（科学网 2022年10月12日）

最近一段时间，西北农林科技大学机械与电子工程学院杨福增教授在琢磨一件事：今后，团队在丘陵山地农机研究方面的侧重点到底在哪里？

围绕社会需求，杨福增教授带领丘陵山地农机装备研究团队长期耕耘，把一篇又一篇论文写在黄土山坡上：他们研制出多台山地拖拉机样机，将智能拖拉机开进山地，有两台山地农机甚至还登上了央视的舞台；他们牵头编写了国内首个“山地履带拖拉机（团体）标准”，打造了国内首个原创性基础科学研究平台“山地农机-土壤-作物综合实验系统”。

为丘陵山区农业发展“智造”农机，并不断改进完善、超越自我，丘陵山地农机装备研究团队称自己是山地拓荒者。

爬上甘肃山地的第一台“农机”

1966年，杨福增出生于甘肃会宁农村，这里是典型的黄土山区，耕地坡度大，农事劳作停滞在人力、畜力的传统方式中，父老乡亲劳动的艰辛和生活的贫困让这个农家子弟从小就心生梦想：“有机会一定要为家乡做点事。”

1985年，杨福增考入西北农林科技大学农机设计与制造专业，当年给父母亲写信甚至连邮票都不敢买的他，每年寒暑假回到家乡总是羞于告诉乡亲们自己在大学里学什么。心有余而力不足，杨福增只能将造农机的想法藏在心底。

本科毕业后，杨福增在学校免推上了硕士并留校工作，之后读了博士，还赴西北工业大学从事博士后研究。在西北工业大学期间，他带领同事及学生研制出第一台现代化的山地农机样机——山地遥控耕地机，该机器遥控操作，可在坡地上保持自身平衡的同时还能稳定作业。首次将蓝图变成现实，杨福增激动之余又有些发愁：耕地机动力小、配套作业机具单一暂且不说，光是超过5万元的昂贵造价就一定会让丘陵地区的老乡们望而却步！

如何以最少投入实现丘陵山地农业机械化？2015年国庆长假，杨福增与三位老师带着两名研究生回到甘肃老家，花费3000余元购买了汽油发动机等设备，将西北农村广泛使用的架子车改装为一台“山地农机”。在“突突”声中，这台甘肃山地上的第一台“农机”跟随杨福增的父母上山拉土豆， 一路轻松上坡，一路愉快收获，但下坡时突然出现意外：制动器失灵，装满土豆的“农机”动能和势能“非线性叠加”，以“疯狂”的速度顺着23度的大土坡飞奔而下，一头栽在坡下的一道水沟里，土豆洒满了黄土坡，驾驶“农机”的研究生朱丽元摔倒在水沟下。

朱丽元虽然没有受伤，但杨福增震惊不已。“至今想起来都心有余悸！”杨福增说，从那一刻起，他就把安全放在山地农机研究的首要位置，“人的安全得不到保证，造机器还有什么意义呢！”家乡惊心动魄的经历，成为杨福增团队后续研发安全实用的高可靠山地农机的转折点。而那台助力架子车被杨福增教授珍藏在团队的实验室内，永远记录着他们的教训和梦想。

编制全国首个山地农机标准

在随后的岁月里，杨福增教授团队在丘陵山地农机研究领域持续探索，农机由“从无到有”逐渐迈上了“从有到优”。团队不仅研制出丘陵山地小型履带遥控拖拉机和XN-402P遥控全向调平山地拖拉机，还研制出配套的郁闭果园喷药机、施肥机以及旋耕、播种等粮田机具。这两种山地拖拉机集成了姿态调整、多种仿形作业、无级变速和遥控等技术，可大幅度提高拖拉机坡地作业的稳定性、操纵人员的安全性，2020年登上央视“超级新农人”挑战赛舞台并获得“新农人挑战奖”，成为我国山地农机创新研究中的“明星拖拉机”。

