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喜报! | 我校2个项目获评教育部第六届省属高校精准帮扶典型项目


10月30日,教育部公布了第六届省属高校精准帮扶典型项目推选结果,甘肃农业大学机电工程学院赵武云教授主持的“政产学研推用协同创新,补齐甘肃省特色产业农机装备短板”、食品科学与工程学院张丽教授和余群力教授主持的“甘肃省牛羊肉产业‘畜’势勃发,教育赋能乡村振兴”项目成功入选。


据悉,本次推选活动是教育部为进一步做好巩固拓展教育脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接,总结交流推广高校帮扶工作典型模式、成功案例、创新做法的一项重要举措,目的是挖掘高校特色经验做法,形成更多的高校助力乡村振兴样板。全国有30个省级教育行政部门和11个部省合建高校共推荐了180个项目,最终推选出62个典型项目。

11月1日,甘肃省教育厅发布《关于公布教育部第六届省属高校精准帮扶典型项目推选结果的通知》,向全省高校转发我校2个项目典型案例材料,希望我校开拓创新、再创佳绩,并号召省内其他各高校学习借鉴甘肃农业大学典型经验,互相学习、取长补短,不断创新帮扶方式方法,持续挖掘、凝练本校帮扶特色经验,形成更多的高校助力乡村振兴样板,在教育部高校精准帮扶典型案例后续评选中取得新突破,在全面推进高校定点帮扶、助力乡村振兴工作贡献高校力量。


甘肃农业大学精准帮扶典型案例
甘肃省牛羊肉产业“畜”势勃发 教育赋能乡村振兴1

摘要:围绕甘肃省牛羊肉及副产物宰后品质变化的形成机制,根据不同部位牛羊肉加工餐饮适宜性构建副产物分级系统,对牛副产物质量等级进行划分和优劣评估。此外,还研发了预制调理肉制品、发酵肉制品、定制酱卤制品和传统风干制品等关键工艺及技术。本成果扩大了甘肃省牛羊肉及其副产物资源利用途径,丰富了产品类型,为企业发展提供了技术支撑,同时促进了甘肃省牛羊产业发展。目前,牛羊肉质嫩化调控,牛肝、牛羊脂肪和骨的分级,预制牦牛排、羊排、发酵牦牛肉及副产物全值开发等关键技术达到了国际先进水平,为优化产业结构,发展优质高效的畜牧业养殖,全面实现教育赋能乡村振兴,促进农牧民增收起到了典型的引领作用。

01

实施背景:

牛羊作为甘肃省六大特色农业产业,是甘肃省发展特色产业的重点领域之一,同时也是全省推动乡村振兴以及一带一路重要战略的优势行业,有较大的开发潜力。当前牛羊产业快速发展,牛羊肉产量持续增加,利用现代肉类科学技术改造传统加工,是提高特色牛羊产业综合生产力的战略选择,是乡村振兴的主抓手。

(一)我省牛羊全产业链发展需要分层鲜明的先进加工技术体系支撑。

兼具农区、半农半牧区和牧区的高原生态牛羊产业是甘肃省农业和农村经济可持续发展的重要基础,牛羊肉食是各民族主要的肉类食品来源,绿色生态牛羊肉在国内外市场有较强的竞争力和较大的开发潜力。甘肃省是牛羊肉生产大省之一,目前,甘肃省牛羊屠宰加工行业中,80%的规模化加工企业由其他行业经营者投资建设,已建成肉牛、肉羊屠宰企业分别为22家、72家,可实现年屠宰肉牛250万头、肉羊900万只。其中有3家肉牛生产屠宰加工企业开始对港出口活牛、牛肉等高档产品,创建了“康美肉牛链式开发模式”、“中天肉羊良种繁育与产业开发模式”等牛羊产业发展模式,打造了“天祝白牦牛”、“山丹羊肉”、“民勤羊肉”等一批地方知名品牌。

然而,产品加工滞后是长期制约甘肃省牛羊产业化水平的瓶颈,与其他肉类生产大省之间存在较大的差距,表现在原料肉缺乏差异化的处理方式,生态品质难以保持,后续品质保障措施匮乏,产品深加工率不足10%,综合利用水平偏低,总体附加值不高等,这与牛羊肉产业缺乏层次鲜明的技术体系关系密切。

