农大师生与“植保坦克”的故事

  青青草地，苍松翠柏，绚丽海棠，5月的山西农业大学犹如一个大花园，漫步其中，你可能会“偶遇”一辆长约1.8米、高约65厘米的绿色小坦克缓缓行驶，一边为周围的花草树木喷洒农药，一边灵活调整行进方向，为没有喷洒到的树木进行二次作业。

  这辆绿色小坦克是该校翟淑媛等学生的《植保坦克——地面智能植保装备的引领者》项目成果。在今年第十三届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛中，该项目斩获国家级金奖，不仅创下山西农大参加该项赛事以来的最佳成绩，而且还是本届大赛我省唯一金奖项目。

  “能获得这一殊荣，是项目本身的农业价值所在，更源于植保坦克团队多年来初心不改、勇毅前行的坚持与热血！给社会培养有为农情怀、强农本领的学生，国家要求我们做什么，我们就做什么，农民要求我们做什么，我们就做什么！”项目获奖后，指导老师、山西农业大学副教授武志明说。

  武志明自幼生活在农村，父辈们面朝黄土背朝天的景象早已深刻在他的记忆深处。“你知道终日劳作的双手是啥样子吗？”那一双双“手心手背都布满裂痕”的双手，让武志明无法忘怀，“研究适合农民使用的智能农机装备，让农民更轻松，让农业更智能”，成为他始终如一的梦想。

  2017年，在武志明、马红梅两位老师的带领下，山西农业大学无人机创新团队5名航模爱好者成立了植保坦克团队。

  “我国果树种植培养面积约2亿亩，山地果园植保机械化程度不足8%。出生于农村的我，对农民施药的艰辛有着深刻的体会。”今年大三的翟淑媛大一时便加入团队。小组成员孙宇嘉也在一次下地带药作业中，切身体会到了果农的辛苦与不易。

  “当时普遍采用的人工施药、普通地面植保机器和无人机施药，都存在着难以克服的问题。我国的果园大多处于丘陵山地，并不适宜普通的地面植保机器开展作业。无人机的出现虽解决了地形不适宜问题，但没有办法解决发生在果树叶片背部的病虫害问题。人工施药效率低、不均匀……”翟淑媛分析说。

  立于实际，科研为民。2017年，植保坦克团队开始研发地面植保装备。2018年5月，团队第一代植保坦克问世，之后至2022年，第二代、第三代、第四代、第五代陆续面世，从山西晋中、太原到山西全省甚至全国主要水果产区，6年来，小组成员几经更迭，奋进的脚步却迈得更大、更远，且初心和目标从未改变——科技赋能，助力农业提质增效；科技兴农，为乡村振兴贡献自己的一分力量。

  针对果树植保装备通用性差、重心高等缺点，植保坦克团队2018年研发出我国第一台遥控植保坦克，之后他们又陆续攻克难题，产品一直在升级：第二代喷洒系统采用高压雾化原理；第三代由定向喷头升级为万向喷头，载药量从30L提升至200L；第四代采用全自主底盘、超高压雾化等技术，产品性能、喷雾质量均很好地满足了全国果农的作业需求；第五代植保坦克独立四驱，药箱容量提升至600L，配套基于航线规划的无人驾驶系统，能够很好的满足新疆、内蒙古等大块果园的作业需求。

  每一次难题攻克，不只是植保坦克的升级换代，更是小组成员的蜕变成长。“一放上400斤的药箱，坦克就变形。”在第四代植保坦克研发成功、成员们欢欣雀跃时，一个意想不到的严重问题出现。讨论、试验，一次次找不到原因、解决不了问题，不少成员产生了放弃的念头。“不能放弃，一旦放弃，团队就散了，这一个项目以后就再也无法重启了。”武志明痛心回首。“永远相信下一个方案是成功的，永不言弃。只要思想不滑坡，办法总比苦难多。”他鼓励小组成员继续前行，调整方向，反复修改，直至成功。

  除了难题，小组成员们还有说不完的研发趣事：“在太谷区井神村桃园实地测试，发生了履带脱带故障，去找村民借工具维修，去还工具时还蹭了一顿饭。”“一次在湖南作业时，不小心将坦克开到了沟里，想了各种办法都弄不出来，最后找了几根木棍，垫到树桩上翘了出来。”

  “采用油电混合技术，省掉传动轴、变速箱等物理运动结构，药箱内置，降低重心，使得车身高度为64.5cm，满载爬坡30°，空载爬坡52°，不伤果、不挂枝，实现果园作业场景全覆盖。”说起植保坦克，翟淑媛的喜爱之情溢于言表。

  “历时6年，历经5代，累计成员近千人，获批16项国家专利，制定5项山西省区域标准，获省部级荣誉30余项……”一路见证，武志明对植保坦克这个本科生团队每一个成员的进步、每一项研发成果都充满自豪。

  6年来，团队突破全自主底盘、向上对靶、超高压雾化、药液加热四大关键技术，其中，第四代植保坦克突破了全地形地面果树植保装备的瓶颈，是我国唯一一款全地形高效果树植保装备，也是我省唯一一款通过3C认证的农机产品，第五代无人驾驶系统还荣获“全国植保卫士”称号。团队所属的无人机创新团队，10年间先后孵化了山西天海、山西添翼等多家科技公司，向社会输出职业农民、专业飞手6000余人，带动3000余人就业。

  “团队取得的成绩与学校长期以来对学生创新创业工作的重视和支持密不可分。”武志明说，近年来，学校坚持以“项目促创、竞赛促创、培训促创、实战促创、典型促创、平台促创”，2022年首次设立了“山西农业大学大学生创新创业重点孵化项目”，植保坦克作为重点项目得到支持；连续6年举办了“兴农杯”大学生创新创业大赛，吸引了师生广泛参与。

  今年5月，无人机创新团队还成功研发出全地形履带式智能农业无人车，成功解决了我国大田作物的播种及除草难题，填补了我国全地形履带农业无人车作业及物理除草领域的空白。“下一步，我们将细化与推广立体植保技术，植保无人机与植保坦克配合使用，实现果树立体植保病虫害防控，继续扩展应用场景，让果农更轻松，让果品更优质。”武志明对团队发展充满期待。