（科學網 2022年10月12日）

最近一段時間，西北農林科技大學機械與電子工程學院楊福增教授在琢磨一件事：今后，團隊在丘陵山地農機研究方面的側重點到底在哪里？

圍繞社會需求，楊福增教授帶領丘陵山地農機裝備研究團隊長期耕耘，把一篇又一篇論文寫在黃土山坡上：他們研制出多臺山地拖拉機樣機，將智能拖拉機開進山地，有兩臺山地農機甚至還登上了央視的舞臺；他們牽頭編寫了國內首個“山地履帶拖拉機（團體）標準”，打造了國內首個原創(chuàng)性基礎科學研究平臺“山地農機-土壤-作物綜合實驗系統(tǒng)”。

為丘陵山區(qū)農業(yè)發(fā)展“智造”農機，并不斷改進完善、超越自我，丘陵山地農機裝備研究團隊稱自己是山地拓荒者。

爬上甘肅山地的第一臺“農機”

1966年，楊福增出生于甘肅會寧農村，這里是典型的黃土山區(qū)，耕地坡度大，農事勞作停滯在人力、畜力的傳統(tǒng)方式中，父老鄉(xiāng)親勞動的艱辛和生活的貧困讓這個農家子弟從小就心生夢想：“有機會一定要為家鄉(xiāng)做點事。”

1985年，楊福增考入西北農林科技大學農機設計與制造專業(yè)，當年給父母親寫信甚至連郵票都不敢買的他，每年寒暑假回到家鄉(xiāng)總是羞于告訴鄉(xiāng)親們自己在大學里學什么。心有余而力不足，楊福增只能將造農機的想法藏在心底。

本科畢業(yè)后，楊福增在學校免推上了碩士并留校工作，之后讀了博士，還赴西北工業(yè)大學從事博士后研究。在西北工業(yè)大學期間，他帶領同事及學生研制出第一臺現(xiàn)代化的山地農機樣機——山地遙控耕地機，該機器遙控操作，可在坡地上保持自身平衡的同時還能穩(wěn)定作業(yè)。首次將藍圖變成現(xiàn)實，楊福增激動之余又有些發(fā)愁：耕地機動力小、配套作業(yè)機具單一暫且不說，光是超過5萬元的昂貴造價就一定會讓丘陵地區(qū)的老鄉(xiāng)們望而卻步！

如何以最少投入實現(xiàn)丘陵山地農業(yè)機械化？2015年國慶長假，楊福增與三位老師帶著兩名研究生回到甘肅老家，花費3000余元購買了汽油發(fā)動機等設備，將西北農村廣泛使用的架子車改裝為一臺“山地農機”。在“突突”聲中，這臺甘肅山地上的第一臺“農機”跟隨楊福增的父母上山拉土豆， 一路輕松上坡，一路愉快收獲，但下坡時突然出現(xiàn)意外：制動器失靈，裝滿土豆的“農機”動能和勢能“非線性疊加”，以“瘋狂”的速度順著23度的大土坡飛奔而下，一頭栽在坡下的一道水溝里，土豆灑滿了黃土坡，駕駛“農機”的研究生朱麗元摔倒在水溝下。

朱麗元雖然沒有受傷，但楊福增震驚不已。“至今想起來都心有余悸！”楊福增說，從那一刻起，他就把安全放在山地農機研究的首要位置，“人的安全得不到保證，造機器還有什么意義呢！”家鄉(xiāng)驚心動魄的經歷，成為楊福增團隊后續(xù)研發(fā)安全實用的高可靠山地農機的轉折點。而那臺助力架子車被楊福增教授珍藏在團隊的實驗室內，永遠記錄著他們的教訓和夢想。

編制全國首個山地農機標準

在隨后的歲月里，楊福增教授團隊在丘陵山地農機研究領域持續(xù)探索，農機由“從無到有”逐漸邁上了“從有到優(yōu)”。團隊不僅研制出丘陵山地小型履帶遙控拖拉機和xn-402p遙控全向調平山地拖拉機，還研制出配套的郁閉果園噴藥機、施肥機以及旋耕、播種等糧田機具。這兩種山地拖拉機集成了姿態(tài)調整、多種仿形作業(yè)、無級變速和遙控等技術，可大幅度提高拖拉機坡地作業(yè)的穩(wěn)定性、操縱人員的安全性，2020年登上央視“超級新農人”挑戰(zhàn)賽舞臺并獲得“新農人挑戰(zhàn)獎”，成為我國山地農機創(chuàng)新研究中的“明星拖拉機”。

在楊福增教授團隊埋頭苦干的時候，國內眾多企業(yè)和高校也紛紛加入，丘陵山地農機研究一時間熱鬧起來。同行們的競爭能帶來更多創(chuàng)新思想和前行動力，楊福增在欣喜的同時又有些擔心：“山地農機與平地農機不一樣，我們走過的彎路，同行們不能再走。”