(二)甘肃省牛羊肉及副产物的品质形成机制是开发利用的科学基础。

肉类相关的成熟机理,特别是围绕钙蛋白酶calpain、组织蛋白酶、蛋白酶体与丝氨酸肽酶抑制剂等的成熟潜力问题一直被广泛关注,其最佳的成熟时间及影响机理是亟待解决的问题。此外,牛羊副产物中含丰富的蛋白质,因其必需氨基酸含量和比值较高,是公认的优质蛋白质。本团队结合副产物利用品质特点及加工方式将对不同牛羊副产物的品质特性进行收集整理,并研发相应的系列产品。

(三)部位肉加工餐饮适宜性及副产物质量分级是提质增效的必要途径。

牛羊肉通过简单的分割以及后续不同的加工处理,就可以获取高额利润回报,这是建立在牛羊肉分割基础之上加工适宜性体系的研发。然而,对于甘肃省牛羊肉分割增值潜力的开发而言,缺乏相关品质数据。因此,针对甘肃省牛羊不同部位分割肉品质数据进行采集分析,这对于分割增值技术的完善,具有重要的指导意义。

国内外对脏器资源的开发利用日益重视。对于西北地区而言,牛羊副产物分级收集—综合利用体系分散这一突出问题,严重制约了企业规模化、标准化生产和对先进技术的资金投入。因此,亟需建立一套适合牛羊副产物加工利用的分级体系,为其进一步精深加工利用提供技术支持。

(四)牛羊肉类重大产品加工关键技术研发与产业化是提质增效关键。

对于甘肃等西北市场而言,中式发酵肉制品、功能性复合肉制品和预制调理肉制品等新型制品投入工业化生产,必将深受广大消费者的青睐,带来显著的经济效益和社会效益。

调理肉制品的研发面对的主要问题是,从原料选择到烹饪方式方面均没有的统一标准模式。因此,加快甘肃省调理牛羊肉制品加工技术研究和产品开发,建立调理牛羊肉制品的统一标准模式,对提高我国、我省肉类企业在国际市场上的竞争力,促进我国调理肉制品加工业的发展具有重要意义。发酵肉受我国肉类发酵剂及相应技术薄弱的影响,产业化程度较差。此外,酱卤肉制品质量批次差异大,质量不稳定,不能实现规模化连续生产,传统老汤不断分批补充食盐、香辛料等物料,杂环胺含量高,卤汤的成分较不稳定,导致产品风味不稳定,工艺参数不稳定,能耗高。因此需要借鉴西式肉制品的生产技术,对传统酱卤肉制品加工工艺及调味工艺不断改进,使加工参数数据化,实现产品标准化、规模化、工业化生产。

02主要举措和做法

针对甘肃省牛羊肉产业化过程中的瓶颈技术问题,引入梯次加工技术体系,通过精准分级分割、预制品生产、传统中式制品工程化和副产物综合利用等关键技术研发,并在甘肃康美现代农牧产业集团有限公司等进行集成示范,使研发技术推动产业升级与增效。

(一)揭示宰后牛羊肉品质变化机理,夯实加工应用基础。

1.甘肃省牛羊肉宰后品质的变化规律。模拟牛羊肉的宰后成熟过程,基于成熟过程中pH值、色泽、失水率、剪切力、糖原含量、肌原纤维小片化指数(MFI)、钙激活酶活性(calpain)、肌肉微观结构等指标的变化,评估宰后成熟过程中甘肃省牛羊肉品质的变化规律,为甘肃省牛羊肉宰后品质调控奠定理论基础。

2.牛羊副产物加工应用基础研究。全面解析牛羊屠宰过程中产生的心、肝、肺和胃等脏器在冷藏过程中肉用品质(包括色度、pH、剪切力、失水率、熟肉率、糖原及肌原纤维小片化指数)的变化规律,为提升牛羊副产物产品品质,拓宽加工利用途径提供技术支撑。

(二)创新精准分级分割技术,健全标准体系。

1.不同部位牛羊肉加工烹饪适应性。基于甘肃省肉牛、牦牛、肉羊胴体辣椒条、上脑、眼肉、外脊、里脊等部位分割肉的剪切力、蒸煮损失、失水率、L*、a*和b*等6项食用品质指标的差异,对品质等级进行分级,以期为甘肃省牛羊产业中分割增值技术的应用提供数据基础和理论指导。

