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北大荒日報:校企合作開創水稻生產新紀元

來源:北大荒日報責任編輯:闖壘發布時間:2019-12-15瀏覽次數:13

《北大荒日報》2019年12月13日第4版


校企合作開創水稻生產新紀元

——建三江水稻產業創新研究院工作紀實


闖壘 聞世宇 耿麗雪 孫春雷 張鷺

編者按

今年126日是建三江水稻產業創新研究院揭牌一周年紀念日。也是在這一天,八一農墾大學與建三江管理局召開了水稻研究院建設總結會?;仡櫼荒陙?,八一農大從頂層設計、政策出臺、組建機構等方面的各項舉措;農學、工程、食品、電氣與信息4個學院的專家團隊圍繞“四位一體”建設,緊鑼密鼓地推進15個聯合攻關項目,建立試驗點45個,對接80余次,投入師生170余人次,開創了校企共建火熱的新局面。今天,在這里介紹的7個典型項目涉及秧盤播種、水稻育秧、田間管理、收獲倉儲、秸稈利用、稻米加工,幾乎貫穿了水稻生產的整個環節,彰顯了八一農大水稻科研的豐碩成果。


32道關鍵節點的考驗

 “太慢了!太慢了!”在濃江農場稻谷烘干現場,面對水稻智能烘干設備的高效表現,農戶們覺得地里水稻收獲太慢,根本跟不上這套烘干設備的節奏。

這套優質水稻智能調控保質干燥與生物質供熱裝備由八一農大工程學院車剛團隊研發,采用水稻秸稈作為供熱原料對稻谷進行烘干,這種“原湯化原食”的方式做到了秸稈有效利用;配合凈潔除塵技術有效沉降濾除氮氧化物、氯化氫和顆粒物等有害物質;研發的自適應智能控制系統可調控水稻的干燥品質,同比食味值提高兩個點以上,并大幅度節省人工,做到了提質、節本和增效。車剛教授說:“從去年11月設計咨詢到今年11月企業驗收,整個研發過程一共經歷了32道關鍵節點,每個節點都是一次嚴峻考驗?!苯衲?/span>923日,恰逢“第二個中國農民豐收節”期間,項目進入第28道工序——生產調試。但當時趕上暴雨天氣,造成水稻大面積嚴重倒伏。面對農戶盼望收獲的急切心情,研發團隊決定提前開工,聯系農場先對受災倒伏嚴重的地塊進行搶收烘干。一位農戶種植了900多畝水稻,倒伏了300多畝。當他看到經過水稻保質干燥機烘干后,稻谷色澤和未受災時一樣,連連贊嘆:“真厲害!這300畝水稻算撿著了!”“這一年來,團隊從八一農大到濃江農場往返了30余次,確實比較累、比較辛苦?!被貞浧痦椖拷ㄔO過程,車教授由衷地感嘆,“但一看到稻農們喜悅的笑容——值了!”


為水稻倒伏開“藥方”

如果說車剛團隊在水稻倒伏方面做到了事后補救,八一農大農學院孔祥清教授帶領的植物化學保護團隊則是預防先行。今年,孔祥清帶領團隊在勤得利、洪河、大興、二道河、前進、七星農場及建三江科研所布了7個試驗點,使用調節劑開展抗倒伏和抗低溫冷害試驗,這道預防災害的藥方“療效”顯著。從2012年開始,孔祥清教授把研究重點放在用生物和化學調節劑提高水稻抗倒伏性方面,并在墾區東部管理局開展試驗,今年在建三江管理局又應農場水稻生產需求增加了抗低溫冷害試驗。兩項試驗表明:“密高水稻壯稈劑”有效地提高了水稻的抗倒伏能力,平均增產5%,投入產出比達到1﹕4以上;“密高水稻抗寒營養劑”“密高水稻授粉增進劑”在今年極端低溫、寡照的情況下,平均增產8%,投入產出比為1﹕6.4以上,兩項試驗降低了倒伏和低溫冷害對產量和品質造成的影響,其效益極其可觀。

如果數據乏味枯燥,通過上面這張照片就能看出“藥方”的效果。在倒伏比較嚴重的地塊形成了一道奇觀,周圍水稻出現大面積倒伏,而唯有施用壯稈劑的地塊水稻長勢好并幾乎沒有倒伏。稻農聽說后,成群結隊前來參觀,看過后都感到很震驚,紛紛表示明年也要使用?!坝美习傩找痪湓挘骸坏共皇堑净ㄏ恪?。因此,往往越是品質好的水稻,越容易造成倒伏??沟狗皇亲罱K目的,還要提高產量,確保水稻品質不下降?!笨紫榍褰淌谡f,“使用調節劑抗倒伏也不是絕對的,還要看災害程度,但對抗一般災情比較顯著?!笨捉淌诒硎疽獙⒀芯坷^續進行下去。真是學無止境,科研也無止境。


校產貨”實現“零”突破

今年春耕季節,二道河農場的水稻種植戶多了一個“新幫手”——水稻秧盤起盤機。這臺機械是由八一農大工程學院李渤海團隊自主設計研發的,樣機研制全部在校園內完成,是個典型的“校產貨”!同時,它還填補了墾區水稻秧盤起盤機械的空白。

墾區水稻生產機械化水平高,從耕播到收獲,唯獨沒有起盤機械。秧盤起盤移栽人工投入多、勞動強度大,怎么解決?農場給前來調研的工程學院專家出了這道考題。李渤海團隊接到任務已是12月份,要搶在第二年春播前造出這套機械,時間緊!任務重!

