奮斗在水果生產(chǎn)機(jī)械化路上
——記華南農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長楊洲

本刊記者 徐芳芳

楊洲在辦公室

我國水果生產(chǎn)種類豐富、總面積和總產(chǎn)量大，但大部分地區(qū)水果生產(chǎn)比較分散，很多水果種植在丘陵山區(qū)，果園規(guī)模小，機(jī)械化程度很低，制約著水果產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。近年來，我國主要針對的還是大宗糧食作物生產(chǎn)的機(jī)械化投入，對水果生產(chǎn)機(jī)械化方面的刺激和投入仍然不夠。對于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長楊洲教授來說，這是他科研路上會遇到的“對手”。作為原農(nóng)業(yè)部“水果生產(chǎn)裝備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”的帶頭人和國家香蕉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系果園生產(chǎn)機(jī)械化崗位科學(xué)家，楊洲一直奮斗在水果生產(chǎn)機(jī)械研究的第一線?！笆×υ鲂俏覀冄兄乒麍@機(jī)械的一個主要目標(biāo)。”楊洲表示。

多年來，水果生產(chǎn)一直都在公眾視線范圍之內(nèi)，但生產(chǎn)機(jī)械化卻遲遲提不上日程。楊洲看到了問題——缺乏適合我國果園生產(chǎn)的機(jī)械裝備。但我國水果品種繁多，每種水果的種植與收獲的時(shí)間、方式也各有不同。他首先想到的是要解決水果產(chǎn)業(yè)急需的共性關(guān)鍵技術(shù)與裝備這一難題，于是，他以嶺南特色水果生產(chǎn)為研究重點(diǎn)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)基于產(chǎn)業(yè)裝備需求與發(fā)展進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，研制出一系列水果生產(chǎn)機(jī)械，節(jié)省了勞動力，減輕了果農(nóng)勞動強(qiáng)度，同時(shí)勞動生產(chǎn)率和資源利用率也得到了提高，有效推動了嶺南水果生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展。

雖然我國在水果生產(chǎn)機(jī)械化的研究已經(jīng)逐漸步入正軌，但在其研究上，國內(nèi)外本就不處于同一起跑線，想要趕超就必須找到適合中國的水果生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展路子。楊洲及其團(tuán)隊(duì)首先廣泛收集和了解國外先進(jìn)的水果生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)與裝備，2009年至2010年楊洲在澳大利亞做訪問學(xué)者期間，自費(fèi)到澳大利亞多個州的柑橘、荔枝、香蕉產(chǎn)地實(shí)地調(diào)研，后到亞洲的日本、韓國及我國臺灣地區(qū)實(shí)地調(diào)研柑橘生產(chǎn)機(jī)械化，逐漸對我國水果生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展路線有了比較清晰的輪廓。他在實(shí)地調(diào)研并了解我國主要水果產(chǎn)區(qū)的地形地貌特征后，系統(tǒng)分析了我國水果產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和研究動態(tài)，將國內(nèi)外水果生產(chǎn)條件、機(jī)械化作業(yè)環(huán)境和裝備技術(shù)做了細(xì)致的對比，按照“圍繞產(chǎn)業(yè)鏈，構(gòu)建技術(shù)鏈，部署創(chuàng)新鏈”的研究思路與發(fā)展策略，提出了促進(jìn)水果產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的機(jī)械化發(fā)展戰(zhàn)略與專項(xiàng)建議。

“南生橘，北生枳”，但俚語里的真理并不僅僅限于南北方的環(huán)境與水土，想要水果產(chǎn)量好，更要品質(zhì)好，施肥就是其中的關(guān)鍵之一，但是人工挖穴、開溝施肥的勞動強(qiáng)度大，效率低。為此楊洲帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從應(yīng)用基礎(chǔ)研究入手，首先構(gòu)建了開溝器與土壤SPH粒子模型，優(yōu)化確定了開溝刀的結(jié)構(gòu)型式，設(shè)計(jì)了排肥器結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了EDEM離散元動力學(xué)分析，試驗(yàn)研究了施肥機(jī)性能影響因素，研制出了便攜式電動挖穴機(jī)、輕簡型輪式挖穴機(jī)、開溝機(jī)等輕簡型果園施肥機(jī)械，大大減輕了果農(nóng)開溝、挖穴的勞動強(qiáng)度。

施藥也是果園生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，為了進(jìn)一步提高果園噴霧機(jī)的霧化質(zhì)量，楊洲及其團(tuán)隊(duì)成員對風(fēng)送式噴霧機(jī)的在線混藥技術(shù)進(jìn)行了研究，風(fēng)輔噴霧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是其成果之一，在此基礎(chǔ)上集成靜電噴霧技術(shù)開發(fā)了果園輕型噴霧車；還研制出了山地果園管道恒壓噴霧裝備，對系統(tǒng)管網(wǎng)進(jìn)行了優(yōu)化，不僅改善了噴霧質(zhì)量，還使用藥量大大減少，可謂一舉多得。