2.副产物分级评价。围绕牛羊屠宰过程中产生的心、肝、肺和胃等脏器品质特征(蛋白、脂肪、水分、剪切力、失水率等指标)进行PCA和聚类分析,形成不同脏器分级系统模型。此外,还制定了脂肪和骨的质量评价方法和准则,形成了脂肪与骨副产物可食用分级和非可食用分级的评价方案。

(三)高新技术创新,助力肉品质提升。

对牛羊肉胴体进行电刺激结合冷却排酸处理(Electrical Stimulation and Chilling,简称ES&C)后分析牛羊宰后成熟过程中肉糖原含量、pH值、肉色、滴水损失、剪切力、质构等变化,为企业提供肉牛、牦牛和肉羊电刺激处理工艺的理论指导。

(四)加工关键技术集成,创制多元化产品。

1.预制调理牛排关键技术研发。针对预制调理牛排类产品,明确大豆分离蛋白、淀粉、复合TG酶添加量和钠盐替代比对其食用品质、质构特性和感官品质的影响,开发一种低钠、营养健康的预制调理牛肉产品。

2.预制调理羊排关键技术研发。针对调理法式单骨羊排等调理羊排,明确保水剂、滚揉腌制工艺、及辅料配比对腌制液保留量、出品率以及感官品质的影响。形成一套预制羊排最优生产工艺,为预制羊排的产业化生产提供技术依据。

3.发酵肉制品关键技术研发。以嗜酸乳杆菌(CGMCC 10188)和干酪乳杆菌(CGMCC 10187),制备发酵肉,明确菌株及其添加配比对发酵肉制品营养品质、质构特征、脂肪酸组成、氨基酸组成等的影响,开发一种采用乳酸菌发酵生产的牦牛发酵肉产品。

4.定量酱卤关键技术研发。采用注射+滚揉+蒸制复合工艺,开发新型酱卤类产品。重点围绕注射液配方优化和滚揉工艺优化,并对最终产品的营养品质和加工品质进行分析,与传统工艺对比,开发了一套出品率高、嫩度好,品质优良的酱卤类产品加工技术。

5.传统风干牛肉品质改良与工业化品质保真技术研发。基于牛背最长肌、腰大肌、黄瓜条制备风干牛肉,优化调味液配比,磷酸盐配比、滚揉技术及风干工艺,旨在保留传统风干工艺的同时优化工艺参数及改良产品缺陷。

6.研发牛羊骨、脏器和血等屠宰副产物系列产品。实现“吃干榨净”的全值化利用。

为解决牛羊屠宰副产物综合利用率低、工程化技术落后等问题,根据不同脏器的营养属性及加工特性,开发针对红白脏器、骨及头蹄的内容物脱除、清洗、除膜、修割、热烫和包装等程序化、低成本预处理技术,对现有设备改进、连接成线,提高自动化程度、清洁度以及与屠宰生产线的匹配度。开发浓缩骨汤生产技术,研究采用Maillard反应、低温浓缩等技术,开展牛骨利用。解决牛羊屠宰后副产物的标准化、洁净化收集整理方法,保障原材料质量,降低了劳动强度和生产成本。

03取得成效

(一)夯实产业基础,催生发展内动力。

将calpain和cathespin两种酶系的影响引入成熟嫩化的机理研究,并分析了Hsp分子对细胞凋亡程序的影响,探明了细胞凋亡的发生对于品质变化的影响机制,揭示了宰后牛羊肉及副产物品质变化调控机理,为牛羊肉及副产物的加工利用奠定了科学基础。此外,对不同部位牛羊肉加工食品适宜性进行评估,构建了不同副产物分级系统、牛肝脏质量等级区分、牛脂肪和牛骨的食用级与非食用级区分,为提高分割肉及副产物的附加值和指导餐饮消费提供了科学参考。

同时,研发了“电刺激+冷鲜排酸工艺”应用于宰后牛羊肉嫩度等品质的改善,确定了可以达到显著嫩化效果的电刺激加冷鲜排酸技术参数,助力企业生产涮制、烧烤和调理等用途的高档牛羊肉,带动牛羊产业的快速发展。