李渤海先帶領團隊到建三江各農場搞調研,回到學校,大家放棄了課余、寒假和春節休息時間,全心進行設計研發。由于沒有任何參照,研發過程是“摸著石頭過河”,團隊成員晝夜忙碌,共設計出10余個方案,經過優化整合、激烈討論才最終定稿。為了搶工時,5名教師在工程學院訓練中心內自己動手完成了零件加工和樣機組裝。期間,工程學院10多位專家協助攻關技術難題,一批批研究生參與進來,那段時間實驗室里熱火朝天?!皼]有這些師生的參與,樣機就不會這么快完成,連最初的試車也是在農學院水稻中心的幫助下完成的?!币徽f起項目研發,李渤海充滿了感激。

54日,建三江管理局在二道河農場召開現場會,一臺紅藍相間的水稻秧盤起盤機閃亮登場,“黑龍江八一農墾大學工程學院研制”的字樣十分顯眼。在眾人的目光下,起盤機開始工作,順利完成秧盤的起盤工作,機器工作性能已基本達到作業要求,順利完成“首秀”?!斑@么短的時間研制完成這樣的機器,實屬不易!”建三江管理局領導和各農場農業、農機管理人員豎起了大拇指?!澳壳?,水稻秧盤起盤機已申請了專利,正在對集盤總成進行試驗,之后需要提高自動化程度、降低能耗?!闭勂鹣乱徊焦ぷ?,李渤海干勁兒十足,“雖然距離應用還有很長一段路要走,但是我們有信心完成好這份答卷?!?/span>


一個敢于啃“硬骨頭”的團隊

前進農場于2018年從國外引進的水稻秧盤播種生產線難以實現自動化作業,投入人力成本高,生產效能也受到限制。農場領導找到了八一農大工程學院黃操軍教授。經過實地考察和論證,黃教授和團隊提出一整套生產線自動化改造方案,得到農場領導、用戶單位、農技中心的認可。

這個改造項目涉及一個龐大的技術體系和大量組件的設計、加工及制造。為此,黃教授組建了包括機械工程、電氣工程、電子工程等領域專家在內的精干團隊,從原理和系統層面分工合作,團隊成員各司其職,放棄了節假日,搶在9月底完成系統設備制造?!笆弧逼陂g,團隊抵達農場,計劃利用小長假完成設備安裝。與此同時,農場對改造系統的功用提出了更高的要求,如滿足條件則要變更大量機械結構和測控手段,改造將變得更加復雜,返回大慶重新設計制造已來不及。

面對眼前的形勢,黃操軍橫下一條心:“一定要啃下這塊硬骨頭!說啥也要在年內完成組裝!”他先讓其他教師返校上課,一人扛起所有工作,在農場一蹲就是45天。為加工精度高的組件,他找尋到70公里外的專業工廠。為節約項目經費,他除了干本職的自動化系統工程師,還邊學邊摸索地當起了機械設計師、電焊工、機加工、叉車工,致使兩件工作服在機件打磨和電焊過程中報廢。

此時的工程難度遠遠超出了一個人的能力范疇,但黃操軍不是一個人在戰斗。遇到難以解決的問題,他就請教企業工程師朋友,或打電話求助工程學院的教師團隊,學院領導得知情況后派來經驗豐富的高級技工助陣。讓他感動的是,無論是不是這個團隊的成員,老師們都盡力提供技術支持,解決了一個個棘手問題,助推改造項目度過了艱難時刻。

近日,返校稍作休整的黃操軍又帶領團隊趕赴前進農場,聽他在電話里的聲音,透出勝利在望的喜悅?!霸O備裝配接近尾聲,很快就能完成調試……明年春耕試車,我一定會在現場,既然承諾為農場解決這個難題,就要一管到底?!?/span>

據悉,項目完成后,或將成為墾區首批投產的自動化水稻秧盤播種生產線。這套升級改造的生產線集機械化、自動化、智能化于一體,只需兩人就能實現4條生產線同時高速運行,將大幅節約用工成本,提高生產效能,生產質量得到充分保障;可滿足4個水稻品種同時播種,確保用種量均勻、成苗一致,真正做到經濟高效地用種、用肥、用藥,起到示范引領作用。對墾區水稻生產來說,這是一項重要突破。但對黃操軍教授團隊來說,意義不僅于此,或許在攻堅克難中體現出的“迎難而上、堅韌不拔、精誠團結”的精神,才值得他們倍加珍惜,因為正是這種精神,鍛煉出這支敢啃“硬骨頭”的團隊,并將成為團隊的恒久標簽。


