近日,渤海大学耘秸智造——碎片化农田秸秆环保处理智能装备完成整机研发与田间示范作业,面向东北丘陵、坡地、碎片化耕地区域正式推出“智能装备+数字服务+共享作业”一体化解决方案。项目首次将服务设计理念系统融入农业机械研发,破解传统大型农机“下不去、用不起、效率低”的行业痛点,实现秸秆捡拾—粉碎—打捆—回收—利用全链条闭环,标志着我国高寒地区、碎片化农田秸秆处理由“粗放丢弃”转向“精准智处理、高值化利用”新阶段。
图1解决方案
一、耕地碎片化痛点突出,秸秆环保处理迫在眉睫
我国每年秸秆产量超8.6亿吨,综合利用率已达88%左右,但在耕地碎片化、坡多埂多、地形复杂区域,传统大型秸秆粉碎机存在通过性差、操作复杂、成本高昂、进村下地难等突出问题,大量秸秆被丢弃堆积,既造成资源浪费,又带来环境隐患。
与此同时,国家大力推进“双碳”目标与乡村振兴,出台多项政策支持秸秆“五料化”(肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化)利用。但现有模式“重设备、轻服务”,难以打通“分散回收—集中处理—多元利用”产业链,农户“处理难”与企业“原料缺”并存,亟需适配小地块、复杂地形的轻量化智能装备与全流程服务。
二、耘秸智造:轻量化装备+数字平台,构建全链条解决方案
项目团队聚焦辽西及东北碎片化农田实际场景,历经需求调研、结构设计、样机试制与性能优化,打造出一套“小型化、高通过、易操作、智能化”的秸秆处理系统。
1.轻量化智能装备
整机采用窄体机身与450mm宽橡胶履带,搭配液压悬挂浮动底盘,可适应≤35°坡度与田埂间距≥1.6m的复杂地形,实现小半径灵活转向,解决大型设备“进不去、转不开、易侧翻”难题。
装备集成捡拾、双级粉碎、智能打捆一体化作业,配备0—2000rpm变频无级调速系统,颗粒度1—8cm精准可调,适配玉米、小麦、水稻等多种作物,满足肥料化、饲料化多元利用需求,粉碎均匀度≥90%。
安全方面构建全场景防护体系:77GHz毫米波雷达主动预警、机械—电气双联锁、360°声光警示、高饱和警示涂装,配合无死角驾驶视野,大幅提升田间作业安全性。
2.数字化服务平台
同步开发秸秆综合利用前端服务平台,实现农户一键预约、上门服务、秸秆回收、收益结算、供需对接全流程数字化。平台打通农户、服务站、利用企业三方数据,形成“预约—作业—回收—利用”闭环,降低农户使用门槛,为企业提供稳定标准化原料。
三、经济社会生态效益显著,助力乡村振兴与双碳目标
该系统可显著提升碎片化农田秸秆环保处理率30%以上,减少秸秆乱堆乱放与焚烧隐患,改善农村人居环境。
经济效益方面,农户无需购买昂贵设备,仅需按需预约服务,同时可通过秸秆回收获得额外收益;企业获得稳定原料来源,降低收储运成本。
生态效益突出,秸秆高效还田改良土壤,替代部分化肥投入,减少碳排放与面源污染,助力农业绿色低碳转型。
项目形成可复制、可推广的“设备+服务”模式,对提升东北乃至全国秸秆综合利用率、推动乡村产业振兴具有重要示范价值。
四、未来展望:打造东北秸秆资源化利用示范样板
下一步,项目团队将持续优化装备性能与服务流程,扩大示范应用范围,推进专利申报与成果转化,联合地方政府、农业合作社、秸秆利用企业共建区域性秸秆综合利用服务网络。
面向“十五五”,团队力争将“耘秸智造”打造成为东北乡村秸秆资源化处理标杆方案,以科技赋能农业绿色发展,以智能装备守护绿水青山,为辽宁全面振兴、农业现代化高质量发展贡献渤海大学智慧与青年力量。
署名:渤海大学
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