王国强说,这可是个不知疲倦的“插秧高手”,操作员坐在驾驶座上简单操作,机械抓手就能精准地把蔬菜幼苗按设定间距和深度栽入土中,同步完成覆土、浇水。一天就能轻松搞定数亩地的移栽,效率是人工的好多倍,种出来的幼苗均匀整齐、成活率高。
叶菜收获机:精准采收守护“新鲜”
叶菜种植基地里,叶菜收获机成为绝对主角。
它整体外观并不大,小巧灵活,机身下方是一排锋利且可调节的切割刀具,能够根据叶菜的高度和生长情况进行灵活调整。上方则是宽大的传送装置,采收后的叶菜能迅速被输送到收集箱中。
德贤明边操作边讲解:“看,它通过感应装置快速识别成熟叶菜,切割部件轻柔又准确地采收,传送装置再把叶菜有序收集起来。整个过程既高效又能避免损伤,最大程度保留叶菜的新鲜度,让大家能吃上更鲜的蔬菜。”
果蔬育苗全自动生产线:开辟农业发展新路径
再看一条果蔬育苗全自动生产线正在运作的演示。
基质处理系统精准配比、搅拌基质,粉碎结块。精准播种系统的机械手臂灵活移动,以毫米级精度播撒种子,深度一致。
智能化环境控制系统在中控室就能远程调控温湿度、光照。水肥一体化系统依据幼苗生长需求,智能调配水肥比例,精准输送。
这条生产线全程无人化,幼苗整齐率达95%以上,水肥利用率提升30%至50%,LED光源节能超40%。
王国强说,它凭借科技实力,推动农业向智能化、工业化迈进,成为现代种业和设施农业的核心基础设施,开辟农业发展新路径。
果蔬无损检测设备:火眼金睛把关品质
在果蔬加工环节,一台略显方正的果蔬无损检测设备也在展示其“能耐”。
它外观以白色为主,搭配蓝色的指示灯,给人一种专业、可靠的感觉。设备的一端是果蔬的入口,通过传送带将果蔬缓缓送入检测区域;另一端则是出口,合格与不合格的果蔬会被分拣出来。
王国强指着设备说:“这设备就像果蔬的专属‘质检员’,发射射线和光波,快速扫描出果蔬内部的虫害、病变,还能检测糖度、成熟度等指标,把不合格的果蔬精准筛除,保障上市果蔬的高品质。”
机械装备:助力农业可持续发展
实际上,新疆设施农业的发展仍面临着诸多瓶颈,这也是科研人员数年如一日坚持研发这些“神奇装备”的初衷所在。
新疆拥有丰富的光热资源以及广袤的戈壁沙漠,为设施农业开发提供得天独厚的条件,但也面临着诸多棘手难题。
当前设施结构存在不合理之处,部分大棚保温性能欠佳,难以抵御冬季的严寒,严重限制作物生长。专用优良品种匮乏,致使很多种植户只能选用适应性一般的品种,进而影响农产品的品质与产量。另外,配套机械装备不足也是一大瓶颈,新疆部分设施农业区域地形复杂多样,现有的农业装备难以满足多样化的作业需求,制约生产效率的提升。
“为此,我们团队多年来致力于设施果蔬全产业链生产、加工设施设备,研发了这些成果,涵盖从种苗培育到果蔬收获、检测,再到灌溉施肥等各个环节,全面助力农业现代化发展。”王国强说。
目前,依托项目组所研发的全自动嫁接机、乘坐式双行蔬菜移栽机、叶菜收获机、果蔬无损检测设备等,以及项目组研发成果智能水肥装备进行示范应用,共计推广557台(套)。