楊福增與團隊商議，得盡快制定一個標準來規(guī)范和引領丘陵山地農機研發(fā)與生產。大家認為，不論履帶式農機還是輪式農機，在丘陵山地作業(yè)，都要特別重視駕駛員的安全性、下坡的制動性?！斑@其實源于那個觸動我們靈魂深處的助力架子車事件?！眻F隊成員劉志杰副教授回憶說。

初心已成其遠,日久而見其真。楊福增教授與團隊師生們從2017年開始，搜集和整理以往研究的相關數(shù)據(jù)，同時與中國一拖集團有限公司、湖南農夫機電有限公司、陜西農康農業(yè)機械裝備制造有限公司等多家企業(yè)合作，最終在今年1月成功編寫出《山地履帶拖拉機通用技術條件》團體標準（以下簡稱“標準”），該標準由中國農業(yè)機械學會、中國農業(yè)機械工業(yè)協(xié)會聯(lián)合發(fā)布，今年4月份正式實施。

“標準”針對山地拖拉機特有的“坡地作業(yè)穩(wěn)定性”“爬坡性能”“下坡制動安全要求”和“專用液壓懸掛裝置”等，分別做了明確規(guī)定，它的發(fā)布使我國山地履帶拖拉機產品的生產制造有理可依，有據(jù)可循，對于丘陵山地通用動力機械的技術水平提升和產業(yè)化發(fā)展具有重要作用。

國內首個山地履帶拖拉機標準的制定發(fā)布，讓團隊頗為自豪，而楊福增教授更感任重道遠，“團體標準是基礎，之后上升為行業(yè)標準，最后才能變成國家標準，我們還需要繼續(xù)深耕，再接再厲。”

醞釀新的丘陵山地農機夢

2022年，是我國進入全面建設社會主義現(xiàn)代化國家、向第二個百年奮斗目標進軍新征程的重要一年，也是鄉(xiāng)村振興全面展開的關鍵之年。今年1月，團隊“標準”發(fā)布不久，中央“一號文件”也發(fā)布了，在這份《關于做好2022年全面推進鄉(xiāng)村振興重點工作的意見》第九條中寫到：“全面梳理短板弱項，加強農機裝備工程化協(xié)同攻關，加快大馬力機械、丘陵山區(qū)和設施園藝小型機械、高端智能機械研發(fā)制造并納入國家重點研發(fā)計劃予以長期穩(wěn)定支持。”

“丘陵山地農機研究的春天到了?！睏罡Ｔ鼋淌谧屑氶喿x后很是激動，他介紹，中共中央、國務院出臺丘陵山地農機裝備的相關政策始于2016年，團隊匯總發(fā)現(xiàn)，國家對丘陵山地農機裝備的重視程度逐年增加，今年的“一號文件”更是給高?？萍脊ぷ髡邘砹酥匾獧C遇。

楊福增教授帶領團隊迅速行動起來了。為了更好推進山地農業(yè)研究成果有效轉化為老百姓可用的產品，團隊正在牽手濰柴雷沃、四川川農拖拉機制造公司等國內龍頭企業(yè)和北京航空航天大學、西北工業(yè)大學、上海交通大學等高校，商議成立丘陵山地農機研究校企聯(lián)盟，在大批量生產群眾能夠買得起的山地農機的基礎上，研發(fā)制造可適用于不同地域、不同作物、不同農藝模式以及不同收入人群的山地農機，為丘陵山地農業(yè)發(fā)展提供更加豐富的先進適用產品。

團隊創(chuàng)建了國內第一個基礎科研平臺—— “土地農機-土壤-作物綜合實驗系統(tǒng)”，用于坡地土壤比阻、承壓特性參數(shù)和拖拉機牽引力、發(fā)動機功率等重要數(shù)據(jù)的采集和計算，為山地農機研究提供第一手原始數(shù)據(jù)資源和理論支撐；團隊與西北工業(yè)大學空天地海一體化大數(shù)據(jù)技術國家應用工程實驗室聯(lián)合,成功打造了“丘陵山區(qū)空地協(xié)同與智能農機試驗場”，為無人飛行拖拉機的創(chuàng)制提供實驗平臺和前期實驗準備；團隊還和其他單位聯(lián)手，積極申報“非結構化復雜場景信息全天候智能感知處理與無人化作業(yè)系統(tǒng)”的研究項目。

“我們有一個夢想，將來要研發(fā)出會飛的拖拉機，立體服務丘陵山區(qū)鄉(xiāng)村振興事業(yè)！”作為一名中共黨員，楊福增教授對團隊未來的山地拓荒充滿信心。

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