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米的半徑內完成華麗轉身，還可實現(xiàn)20度田間坡道快速轉場和梯田高效作業(yè)。

這臺被全國馬鈴薯全程機械化專家組認定為國內首臺丘陵山地四輪轉向馬鈴薯聯(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

走進甘肅農(nóng)業(yè)大學機電工程學院的實驗車間，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?！澳菚r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)大學農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)”。

“當時很多同學覺得學農(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)大學相關專業(yè)的碩士和博士，不斷學習農(nóng)業(yè)機械設計方面專業(yè)知識，并跟隨導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、高質量”的丘陵山地四輪轉向輪式馬鈴薯聯(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。

王虎存在學校實驗車間進行樣機軸類零件車削（車床操作）。

求學時，王虎存走得最多的路線就是從學校實驗加工車間到田間地頭?！拔覀冊趯W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備加工與田間試驗的科研經(jīng)驗。”王虎存介紹，導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，導師會經(jīng)常帶他們去田間地頭做試驗，導師近60歲的年紀依然和年輕人一起趴在農(nóng)機上調試設備。這種“把論文寫在大地上”的科研精神，同樣像一粒火種點燃著他的農(nóng)機夢。

匠心：與丘陵山地的較量

2023年秋，王虎存自主設計研發(fā)的第一代丘陵山地四輪轉向輪式馬鈴薯聯(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，內心充滿了自責，責怪自己在技術方案上考慮不周。

“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“四輪轉向+四輪驅動+四輪等大”的多模轉向輪式底盤系統(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，全液壓驅動，四輪轉向模式下外側輪回轉半徑僅4米，轉場速度最高可達每小時20公里的第二代丘陵山地四輪轉向輪式馬鈴薯聯(lián)合收獲機，實現(xiàn)了“小型化、輕量化、高效率、高質量”的作業(yè)目標。

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行田間實測，良好的作業(yè)質量也得到用戶的認可。

王虎存介紹，這款機器采用先進的無級變速和四輪驅動技術，可根據(jù)田間實際情況快速調整行進速度和動力輸出。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、江蘇等省份的先進機械制造企業(yè)學習取經(jīng)。

“整機尺寸小而緊湊、靈活性高、適應性強、重心低、轉彎半徑小、轉場及作業(yè)效率高，所需配套動力小，降低了成本?！备拭C農(nóng)業(yè)大學博士生導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)了四輪轉向、四輪驅動、四輪等大的多模轉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，有利于促進馬鈴薯產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?、標準化發(fā)展。

恒心：“從田間地頭找真理”

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

“我們學這個專業(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，除了導師的指導，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，走進定西市安定區(qū)魯家溝鎮(zhèn)甘肅宣燁農(nóng)機服務農(nóng)民專業(yè)合作社，王虎存在導師的帶領下，正對丘陵山地四輪轉向拖拉機進行性能試驗，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，能在復雜的丘陵山地中靈活穿梭。而且，它的轉彎半徑非常小，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)團隊重視“產(chǎn)學研培”模式而出的創(chuàng)新碩果。一直以來，甘肅農(nóng)業(yè)大學出臺政策鼓勵科研成果轉化，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，讓這項技術能盡早服務于社會，解決甘肅馬鈴薯機械化收獲短板問題?！壁w武云說。

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系馬鈴薯機械化崗位科學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‘進不去、轉不動、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。”