新甘肅·甘肅日報記者 馮寶強

央視2024年“世界糧食日”直播鏡頭里，重量不到3噸的紅色農(nóng)機在定西市魯家溝萬畝馬鈴薯高產(chǎn)示范項目種植基地的梯田間，在僅4米的半徑內(nèi)完成華麗轉(zhuǎn)身，還可實現(xiàn)20度田間坡道快速轉(zhuǎn)場和梯田高效作業(yè)。

這臺被全國馬鈴薯全程機械化專家組認(rèn)定為國內(nèi)首臺丘陵山地四輪轉(zhuǎn)向馬鈴薯聯(lián)合收獲機,從研發(fā)到亮相，王虎存花費了整整四年時間。

王虎存正在組裝馬鈴薯聯(lián)合收獲機。本文圖片和視頻均由新甘肅·甘肅日報記者 馮寶強 攝制

王虎存，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)在讀四年級博士研究生。從實驗室到田間地頭，從液壓油管到智能芯片，這位從平?jīng)錾綔侠镒叱龅?0后博士，帶著“讓農(nóng)民直起腰挖土豆”的樸素愿望，14年來，一直嘗試著用齒輪與智慧，在甘肅丘陵山地馬鈴薯收獲機械的研發(fā)上傾注心血，用青春在黃土地上書寫科技興農(nóng)的答卷。

甘肅丘陵山區(qū)地形復(fù)雜、馬鈴薯收獲機械化程度低。如今，這臺僅重2.95噸的“紅色精靈”，不僅能在梯田里“自由起舞”，更讓馬鈴薯畝收成本與簡易挖掘+人工撿拾收獲模式相比降低近150元，解決了丘陵山區(qū)馬鈴薯收獲無機可用、無好機可用的難題。 

初心：黃土地里種下農(nóng)機夢

走進(jìn)甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院的實驗車間，耳邊傳來機器歡快的轟鳴聲，這位戴著安全帽、身著普通工作服的農(nóng)機博士，正雙手沾滿機械油漬，操作激光數(shù)控切管機，對研發(fā)樣機的機架進(jìn)行管料切割。墻角堆著十幾本有點泛黃的實驗記錄本，扉頁上工整寫著“馬鈴薯收獲機研發(fā)日志——王虎存”。

“每次翻開這些本子，都能想起第一次帶樣機下田的場景?！蹦闷鹌渲幸槐具€殘留著泥土的本子，王虎存感慨道。

王虎存正在記錄研發(fā)數(shù)據(jù)。

出生在平?jīng)鍪袥艽h一個小山村的王虎存，對土地有著天然的親近感。童年記憶里，父親在田里佝僂著腰挖土豆的背影，母親分揀土豆時粗糙的雙手，在他的心里烙下深深的印記。“那時我就經(jīng)常想能不能造臺機器讓他們直起腰來，盡可能地減少人力成本。”帶著這種夢想，2011年高考填報志愿時，王虎存不顧班主任勸阻，在第一志愿欄寫下“甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)”。

“當(dāng)時很多同學(xué)覺得學(xué)農(nóng)機沒前途，而且很苦。但我知道，在隴原大地，農(nóng)機就是改變農(nóng)民命運的‘鑰匙’。”王虎存說。

14年來，他連續(xù)攻讀甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)相關(guān)專業(yè)的碩士和博士，不斷學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)機械設(shè)計方面專業(yè)知識，并跟隨導(dǎo)師參與了多項西北旱區(qū)農(nóng)機裝備研發(fā)項目，尤其重點關(guān)注甘肅省丘陵山地馬鈴薯聯(lián)合收獲短板，依托甘肅省農(nóng)機裝備“一中心六基地”研發(fā)創(chuàng)新平臺，研究“小型化、輕量化、高效率、高質(zhì)量”的丘陵山地四輪轉(zhuǎn)向輪式馬鈴薯聯(lián)合收獲機，解決傳統(tǒng)馬鈴薯收獲作業(yè)勞動強度大、成本高、效率低的問題。

王虎存在學(xué)校實驗車間進(jìn)行樣機軸類零件車削（車床操作）。

求學(xué)時，王虎存走得最多的路線就是從學(xué)校實驗加工車間到田間地頭?！拔覀冊趯W(xué)校車間加工完試驗樣機，然后拉著樣機到田間地頭去試驗。這讓我積累了很多設(shè)備加工與田間試驗的科研經(jīng)驗?！蓖趸⒋娼榻B，導(dǎo)師趙武云教授的言傳身教更是他走上農(nóng)機研發(fā)這條路上最寶貴的財富。

王虎存說，導(dǎo)師會經(jīng)常帶他們?nèi)ヌ镩g地頭做試驗，導(dǎo)師近60歲的年紀(jì)依然和年輕人一起趴在農(nóng)機上調(diào)試設(shè)備。這種“把論文寫在大地上”的科研精神，同樣像一?；鸱N點燃著他的農(nóng)機夢。