(二)打造优势特色产品,培育更多增长极。

优化了预制调理肉、发酵肉、定制酱卤肉和传统风干肉等制品的工艺及技术参数,创制形成了牛羊肉制品加工共性关键技术;为实现牛羊肉加工的全值化利用,设计开发了牛羊副产物新产品,如泡椒肚丝、香辣肚丝、牦牛肉灌肠、骨泥灌肠、牛(羊)肝灌肠、牛(羊)血灌肠等。针对此类产品进行了工艺技术及产品特点的分析,设计出相应的生产工艺流程,在工艺定型的基础上对可选配料及配方等关键技术进行参数优化,并对产品进行品质评价,制定相应评估指标及参考值,拓宽牛羊副产物综合利用途径,为企业提供一套切实可行的技术标准及规范,并进行技术集成和熟化研究,在我省部分牛羊肉屠宰加工企业转化推广,提升了生产水平、效益和科技支撑力度,降低了生产成本,综合效益明显。

团队参与研发产品实物图







(三)培育产业技能人才,助推产业高质量发展。

充分利用我省丰富的牛羊肉、骨、脏器等资源,通过承担农业部、国家自然基金委、科技部“三区”人才专项计划以及省内外纵向横向科技项目,依托国家现代农业肉牛牦牛产业技术体系和“三区”人才专项计划项目,广泛发动力量,深耕广袤产业基层,持之以恒地开展产业乡村产业振兴对口帮扶、开展调研、推广示范、政策咨询指导、技术培训、促进创新创业等活动。在甘肃康美现代农牧产业集团有限公司等20余家已服务和合作企业的基础上,持续加强和扩大与省内外企业的产业合作,年均培训产业、行业专业、创新创业、乡土人才、新型职业农民等人才培训1000人次以上。

团队成员在企业开展调研、培训工作

同时,培养博士研究生5人、硕士研究生26人,以及一大批企业技术骨干。获得国家授权专利8项,制定技术规程和产品质量标准12项,发表论文31篇(SCI 7篇,EI 8篇),出版专著8部。

04

经验启示

围绕甘肃省特色牛羊产业在屠宰环节中所存在的风险防控、宰后肉品质提升及副产物资源利用的产业增值等问题,同时结合现阶段我省产业技术升级的需求,研发了牛羊肉及其副产物系列产品的加工关键技术。虽然能够很好地解决当前的产业化技术难题,但是随着牛羊肉产业的发展,可能需要结合生产实际进一步优化。甘肃省牛羊养殖分布大多处于偏僻的牧区,大部分无法全面开展可追溯体系的建设,这方面的缺乏将对甘肃省牛羊肉进入高端市场形成一定的局限。随着牛羊产业的发展,规模化养殖方式逐步推广,小型加工单元的设计将存在一定的局限性。因此,未来应系统地整合各个屠宰要素,结合产业特色及生产实际进一步调整和完善屠宰加工单元。近红外检测模型可实现牛羊肉品质的在线监控。但是近红外快速检测装置目前尚无法实现生产部门的全面配置,对于落后的牧区更是无法实现全面落实。因此,大幅降低该技术推广的成本,从而实现产业全面布控,也是后续研究的重点方向之一。

政产学研推用协同创新 补齐甘肃省特色产业农机装备短板

2

摘要:针对甘肃省主要农作物耕种收综合机械化率低、无法支撑特色产业优质高效发展的问题,甘肃农业大学旱作农业装备研发团队在农业农村厅领导下分区域、分产业、分作物、分环节梳理农机装备短板,以需求侧为导向,依托甘肃省农业装备协同创新研发中心和甘肃省旱作农业装备协同创新中心等产学研研发平台,农机农艺深度融合,汇集省内外多学科协同创新要素,围绕甘肃省农业短板弱项开展政产学研推用协同创新,研发出短板机具20余种,且大部分由企业批量生产,为甘肃省特色作物优质高效生产提供了装备支撑,助力产业提质增效和乡村振兴。

01实施背景:

甘肃省地形地貌复杂、立地条件差,以丘陵沟壑和残塬沟壑为主的旱地占耕地的70%以上,地膜覆盖耕地近3000万亩,特色作物种植面积整体不大,先进适用农机比较少,对甘肃省粮食生产和特色产业发展带来很大制约。

2021年全国农机规模以上企业为1615家,甘肃省农机规模以上企业不足20家,甘肃省农机装备产业在全国排名靠后,无法有效支撑甘肃特色产业发展。2022年甘肃省主要农作物耕种收综合机械化率达65%,比全国平均水平低近10%,且不同区域机械化水平发展不平衡,丘陵山区特色作物全程机械化水平较低,一些环节存在无机可用、无好机可用的问题。除一些大宗作物农机装备可以靠市场提供外,大部分特色作物因甘肃省独特的地形地貌、气候条件和种植模式限制,市场无法提供适用的农机装备。