在杨福增教授团队埋头苦干的时候，国内众多企业和高校也纷纷加入，丘陵山地农机研究一时间热闹起来。同行们的竞争能带来更多创新思想和前行动力，杨福增在欣喜的同时又有些担心：“山地农机与平地农机不一样，我们走过的弯路，同行们不能再走。”

杨福增与团队商议，得尽快制定一个标准来规范和引领丘陵山地农机研发与生产。大家认为，不论履带式农机还是轮式农机，在丘陵山地作业，都要特别重视驾驶员的安全性、下坡的制动性。“这其实源于那个触动我们灵魂深处的助力架子车事件。”团队成员刘志杰副教授回忆说。

初心已成其远,日久而见其真。杨福增教授与团队师生们从2017年开始，搜集和整理以往研究的相关数据，同时与中国一拖集团有限公司、湖南农夫机电有限公司、陕西农康农业机械装备制造有限公司等多家企业合作，最终在今年1月成功编写出《山地履带拖拉机通用技术条件》团体标准（以下简称“标准”），该标准由中国农业机械学会、中国农业机械工业协会联合发布，今年4月份正式实施。

“标准”针对山地拖拉机特有的“坡地作业稳定性”“爬坡性能”“下坡制动安全要求”和“专用液压悬挂装置”等，分别做了明确规定，它的发布使我国山地履带拖拉机产品的生产制造有理可依，有据可循，对于丘陵山地通用动力机械的技术水平提升和产业化发展具有重要作用。

国内首个山地履带拖拉机标准的制定发布，让团队颇为自豪，而杨福增教授更感任重道远，“团体标准是基础，之后上升为行业标准，最后才能变成国家标准，我们还需要继续深耕，再接再厉。”

酝酿新的丘陵山地农机梦

2022年，是我国进入全面建设社会主义现代化国家、向第二个百年奋斗目标进军新征程的重要一年，也是乡村振兴全面展开的关键之年。今年1月，团队“标准”发布不久，中央“一号文件”也发布了，在这份《关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》第九条中写到：“全面梳理短板弱项，加强农机装备工程化协同攻关，加快大马力机械、丘陵山区和设施园艺小型机械、高端智能机械研发制造并纳入国家重点研发计划予以长期稳定支持。”

“丘陵山地农机研究的春天到了。”杨福增教授仔细阅读后很是激动，他介绍，中共中央、国务院出台丘陵山地农机装备的相关政策始于2016年，团队汇总发现，国家对丘陵山地农机装备的重视程度逐年增加，今年的“一号文件”更是给高校科技工作者带来了重要机遇。

杨福增教授带领团队迅速行动起来了。为了更好推进山地农业研究成果有效转化为老百姓可用的产品，团队正在牵手潍柴雷沃、四川川农拖拉机制造公司等国内龙头企业和北京航空航天大学、西北工业大学、上海交通大学等高校，商议成立丘陵山地农机研究校企联盟，在大批量生产群众能够买得起的山地农机的基础上，研发制造可适用于不同地域、不同作物、不同农艺模式以及不同收入人群的山地农机，为丘陵山地农业发展提供更加丰富的先进适用产品。

团队创建了国内第一个基础科研平台—— “土地农机-土壤-作物综合实验系统”，用于坡地土壤比阻、承压特性参数和拖拉机牵引力、发动机功率等重要数据的采集和计算，为山地农机研究提供第一手原始数据资源和理论支撑；团队与西北工业大学空天地海一体化大数据技术国家应用工程实验室联合,成功打造了“丘陵山区空地协同与智能农机试验场”，为无人飞行拖拉机的创制提供实验平台和前期实验准备；团队还和其他单位联手，积极申报“非结构化复杂场景信息全天候智能感知处理与无人化作业系统”的研究项目。

“我们有一个梦想，将来要研发出会飞的拖拉机，立体服务丘陵山区乡村振兴事业！”作为一名中共党员，杨福增教授对团队未来的山地拓荒充满信心。

原文链接：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/487579.shtm