匠心：與丘陵山地的較量

2023年秋，王虎存自主設(shè)計研發(fā)的第一代丘陵山地四輪轉(zhuǎn)向輪式馬鈴薯聯(lián)合收獲機問世。但在實際采收過程中，液壓系統(tǒng)漏油發(fā)熱、排膜裝置卡頓、駕駛員操作空間逼仄等問題，就像沉重的石頭壓在他的心頭。

首臺樣機失敗后，王虎存盯著田間冰冷的機器，內(nèi)心充滿了自責(zé)，責(zé)怪自己在技術(shù)方案上考慮不周。

“失敗是農(nóng)機人的必修課。人生哪有一次就成功的，我剛工作時，也出現(xiàn)過這種問題。別灰心，咱們從頭再來?！蓖趸⒋婊貞浤翘熠w武云老師拍著他的肩膀所說的這番話，再次讓他振作了起來。

王虎存在試驗田試駕馬鈴薯聯(lián)合收獲機。

王虎存開始重訂方案，重點解決一代樣機試驗中存在的問題，并針對西北丘陵山地“地塊小、坡度大、土壤黏”的特點，創(chuàng)新性提出“四輪轉(zhuǎn)向+四輪驅(qū)動+四輪等大”的多模轉(zhuǎn)向輪式底盤系統(tǒng)。同時，研發(fā)一種減黏碎土型馬鈴薯挖掘分離裝置，并申報了國家發(fā)明專利。

2024年8月，王虎存終于研發(fā)出整機重量2.95噸，全液壓驅(qū)動，四輪轉(zhuǎn)向模式下外側(cè)輪回轉(zhuǎn)半徑僅4米，轉(zhuǎn)場速度最高可達(dá)每小時20公里的第二代丘陵山地四輪轉(zhuǎn)向輪式馬鈴薯聯(lián)合收獲機，實現(xiàn)了“小型化、輕量化、高效率、高質(zhì)量”的作業(yè)目標(biāo)。

在去年秋收時節(jié)，升級版收獲機在定西市魯家溝萬畝馬鈴薯高產(chǎn)示范項目種植基地進(jìn)行田間實測，良好的作業(yè)質(zhì)量也得到用戶的認(rèn)可。

王虎存介紹，這款機器采用先進(jìn)的無級變速和四輪驅(qū)動技術(shù)，可根據(jù)田間實際情況快速調(diào)整行進(jìn)速度和動力輸出。這不僅提高了機器的通過性和爬坡能力，還能使機器在復(fù)雜地形中保持穩(wěn)定的作業(yè)效率。同時，它還配備仿生挖掘鏟，鏟壁采用合成高分子材料，可有效減輕土壤黏附，降低挖掘阻力和能耗。機器采用前端柵格輥式分離裝置，并配備第一級多源振動分離篩，提高了分離效率，縮短了土薯膜秧分離路徑。

王虎存加工配件。

“那段時間我們吃住都在車間，拆開機器反復(fù)測試，光液壓油管就換了7種型號?！被貞浧鹧邪l(fā)歷程，王虎存仍記憶猶新。其間，他三次赴山東、江蘇等省份的先進(jìn)機械制造企業(yè)學(xué)習(xí)取經(jīng)。

“整機尺寸小而緊湊、靈活性高、適應(yīng)性強、重心低、轉(zhuǎn)彎半徑小、轉(zhuǎn)場及作業(yè)效率高，所需配套動力小，降低了成本?！备拭C農(nóng)業(yè)大學(xué)博士生導(dǎo)師趙武云教授述說這臺機器的優(yōu)點：一次性作業(yè)可完成馬鈴薯挖掘、薯雜分離、薯塊集裝、自動卸袋等多種作業(yè)工序。他說整機的創(chuàng)新點在于研發(fā)了四輪轉(zhuǎn)向、四輪驅(qū)動、四輪等大的多模轉(zhuǎn)向型輪式底盤和減黏碎土型前端挖掘起收裝置。

王虎存駕駛自己研發(fā)的馬鈴薯收獲機進(jìn)行馬鈴薯收割實驗。 

據(jù)測算，該收獲機每小時生產(chǎn)率可達(dá)2至3.5畝，每天約可收獲20至35畝地。與傳統(tǒng)收獲方式相比，減少了撿拾裝袋的用工成本。該機還采用節(jié)能環(huán)保的100馬力國四發(fā)動機，不但動力強勁，而且排放更低、噪聲更小。這既符合環(huán)保要求，也降低了農(nóng)民的生產(chǎn)成本，有利于促進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。

恒心：“從田間地頭找真理”