團(tuán)隊(duì)進(jìn)行學(xué)術(shù)專題討論

人工運(yùn)送水果的勞動強(qiáng)度更大，需要用到的裝備與技術(shù)又有哪些呢？楊洲團(tuán)隊(duì)又創(chuàng)新開發(fā)了蕉園電動滑車式運(yùn)送系統(tǒng)，構(gòu)建了交叉式軌道運(yùn)送網(wǎng)絡(luò)；構(gòu)建了運(yùn)送系統(tǒng)動態(tài)數(shù)學(xué)模型，提出了運(yùn)送物品防擺控制方法，從理論到試驗(yàn)都對蕉穗串聯(lián)多質(zhì)量運(yùn)送系統(tǒng)的動力學(xué)特性和穩(wěn)定性控制機(jī)理進(jìn)行了研究。但楊洲并沒有滿足，他繼續(xù)創(chuàng)新索軌融合方式，設(shè)計(jì)了山地果園懸掛式鋼索牽引運(yùn)送系統(tǒng)，并對關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)再度優(yōu)化?；诶窭嗜辗匠毯凸軤栴D方程，建立了索軌融合系統(tǒng)動力學(xué)模型和行進(jìn)鏈索動力學(xué)模型，創(chuàng)新分析了鏈?zhǔn)较到y(tǒng)的多邊形效應(yīng)影響。

團(tuán)隊(duì)合影

在某種意義上，保證水果質(zhì)量要比產(chǎn)量更重要，可腐爛、損壞等在水果貯藏、運(yùn)輸過程中已是見怪不怪的現(xiàn)象了，就沒有解決辦法嗎？為此，楊洲對嶺南水果進(jìn)入“冷鏈”的關(guān)頭“預(yù)冷”進(jìn)行了研究。他經(jīng)過系統(tǒng)研究強(qiáng)制通風(fēng)預(yù)冷的冷風(fēng)溫度、風(fēng)速、風(fēng)量物料比等主要參數(shù)后，得出了荔枝、龍眼最佳通風(fēng)預(yù)冷風(fēng)速、合理風(fēng)量物料比等關(guān)鍵參數(shù)。其中，楊洲研制的水果壓差預(yù)冷裝置，還可對參數(shù)進(jìn)行動態(tài)智能調(diào)節(jié)。

楊洲帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)走出的水果生產(chǎn)機(jī)械化探索之路不只節(jié)省了勞動力，減輕了從業(yè)人員的勞動強(qiáng)度，還為水果產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展乃至經(jīng)濟(jì)、社會及生態(tài)效益的改善都添上了一筆。其“山地果園運(yùn)送裝備研制與應(yīng)用”成果還獲得了廣東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣獎一等獎。其授權(quán)發(fā)明專利40多件，發(fā)表論文100多篇，出版《山地果園運(yùn)送裝備》等專著3部。2013年，楊洲入選科技部“創(chuàng)新人才推進(jìn)計(jì)劃”中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，2014年入選廣東省“千百十人才培養(yǎng)工程”國家級培養(yǎng)對象和國家“萬人計(jì)劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，2015年被原農(nóng)業(yè)部評為“全國農(nóng)業(yè)科研杰出人才”，2016年被廣東省農(nóng)業(yè)廳聘為“廣東省農(nóng)業(yè)智能裝備與全程機(jī)械化共性關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”首席專家，2017年被原農(nóng)業(yè)部聘為“全國農(nóng)機(jī)化科技創(chuàng)新專家組林果與設(shè)施園藝工程專業(yè)組”組長。

楊洲不但在科研工作上取得了豐碩成果，在教育教學(xué)上也投入了大量的精力。他認(rèn)為教書育人是一個高校教授的基本職責(zé)，也是高等院校最重要的職能。在大學(xué)讀書期間，他因品學(xué)兼優(yōu)，曾被評為山西省“三好學(xué)生”、廣東省“南粵優(yōu)秀研究生”、全國“三好學(xué)生”。博士畢業(yè)留校華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的楊洲時(shí)刻牢記自己從學(xué)生到教師身份的轉(zhuǎn)變之責(zé)。

“我始終認(rèn)為，敬業(yè)是做好教師工作的前提和基礎(chǔ)。”作為教育部農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任委員的楊洲這樣說道?！暗乙庾R到，敬業(yè)不僅僅體現(xiàn)在熱情，還必須有過硬的業(yè)務(wù)能力。”一方面，他在專業(yè)教學(xué)上苦下功夫；另一方面，他積極開展教改研究，努力提高教育教學(xué)水平。楊洲既是華南農(nóng)業(yè)大學(xué)“農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化”省級專業(yè)綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，也是首批上線中國大學(xué)精品資源共享課程《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》的負(fù)責(zé)人，他主持完成了多項(xiàng)廣東省高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目，在國內(nèi)率先開展了農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的研究，構(gòu)建了基于素質(zhì)鏈的工科專業(yè)分層遞升式實(shí)踐教學(xué)模式，獲得了省級、國家級教學(xué)成果獎，2012年被評為廣東省“南粵優(yōu)秀教師”，2015年被評為全國“十佳農(nóng)機(jī)教師”。

楊洲認(rèn)為，教育、科研是責(zé)任，是使命。真摯強(qiáng)烈的責(zé)任意識和用心務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)是楊洲在教學(xué)、科研，甚至管理上不斷取得成績的助推器。而不論過去，現(xiàn)在和未來，在科研與教學(xué)之途中，楊洲都始終如一。