甘肃农业大学旱作农业装备教学科研团队由29人组成,其中博士生导师7人,教授13人,团队负责人赵武云教授为国家特色油料产业技术体系岗位科学家、甘肃省科技领军人才、甘肃省现代丝路寒旱农业机械化专家团队组长。近年来,团队以提升我国农机装备自主研发能力与助推乡村振兴为己任,立足生产实际需求,政产学研推用协同创新,突破关键技术装备瓶颈,补齐农业装备研发短板,破解甘肃省农作物“无机可用、无好机可用”的难题,有效支撑甘肃省乡村振兴和农业农村现代化发展。

02主要举措和做法:

(一)聚焦特优产业,明确主攻方向。在甘肃省农业农村厅统一领导下,围绕牛羊菜果薯药六大主导产业和特色产业,分区域、分产业、分作物、分环节梳理问题短板,找准主攻方向,制定中长期补短板计划,以需求侧引导农机补短板,分批次、分步骤开展协同创新。

(二)统筹多平台应用优势。依托学校获批的农业农村部北方马铃薯全程机械化科研基地、西北中药材全程机械化科研基地、甘肃省农业装备协同创新研发中心、甘肃省旱作农业装备协同创新中心、甘肃省旱作农业装备产业研究院、甘肃省旱作农业装备工程实验室等省部级科研平台,整合高校、企业、省农机推广总站等单位科研平台、仪器设备、人才队伍,发挥学校多学科融合优势,充分发挥省级农机专家组作用,汇集省内外政产学研用推各方创新要素,将省内非农院校、非农企业及省外高校、企业的人才吸引过来,共同服务甘肃省农业装备补短板,将学校建成国内一流的农业装备新产品试制和研发基地。

(三)政产学研推用协同创新。缩短样机研发、产品生产、试验推广周期,加快了短板机具产业化进程,有效提升农机装备补短板的效率和质量。

(四)加强协同研发力度。让更多的本科生和研究生参与农机装备补短板工作,给学生提供了良好的学习和研发平台,学生培养质量和学科水平不断提升,2018年农业工程一级学科博士点获批,2022年农业机械化及其自动化专业获批国家级一流本科专业。

03取得成效

(一)“两州一县”特色作物短板机具研发。

临夏州、甘南州和天祝县,是国家重点支持的“三州三区”深度贫困的民族地区。这里高寒偏远,各种灾害风险叠加,农民收入微薄,是发展不平衡不充分最突出的地区。

甘肃省藜麦种植面积全国第一,主要分布在天祝县和临夏州。针对普通小麦联合收割机改装后收获藜麦损失率30%的现状,学院与潍柴雷沃重工股份有限公司、甘肃省农业机械化技术推广总站等单位开展协同攻关,历经三年样机研发和试验优化,藜麦联合收割机损失率降到3%以下,标志着国内首台大型藜麦联合收割机研制成功,2020年一次性在天祝销售10台,农民日报等主流媒体进行了相关报道。

为提高临夏州丘陵山区藜麦机械化作业水平,学院与江苏沃得联合研制出国内首台丘陵山地藜麦联合收割机,机具作业总损失率低于3%,2021年10月22日CCTV17台我爱发明栏目分别对该机研发进行了报道。

针对甘南州和天祝县青稞联合收获秸秆饲用品质不高和收获季雨季交织时秸秆快速离田困难等问题,学院和潍柴雷沃重工股份有限公司协同创新,历时3年研发出国内首款青稞碎芒揉芒联合收获打捆一体机,该机突破了青稞碎芒揉芒技术,提升了青稞秸秆饲用品质,突破了联合收获打捆一体化技术,解决了青稞收获季雨季交织时秸秆快速离田难题。

(二)甘肃省主导产业短板机具研发。

玉米全膜双垄沟播技术是农业部主推的一项旱作农业技术,甘肃省每年种植面积约1000万亩。然而播种、收获等关键环节无机可用,影响了农民种植的积极性和收益。

团队与甘肃洮河拖拉机制造有限公司科技人员围绕玉米全膜双垄沟播生产关键环节开展联合攻关,先后研发出了覆膜覆土联合作业机、电动精量穴播机、直插式玉米播种机、整地施肥喷药铺膜穴播联合作业机,所研发机具已由企业量产。

