把犁地、耕整、播种三道工序合并为一次下地作业,让油菜播种劳作从“三趟”变成“一趟”——华中农业大学2025年学术之星、工学院2022级博士林建新,耗时七年,为油菜机械化播种提质增效破解瓶颈、提供全新技术方案。那个曾经伫立田埂、有感于农民耕作辛劳的青年学子,以自己研发的油菜铲锹式精量联合直播机,回应他在田间调研中农民的心声;立足农业生产痛点,以实干践行学用相长、服务三农的初心。

林建新
学以致用,系统破解生产难题
光是耕地、整地、播种三道工序,一亩地种植成本就要一百多块钱,要是赶上下雨天,便会贻误油菜播种农时,油菜就种不成了。”本科时期一次田间调研中,农民面对田亩发出的感慨,深深烙印在林建新心底。
2017年,就读工学院大三的林建新,在实践课上了解到油菜种植工序繁琐、种植效益偏低等现实困境。在此之前,他只知油菜花有极高的观赏价值,更是我国第一大油料作物。繁花盛景之下,是农户常年耕作的辛劳与压力。身为涉农工科学子,能否以专业所长为民解忧?林建新下定决心:学以致用,攻关研发一次下地即可同步完成耕地、整地、播种全流程的专用农机具。

田间调研
进入硕士阶段,林建新师从廖庆喜教授,专攻油菜生产机械化技术与装备研究。他锚定油菜生产现实痛点,以系统化技术路径与原理创新攻坚田间核心难题,选定油菜耕整地机械化技术与装备作为主攻研究方向。真正投入整机研发创制后,他发现稻油轮作区普遍存在土壤黏重板结、秸秆留茬高、地表覆盖量大等问题,传统旋耕作业还存在耕层偏浅、地面平整度不足等短板。针对系列现实痛点,他创新引入仿生设计思路,借鉴人工铲锹劳作动作机理,自主研发创制油菜铲锹式精量联合直播机。
科研之路从非一帆风顺。当理论设计基本成型,林建新和团队满怀期待,将耗时一年半完成方案设计、图纸绘制、试制加工的样机投入田野实测,现实却给了他们沉重一击。他至今记忆犹新:凝聚团队无数心血的样机第一次下地,运行不足一分钟,核心部件突发故障,整机当场解体。那一刻,理论推演与复杂田间工况之间的现实落差,让他一度陷入失落与自我怀疑。“失败不可怕,能找准问题、积累经验就是收获”,导师廖庆喜教授耐心开导宽慰,手把手指导他排查故障根源、优化设计方案。在导师的指引下,他拆解破损部件逐一分析,查明症结在于对田间实际受力工况预估不足,随即重新测定土壤力学参数,优化设备材质与结构强度。

田间实践
正当研究稳步推进之际,突如其来的新冠疫情却让田间试验按下暂停键。这段被迫“静下来”的时光,林建新不再局限于设备能否正常运转,而是从原理层面深挖机具堵塞、机身振动、部件运转不协调等问题根源,既提前预判后续试验潜在风险,也让整体研究方案更趋严谨完善。历经5轮样机迭代优化,林建新独立完成方案论证、图纸绘制、仿真模拟、试制加工与田间试验全流程工作后,所创制出的油菜铲锹式精量联合直播机,顺利通过湖北省农业机械鉴定站性能检测,现已规模化应用于长江中下游地区油菜种植生产。
知行合一,创新提出优化策略
林建新在调研中发现:国产农机故障率偏高,极易错过农作物收获最佳窗口期;即便进口农机购置与使用成本更高,农户仍更愿意选购。因此机具可靠性、耐用性成为他研发设计的核心考量。他力求让油菜铲锹式精量联合直播机,不仅要实现耕、整、播三合一作业功能,更能提升整机品质、降低故障频次、适配农户实际生产需求。