第四屆全國大學(xué)生智能農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新大賽特等獎、第十九屆中國研究生電子設(shè)計競賽全國總決賽三等獎、第十九屆中國研究生電子設(shè)計競賽西北賽區(qū)一等獎、榮獲甘肅省第五屆“創(chuàng)新杯”工業(yè)設(shè)計大賽優(yōu)秀獎……在王虎存宿舍，大獎擺滿了書桌。

“我們學(xué)這個專業(yè)，就是要解決老百姓生產(chǎn)中遇到的實際問題?！蓖趸⒋嬲f，除了導(dǎo)師的指導(dǎo)，每次田間地頭試驗機具，村民們都會主動幫忙推車、記錄數(shù)據(jù)，總能感受到農(nóng)民種地的辛苦和對機器的迫切需求，所以，他經(jīng)常給自己打氣：一定得把這個機子造出來！

時下，走進(jìn)定西市安定區(qū)魯家溝鎮(zhèn)甘肅宣燁農(nóng)機服務(wù)農(nóng)民專業(yè)合作社，王虎存在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下，正對丘陵山地四輪轉(zhuǎn)向拖拉機進(jìn)行性能試驗，他一邊演示操作方法，一邊向村民介紹：“這臺機器操作起來也非常簡單，能在復(fù)雜的丘陵山地中靈活穿梭。而且，它的轉(zhuǎn)彎半徑非常小，非常適合在這里的梯田地塊作業(yè)?！?/p>

趙武云教授（左）和王虎存在田間測試新機械的收獲效果。

甘肅宣燁農(nóng)機合作社的李聚東理事長，至今保存著之前的用工賬本。翻看泛黃的記錄：“馬鈴薯收獲季，每天雇傭80人，人均工資150元。2022年用傳統(tǒng)機械收獲，每畝人工成本約占50%；2024年采用新機器，用工成本降到20%左右”。

“去年王博士開機器下地那天，村民們都圍過來看?！崩罹蹡|說，以前人工撿拾裝袋，既耗時又費力，還得提前收，對產(chǎn)量影響很大。這臺收獲機不僅降低了農(nóng)民的勞動強度，大大提高了收獲效率，還在一定程度上推遲了收獲時間，可以讓土豆多長幾天，增加產(chǎn)量。

趙武云教授介紹，這是研發(fā)團(tuán)隊重視“產(chǎn)學(xué)研培”模式而出的創(chuàng)新碩果。一直以來，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)出臺政策鼓勵科研成果轉(zhuǎn)化，該機器也借助去年年底本校承辦的“中國農(nóng)業(yè)機械流通協(xié)會馬鈴薯機械化發(fā)展論壇”，與丹陽榮嘉精密機械有限公司簽署了科研成果及專利轉(zhuǎn)化協(xié)議。

專家查看馬鈴薯聯(lián)合收獲機成效。

“通過與企業(yè)緊密聯(lián)合，借助企業(yè)生產(chǎn)力，盡快讓科研產(chǎn)品熟化定型，讓這項技術(shù)能盡早服務(wù)于社會，解決甘肅馬鈴薯機械化收獲短板問題。”趙武云說。

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系馬鈴薯機械化崗位科學(xué)家楊德秋在論壇上評價：“王虎存博士破解了丘陵山地農(nóng)機‘進(jìn)不去、轉(zhuǎn)不動、效率低’的難題?！睖y試數(shù)據(jù)表明，該機器比同類產(chǎn)品作業(yè)效率提升20%，能耗降低10%。

“我終于可以讓父母直起腰收土豆了！”王虎存感慨，“我們不能只做實驗室里的農(nóng)機人，更要成為農(nóng)民的貼心人。需要從田間地頭找真理，用智慧解決傳統(tǒng)農(nóng)事的艱辛。要將論文寫在田間地頭?！?/p>

【記者手記】

采訪結(jié)束時，夕陽的余暉讓王虎存的身影與農(nóng)機的輪廓漸漸融為一體。這個瞬間，讓人想起他在日記里寫的話：“農(nóng)機人的夢想，就是讓每一粒種子都能在科技的陽光下茁壯成長?！?/p>

從青澀的大學(xué)生到成熟的農(nóng)機研發(fā)者，這個從黃土地走出的農(nóng)機博士，用十余年光陰讓科技的種子在隴原大地生根發(fā)芽，十余年的堅守也讓他真正讀懂了這片土地的渴望。

當(dāng)問及未來愿景，他指向自己研發(fā)的機器：“我在農(nóng)村長大，深知農(nóng)民的艱辛。我們研究農(nóng)機，就一定要為農(nóng)民、為農(nóng)業(yè)實實在在做點事。我的夢想，就是讓每臺農(nóng)機都成為黃土地上的追光者，照亮鄉(xiāng)村振興的前路?！?/p>