全膜双垄沟播玉米宽窄行种植不易对行收获、地面垄沟不平和穗茎兼收要求一度使联合收获无机可用。团队与山东金大丰机械有限公司协同创新,经过4带样机试制,研发出4YZPSJ-4A玉米全膜双垄沟播穗茎兼收联合收获机,实现了玉米全膜双垄沟播宽窄行和玉米等行距穗茎兼收,保证了秸秆清洁喂入和切碎长度一致性,提高了秸秆饲用品质。仅收获环节可实现亩节本增效200元以上,有效提升了玉米全膜双垄沟播全程机械化水平。

2021年甘肃省马铃薯种植面积达到1020万亩,居全国前列。团队依托农业农村部北方马铃薯全程机械化科研基地(西北地区),研发出1MLPF-2型马铃薯施肥喷药起垄铺膜机和2CM-2型马铃薯全膜双垄沟播种植机等机具,相关成果获2015年甘肃省科技进步二等奖、2016-2018全国农牧渔业丰收二等奖和2021甘肃省专利二等奖。

为实现丘陵山区马铃薯高效低损联合收获,研发了马铃薯刹秧残膜回收一体机,为丘陵山区马铃薯联合收获提供了良好的作业工况,在此基础上研发出了小型履带自走式马铃薯联合收获机,目前正在与兰石兰驼公司一起进行产品熟化。

2021年甘肃省中药材种植面积438万亩,种植面积在万亩以上的品种近20种。甘肃种植区主要集中在丘陵山区,其种植环节、收获环节存在无机可用的问题。

学院依托农业农村部西北中药材全程机械化科研基地,针对当归、党参、黄芪等道地大宗药材种收关键环节与定西三牛农机制造有限公司、甘肃省农业机械化技术推广总站等单位开展协同攻关,研发出黄芪移栽机、黄芪收获机、党参露头栽培联合作业机等机具,已由企业量产,目前正在校企合作开展党参移栽机、中药材自走式联合收获机等机具研发。

(三)甘肃省油料作物短板机具研发。

甘肃省作为全国胡麻主产区,种植位居全国七大胡麻产区之首。胡麻因蒴果交缠、收获物料小差异混杂等特殊农艺性状一直没有专用的收割机械,严重影响了胡麻产业的发展。

研发团队针对全国胡麻主产区不同种植模式、不同品种的农艺性状差异,开展胡麻机械化收获机理研究,突破了割台、脱粒滚筒防缠绕和低破碎脱粒等关键技术,校企合作研发出了国内首台大型胡麻联合收割机,经过两年多田间试验,进一步优化了收割机工作和结构参数,2020年由雷沃阿波斯公司实现了量产。该机实现了胡麻低损高效联合收获,亩节本增效160元以上。2021年6月CCTV10台创新进行时栏目以“收获神器”为名进行了专题报道。

团队还针对胡麻不同的种植区域和模式,先后研发出了胡麻全膜覆盖施肥精量穴播机、胡麻膜侧精量播种机、覆膜后电动穴播机、胡麻脱粒机、胡麻清选机、丘陵山地胡麻联合收割机等机具,助推了胡麻优质高效生产和产业提质增效。

2021年甘肃省油菜种植面积250万亩。传统油菜收获机作业时拨禾轮和侧立刀直接撞击油菜角果,油菜角果落粒损失大,致使油菜籽联合收获机总损失率偏大。团队研发的拨禾链齿喂入装置在油菜植株20cm左右高度用拨禾链齿将油菜植株喂入,避免直接撞击油菜角果,减少了油菜角果落粒损失;针对侧立刀直接撞击油菜角果造成角果落粒损失大的问题,种植时将收获单元间距增加到60cm,减小了收获单元之间油菜植株交缠,采用圆锥螺旋分禾器减少了分禾时角果落粒损失,作业时喂入装置和分禾装置降低了对油菜角果的振动冲击,实现了油菜籽高效低损收获。

通过宜机收品种筛选、宜机收种植模式和低损油菜籽联合收获协同攻关,使油菜籽机收损失率控制在3%以内,远低于国标6%的要求指标,良种良法良机融合,实现油菜低损联合收获。

(四)制种玉米联合收获机研发。

甘肃省制种玉米面积占全国的一半。国内现有的收获机无法满足制种玉米收割过程中低损伤、低损失、快速清种等需求,只能采用人工摘穗剥皮。但随着制种玉米人工收获亩均成本高,作业面积广,劳动力短缺等劣势愈发凸显,种业公司和农户对机械化收获的需求也随之高涨。