工厂实践
研发过程中,针对机组振动幅度大、关键零部件磨损严重,影响设备可靠性和操作舒适性等难题,林建新起初尝试传统配重块增重减振方式,很快发现该方法实用性弱、投入成本高,难以落地推广。冥思苦想之际,他偶然观察到新生军训齐步走“同手同脚”失衡现象,瞬间触发科研灵感:为什么同样是两只脚走路,同手同脚就会显得不平衡呢?答案是,需要协调配合,农机作业亦是同理!林建新意识到,不必依赖增重减振,应该依靠铲锹部件协作配合,即可实现降振减磨效果。正是在细致观察、深度思考与反复试验中,他创新提出无质量增量减振优化策略。
田间试验让林建新深刻体悟:理论源于实践、更要归于实践;农户常年耕作积累的经验,是最接地气、最具价值的 “活教材”。在屈家岭开展播种试验时,机器的开畦沟犁间隙频繁被秸秆堵塞,他尝试了多种常规调试方法都收效甚微。一筹莫展之际,当地一位经验丰富的拖拉机手提出了一个朴素的建议:用铁板把间隙封起来。林建新抱着试一试的心态回去改造,问题竟真的迎刃而解。这次经历让他更加笃定:唯有扎根田间地头、深耕农户群体,才能精准找准生产痛点、破解技术瓶颈。
2023至2025年,林建新和团队连续三年深入乡村田间,免费为农户、专业合作社开展油菜机械化播种服务,依托一线使用反馈持续迭代优化机具性能。面对这款新式农机,农户起初心存疑虑,担心操作复杂、播种效果不佳。而当机具一次性高效完成全流程播种,作业效率与成效远超传统模式后,他们的态度也渐渐发生了转变,纷纷竖起大拇指称赞机器“确实好用”。目前,该机具已在黄冈、荆州、荆门等地服务个体农户21户、大型农业合作社3家。林建新本人驾驶农机作业面积超过300亩,机具累计作业面积近2000亩。农户满意的笑容与发自内心的认可,成为他深耕农机科研最大的动力。

田间实践
深入田间地头的几年里,林建新坚持每次下田都详实记录设备工况、土壤环境、作业参数等数据,返校后与理论模型逐一比对校验。在他看来,不入田间、不接地气,就无法真正了解土壤、秸秆的实际工况,理论设计便会成为无源之水;只有深入田间才能与农户交流,精准把握产业痛点,让研究真正服务于农业生产。从理论指导设计,到田间数据完善模型,再到农户反馈迭代优化机具,整个过程都是理论与实践深度融合、相互支撑。这段经历也坚定了他未来继续深耕农机领域,扎根田间地头,攻坚农业实际难题的决心。
行稳致远,逐梦智能农机新征程
大一军训迎新晚会上,林建新初次近距离观赏舞狮表演,他一下子就被深深吸引。为了学习舞狮,林建新前往广西,在一个只能坐船进出的小岛上,他不仅学习到更专业的南狮和狮鼓技艺,更为当地留守儿童通过舞狮特长走出小岛、走向全国甚至国际舞台而深受触动。真切感受到传统文化的强大魅力,他全身心投入到舞狮训练,、与队友们凭借娴熟技艺与默契配合,斩获湖北省大学生舞龙舞狮锦标赛一等奖。同时,舞狮运动必备的团队协作精神,也潜移默化影响着他的科研态度,让他养成主动交流、互帮互助、协同攻坚的科研习惯。

林建新(左一)参加学术会议
“导师常教导我们,科研攻关难免遭遇瓶颈,若一味钻牛角尖、死磕单点难题,往往事倍功半。”科研之外,林建新还喜欢在骑行中感受自然的魅力,在羽毛球场上尽情挥洒汗水,通过运动来调节情绪、舒缓压力,也常常在放松思绪中迸发科研灵感、破解技术难题。

林建新(后排,左一)参加师生融乐羽毛球赛
张弛有度、劳逸结合,让他不断积蓄前行力量,在攻坚田间生产难题的逐梦路上步履不停。如今的林建新,依旧时常奔走田间,紧随机具身后,看着种子稳稳落入二十公分土层,看着农户俯身扒开泥土、点头认可。曾经令他辗转难眠的 “能不能一趟就完事”的难题,已然交出圆满答卷。。但他深知,一个问题的解决,总会催生新的探索方向:如何让机器更可靠,如何让成本更低,如何让它自己学会思考迈向智能无人作业……这些新课题,正是他逐梦前行的新征途。而他还渴望探索智能控制等相关领域,“我希望未来的农机,不需要人工经验去调参数,它自己就能看懂地块、读懂作物。”

人在旅途(本文图片均由受访者提供)
让油菜播种工序从“三趟”变成“一趟”,林建新走了七年。从“一趟”到“无人”,他准备走更久。田埂还在那里,他也还在路上。
(本文作者系学通社记者 明璐 胡樱琼 审核人 瞿明丽)