这些设备“硬核”在哪里?在王国强看来,它们可以进一步完善示范点机械化装备,提高设施机械化、自动化水平,为设施果蔬智能化生产奠定基础。通过实现产前、产中、产后全过程的设备提升改进,重构作物生长环境,突破传统农业对水、土等自然条件的高度依赖。设施蔬菜机械化、智能化装备的应用示范,节约劳动力50%;蔬菜育苗生产线及全自动嫁接机器人设备的应用,有效减轻育苗劳动强度,提高种苗品质,可节省10%的种子使用量,减少用工40%以上。改善设施蔬菜基地和种植农户生产劳动条件,相较于当地设施农业平均水平,经济效益提升20%以上。打造机械化、智能化装备集成示范名片,促进新疆设施农业装备技术水平的整体提升,为新疆设施农业产业机械化、智能化的可持续发展破题引路。
王国强说,这些先进装备不仅提升农业生产效率、减轻劳动强度,更提高农产品品质与产量,为设施农业可持续发展注入强劲动力。
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这个机器捡核桃高效省力
在自治区农业科学院农业装备研究所,自治区农业科学院农业装备研究所团队成员正在演示核桃捡拾机。 (全媒体记者江斌伟摄)
新疆网讯(全媒体记者江斌伟)在新疆的核桃果园中,一台身形小巧的机器正在灵活作业。它“体重”仅25公斤,一个人便能轻松推动其前行。随着机器向前,一排排精心设计的轧齿有节奏地起伏,所到之处核桃就像被施了魔法,一个个自动跳进收集筐中,果农再也不用辛苦地蹲在地上手工捡拾。
这台机器可不简单,它是自治区农业科学院农业装备研究所的智慧结晶。其背后的《落地核桃捡拾关键技术及设备专利转化与示范》,成功入选2024年全国职工“五小”创新成果,攻克了长期困扰的核桃采收难题,为新疆核桃产业高质量发展注入强大动力。
新疆作为我国重要核桃产区,核桃种植面积广泛,是农户增收的“金果果”。目前,新疆林果种植面积达2200万亩,其中核桃与红枣作为主栽林果,种植面积占全疆林果面积的55%,已然成为推动新疆区域经济发展、助力农民增收的重要支柱产业。
然而,长期以来,新疆核桃产业发展面临“成长的烦恼”。每年8月到10月,在核桃采收时节,“捡拾技术缺失、采收技术滞后、转化率低、采收依赖大量人工、劳动强度大”等问题突出。尤其是落地核桃捡拾,完全依靠人工,不仅成本高、效率低,而且缺乏专用设备,成为制约产业发展的关键瓶颈。
近几年,自治区农业科学院农业装备研究所的科研团队通过技术创新攻克难题,成功研制出首款适用于果园作业的核桃捡拾专用设备。该设备依托“核桃捡拾机”国家专利,针对核桃的物理特性,精心设计轧齿结构。科研人员通过大量试验,确定轧齿的材料、结构、间隙等关键参数,使设备能够精准捡起青皮核桃和坚果核桃,还能避免损伤果实。
自治区农业科学院农业装备研究所研究员杨忠强算了一笔账:在实际推广应用中,这款设备的生产率达300公斤/小时,捡拾效率是人工6倍之多,而且捡拾青果和光果过程流畅高效,在一定程度上降低了劳动强度。
以温宿县木本粮油林场为例,2024年每亩地产400公斤至500公斤青皮核桃,由人工捡拾核桃,每小时仅能捡拾约50公斤,且劳动强度大,易疲劳。
科研团队以温宿县木本粮油林场的“温185”“扎343”等主栽品种为研究对象,深入分析这些核桃的外部形态、青皮及壳硬度、外形尺寸、核壳厚度等特性差异,以此为基础,优化设备设计。
“这款机器价格不高,目前已在喀什地区、阿克苏市等核桃主产县市落地应用。”杨忠强说,使用该设备后,核桃捡拾效率提升,人工成本进一步降低。提高核桃采收效率,提升林果产品品质和附加值,进一步增强市场竞争力。后续,团队将持续在全疆推广这项创新成果,全面提升新疆核桃采收技术水平,为特色林果产业高质量发展提供坚实的技术支撑,助力新疆核桃产业升级。