為了老百姓吃得更放心

 “就算沒有專項經費,我們也要將項目做成!”。這句話說得斬釘截鐵,說這話的是八一農大食品學院稻米加工專家翟愛華教授。

今年3月,翟教授團隊承接了建三江水稻產業創新研究院的對接項目,任務是通過制定和嚴格控制儲藏、加工企業的技術規程,達到稻米品質的提升。她帶領團隊在七星農場、大興農場、濃江農場與多家米業對接,就企業生產現狀、所需技術成果、烘干設備及倉儲設施建設、在建水稻倉儲及精深加工等方面情況展開調研。通過實地走訪,反復溝通洽談,最終與七星農場北農米業集團有限公司、大興農場大興農業發展有限公司(中合供銷)達成合作。

項目團隊經調研發現,目前企業存在的問題是能耗高、出米率低,缺乏系統的安全質量管理措施,建檔立案不規范。對此,他們從兩個方面采取措施:一是建立管理規范。為企業制定設備操作規程;改進操作工藝,設置關鍵控制點;免費為企業建立一整套標準衛生操作規程(SSOP)記錄檔案,精細到從化學藥品使用記錄到庫房清潔檢查記錄,使企業管理做到規范化和標準化。二是優化工藝流程。將企業原有的“二砂(砂輥米機)二鐵(鐵輥米機)”改為“一砂三鐵”的串聯組合碾米工藝,實現“多機輕碾”,減小碾米壓力,提高米粒光潔度,適合本地長粒型稻米加工;將潤糙和拋光技術成果運用到生產中,嚴格控制初始含水率、單次加濕量和潤糙時間,使整精米率提高1.2%,碾米能耗降低15%-20%;嚴格控制拋光水溫、加水量和拋光次數,使碎米率最低降至.1%,提高整精米率2%,通過對30多個米樣的食味值和理化指標檢測結果來看,明顯改善了稻米的食味和外觀品質。

目前,稻米加工企業多數是中小型民營資本,無法負擔設備改造的成本,團隊只能與規模較大的企業合作,這讓翟教授略顯無奈?!拔覀冇米约旱目蒲薪涃M做技術服務,目的是讓企業看到,我們是實實在在地為他們做事。我們拿出誠意,企業才有決心按照我們的方案改造?!?/span>

翟愛華教授將稻米加工環節的控制比作“無形的糧田”,提高的是大米產量和品質?!叭绻N植業的專家將論文寫在大地上,加工行業專家則要將論文寫在生產線上。把好這通往餐桌的最后一道關口,不僅僅是為企業謀效益,更關系到百姓的食品安全。為了這點,花再多的錢也要做!”


干點兒利國利民的大事兒

在八一農大農學院水稻研究中心承擔的對接項目中,“水稻秸稈全量還田綜合配套技術”和“基質板育苗技術”分別由鄭桂萍教授和李紅宇副教授牽頭進行試驗示范。兩項技術均比較成熟,都是針對秸稈和農業廢棄物的綜合利用尋找突破口,后者還實現了少土或無土育苗。用李紅宇的話說:“都是利國利民的大事情,保障水稻產業健康持續發展?!?/span>

 “育苗移栽”是黑龍江省水稻栽培模式的基本模式,每年育苗取土量巨大,僅黑龍江的育苗取土量,排成橫截面1平方米的條帶,3年就可繞赤道一圈。為了取苗床土,造成對優質良田、山地、灘涂、濕地的巨大破壞。同時,每年秸稈產生數量巨大,焚燒秸稈帶來的環境污染已不容忽視。節約苗床土和秸稈再利用是當前黑龍江水稻生產的兩個亟待解決的問題,也是建三江管理局提出重點要解決的問題。

鄭桂萍教授團隊針對這些問題,與企業合作歷經5年聯合攻關,突破了基質板吸水慢、出苗不齊、前期脫肥等技術難題,終于成功研制出“水稻育秧基質板”,實現了少土或無土育苗。該產品以作物秸稈、植物纖維、菌渣等農業廢棄物為主要成分,作為原料和生物質能源可消耗對應土地面積10%的秸稈,不但為秸稈綜合利用提供新出口,還省去了取土、運土、篩土、混拌壯秧劑的農藝環節,減輕了擺盤的工作量,平均每棟大棚節省人工7.7個。經過在七星農場和洪河農場開展試驗示范,結果表明基質板處理秧苗素質主要指標達到或超過常規秧苗,尤其是在根系方面,較常規秧苗可增加1.5-2條根,每畝節約成本22.7元。

秸稈全量還田綜合配套技術”在大興、創業、前哨、勝利4個農場展開對比試驗,通過對秸稈、施氮量、促腐劑、石灰粉和灌溉方式等因素的5種處理,研究每種處理對秸稈腐解率、水稻生長發育和產量品質、稻田土壤理化性狀和生物學性狀的影響,從而找到最佳的解決方案。李紅宇說:“這兩項試驗結果的檢驗是一個長期的過程,短期內很難給出較為嚴謹的結論,水稻團隊會一直做下去,爭取早日開花結果,讓兩項成果真正發揮‘利國利民’的作用?!?/span>


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