他参与研制的正反旋播种机,经在农场秋播期间全面应用后,当年帮助农场降低农机投资成本700万元以上,6万多亩大小麦亩增产100斤以上。
他在农场获得了2项外观专利、15项实用新型专利,还在参加江苏农垦大豆玉米带状复合种植农机攻关期间,取得了5项实用新型专利证书。
他在2023年被江苏农垦评为“优秀共产党员”、被授予“第四届人才突出贡献奖”,2024年又被授予“江苏农垦最美人物”称号。
他就是江苏农垦淮海农场农机总站的农机“专利达人”张荣成。
让历史困难不再“遗留”
2013年,张荣成从南京农业大学农业机械化及其自动化专业毕业后,便应聘来到江苏农垦淮海农场做农机管理服务工作。在苏垦农发组织的一场农机科研项目汇报会议上,张荣成从一位领导嘴里得知,兄弟农场一位比自己迟一年工作的职工,已经拿到1项专利了。“他能我也能。”领导说的消息,让不服输的张荣成鼓起了干劲。
回来后,张荣成便投入了农机创新事业。他在师傅陈士浩的协助下,第二年就完成了他人生的第一项发明——一种收割机二层割刀装置。由此张荣成开启了“收割”专利的“开挂人生”。
在淮海农场农机总站的专利展牌上,21张专利证书很是惹眼,而其中张荣成的名字就出现了17次。“每一项创新成果的获得,都是为破解农机在生产上应用的瓶颈,奔着克服困难、降低成本、提升产量的目的去的。”张荣成说,“目前,在所有作品中,正反旋播种机是我最得意的,也是我遇到的一大挑战。”
张荣成刚进入农机岗位的那几年,播种时使用常规正反旋播种机,种子会播在一条线上,而且落种也分布在土层的上中下三层,不仅壮苗不多,还会因苗挤苗让弱势苗增多。另外,农田多项作业轮回操作,会加大对土壤的无谓辗压,造成土壤板结等问题,进而限制夏粮产量提高。
如何破解播种困难?张荣成和他的团队一起,经过四年的持续攻关,终于研制出新型正反旋播种机,这种集旋田平整、施肥、开沟播种、沟壁播种、镇压、封闭化除等多功能于一体的机械,整合了过去6项单个作业,大马力机械一次作业,便可高质量完成后续所有机械的工作。采用这种播种机播种,可降低油耗30%,降低用种量5%~8%,可提前齐苗2天~3天,累计节约成本15元/亩。更重要的是,用螺旋排布的正旋刀片将底层的干土推送至待播种的畦面上,再用反旋刀片将土切碎抛洒均匀,这样即便是潮湿的土地也不堵播种器,实现了抗逆栽培播种。同时还取消了传统的圆盘式开沟器播种,在种子输送管的底部加装了反弹装置,让条播的种子均匀地播洒在10厘米宽的播行上,更利于每一株幼苗的茁壮成长,还可以降低5%~8%的用种量,让成苗率提高5%~10%。
“当看到自己参与设计的机械在生产中大面积应用并带来良好的经济收益时,才觉得自身的努力更加充实、更有意义,激发了我在更深领域里的创新动力。”张荣成说。
让实际问题得以解决
“在设备应用过程中,我往往以问题为导向来破解难题。”张荣成说,遇到问题,他会通过生产实际来思索方案,解决难题,并确定最优方案加以设计。
2022年,张荣成应江苏农垦大豆玉米机械创新项目组的邀请,来到农机创新研究小组搞化除机械研发。针对大豆玉米不同科目存在的不同种属化除相互拮抗的难题,以及市场上无同类机械的困境,画出的机械设计原理图纸,不仅较好地解决了禾本科和阔叶科两种作物对药剂“相安无事”喷洒的难题,还利用四个轮子,破解了过墒沟时的颠簸问题。
江苏农垦南北跨度大,土壤结构复杂,既有沙壤土,也有黏土,如果遇到干旱年份,黏土因土壤颗粒大,容易失墒,很难出苗或因作物生长期间的干旱形成僵苗、减产。为了解决这一问题,张荣成在接到喷灌机械研制的项目后,在苏垦农机总站制作的一代喷灌机、二代喷灌机的基础上,不断提升第三代的机械性能,使第三代喷灌机其设计喷水量达230立方米/小时以上,横向喷幅100米以上,能同时满足农场两个自然条田的喷灌抗旱,不仅有效地提升了工作效率,更重要的是为旱田作物在干旱气候条件下“抗旱保丰收”工作赢得主动权,“一种喷灌机”也因此获得了2023年度实用新型国家专利。从2023年10月到年底,他们累计生产喷灌机182台,销售收入达到716万元。
张荣成还在喷灌机的基础上,针对农场大型养猪场经处理后的沼液难施用的实际,在喷灌机机具设备上加装了沼液储存箱,用特殊材料解决了沼液咸性大、易腐蚀、对作物易灼伤的困难,从图纸设计改造到生产加工,解决了沼液难以施用的困难,实现了降本增效,为生态农业的发展作出了新贡献。
让未来种地更加轻松
张荣成的创新专利,来自于农机生产中的实际需要,也来源于他对所从事农机行业的热爱。在每一次的农机创新工作中,他从不墨守成规,总喜欢在传统设计的机械上找问题。“我喜欢思考和琢磨问题,内心经常会多问几个为什么,让最新的技术得以发挥作用。”张荣成说,能否创造性地将新工艺、新技术应用到农机上,是他一直思考的问题。
“在我参与的15项实用新型农机专利上,在生产中成功转化的实用新型农机就达80%。”这位“专利达人”开心地说。
创新就要想人之所想。一收割机驾驶人员说,每年收割小麦时,麦田中有10%左右的面积是不出产量的墒沟,如果能让这些空缺资源也长出产量,不愁粮食产量得不到提升。张荣成将这句话听进了耳朵里。为此,2020年他带领农机总站的技术创新小组成员,通过技术分析研究会的探讨和一次次试验数据的积累,终于在2021年完成了沟壁播种机的研制工作,并彻底解决播种过程中的阻土阻种难关,2022年5月获得了一种沟壁播种机实用新型专利证书。由于这种沟壁播种机是将麦种播在沟壁的中间位置,既不影响排水,麦苗还能借助沟系空间中的温光资源,长满麦子,最大程度地提升了资源的利用率。同时,张荣成和他的团队还因势利导地发明出了不利于大型机械收种的侧边收割机,并取得了相应的实用新型专利证书。这种外延式的面积“扩容”,无形中提升了粮食单位面积上的产量,让闲置资源实现“为我所用”。
“这是一款基于物联网技术的智能控水闸门,能根据现有条件,选择使用交直流电、蓄电池、太阳能等供电系统,保证闸门启闭器稳定运行,并通过远程管理系统及手机APP,实现无人精准控制,轻松实现农田灌溉智能化,大大提高了工作效率。”张荣成在接待淮北地区绿色优质高效小麦重大技术协同推广协会成员考察团时说,“这款‘智能闸门’是我们自主设计并申请专利,已成功运用于‘江苏农垦无人化农场’项目上,仅人力成本就可节省60万元左右。”
目前张荣成和他的团队,已经成功地示范运用物联网技术,将水位监测与远程灌排控制系统相结合,研制出了智能排灌站、智能闸门技术,实现“一人万亩”的管水模式,让管理者不用下田,直接用手机来操作机械,让种田更简单、更智能。
(作者系江苏省盐城市射阳县淮海农场党委宣传部部长)
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