在“政产学研”跨界合作下,各方协同攻关,针对制种玉米形状特性,学院与山东巨明、山东金大丰企业联合攻关,创制了柔性板式摘穗割台与柔性立辊式摘穗割台,成功研发了4YZS-4A制种玉米收获机和4YZSJ-4A穗茎兼收制种玉米收获机,两款制种玉米收获机收获总损失率小于3%,籽粒破碎率小于0.6%,符合国家标准要求,破解了我国制种玉米机械化收获难题。

(五)残膜回收机研发。

甘肃覆膜种植面积近3000万亩,河西灌区玉米茬地秸秆残留量大、割茬高、玉米根系发达、地表不平,是我国残膜回收最复杂的工况之一。

团队针对陇中陇东旱作区玉米收获后工况,突破了小锥度水平联动快速卸膜、旋转辊集膜卷捆等关键技术,研发出1FMJ-Q120型卷轴式残膜回收机和11FMJ-140型卷捆自卸式残膜回收机;针对河西灌区覆膜玉米机械化收获后复杂工况,突破了膜面杂质清洁、卷捆快速卸膜等关键技术,研发出11FMJ-140A型秸秆还田及升运链卷捆自卸式残膜回收机和11FMJ-140型秸秆还田及偏心滚筒卷捆自卸式残膜回收机;针对甘肃多种马铃薯覆膜种植模式,突破了土薯膜秧多级高效分离等关键技术,研发出4UFMJS-110型马铃薯挖掘与残膜回收一体机。

甘肃省农业机械质量管理总站对团队研发的5种定型样机出据了检测报告,地膜拾净率均达到90%以上,高于行业标准75%的要求,5种样机已授权省内甘肃洮河拖拉机制造有限公司、定西三牛农机制造有限公司和武威兴东机械有限公司生产销售。累计生产残膜回收机1000多台,为甘肃省残膜回收提供了装备支撑。甘肃日报、学习强国进行了报道。研究成果获2021年甘肃省科技进步二等奖。

(六)科研、育人、学科齐头并进。

团队以立德树人为根本,以强农兴农为己任,坚持创新驱动,着力培养创新人才,推动学院学科建设和人才培养持续提升。近5年学院获批农业农村部北方马铃薯全程机械化科研基地和农业农村部西北中药材全程机械化科研基地,获批甘肃省旱作农业装备协同创新中心、甘肃省农业装备协同创新研发中心、甘肃省旱作农业装备产业研究院和甘肃省智能农机实验教学示范中心。2022年团队获批甘肃省工人先锋号。2018年获批农业工程一级学科博士学位授权点,2022年农业机械化及其自动化获批国家一流本科专业建设点,2022年机械设计制造及其自动化获批省级一流本科专业建设点。科研反哺教学,给学生提供了良好的学习和研发平台,学生培养质量和学科水平不断提升。 

04经验启示

(一)扎根实际之壤,结出丰硕之果。团队长期深入生产一线,开展调研和试验研究,以产业实际需求为导向,聚焦甘肃省特色产业农机装备研发,政产学研推用高效协同,研发出二十余款新机具并由企业产业化生产,破解甘肃省特色作物“无机可用、无好机可用”的难题,将论文写在大地上,有效支撑甘肃省乡村振兴和农业农村现代化发展。

(二)多学科交融,包容开放,多维度破解难题。农业机械化装备工程是一门多学科交叉的综合性学科,农机要与品种、栽培、水肥管理、植保等学科深度融合,也要集成北斗导航、人工智能、材料、液压、自动化控制等领域最新成果,要以包容开放的态度汇集更多的创新要素开展创新研发,要从区域、耕地、品种、栽培多个维度和用作物生产整个系统观念去破解某个环节机具研发。

(三)协同创新,不断提升人才培养、学科建设、科研、社会服务水平。通过协同研发,汇集了更多的高水平科研平台、人才、仪器设备共同服务甘肃省农业装备补短板,将学校建成国内一流的农业装备新产品试制和研发基地,让更多的本科生和研究生参与农机装备补短板工作,实现了学校人才培养、学科建设、科学研究和社会服务整体提升。



END


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来源 | 乡村振兴学院

编辑 | 朱靖静

责编 | 张馨正 张浩淼

审核 | 王百玲

投稿邮箱:xwzx@gsau.edu.cn

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