莲藕是武汉市民最喜爱的蔬菜之一，也是湖北最具代表性和优势的蔬菜品种。但在农业机械化全面铺开的今天，莲藕的采收却仍然以人工劳动为主。如何补上农业机械化的这块“短板”？在江夏区金口镇金水祺良农副食品有限公司的藕田里，华中农业大学张国忠教授团队研制的莲藕采收机已经初露锋芒，引起了莲藕种植户和挖藕工人的极大兴趣。张国忠教授介绍，经过20余年的研究改进，莲藕采收机大的技术路线已经基本确定，还有一些小的技术问题需要完善，“预计两年内我们的产品能够上市，改变人工挖藕的现状”。
瞄准农业机械领域最大难题
“莲藕采收可能是农业机械领域最难解决的问题。”华中农业大学工学院副院长、国家现代产业技术体系水生蔬菜生产机械化岗位科学家张国忠这样描述自己的研究方向：“莲藕可以说具备了作物采收中可能遇到的一切困难。它外形不规则、长短不一，同时又比较脆弱、容易破损。此外，藕生长在池塘的泥里，从水面很难确定位置，水里又会有荷叶、荷梗以及各种杂物干扰。所以，从发现、定位到清理、挖掘，再到收集、装运，每一步都很麻烦。”
张国忠介绍，武汉作为莲藕的重要产区，在机械化方面的探索也开始得较早。上世纪80年代，武汉的科研人员就先后研发过多种莲藕采收机，分别采用了水射流冲刷和机械挖掘两种技术途径。这两种途径迄今为止仍然是莲藕采收机械最主要的研发方向，可以说，在这一领域的研究，武汉是当之无愧的开创者。
早期试制的挖藕机样品
虽然莲藕采收机的研发起步很早，但到目前为止，仍然没有真正成熟的产品。据了解，目前各地莲藕种植户最常用的采收方式，仍然是由工人手持水枪冲刷藕塘里的淤泥。这种操作方式下，一个工人一天大约可以采收1000斤莲藕，采收面积不到0.4亩。同时，工人在采收时必须泡在水里，劳动强度大、工作环境恶劣。而少量采用机械挖掘采收模式的，则面临莲藕破损、断裂严重的问题。
“目前，其他国家也都没有能实现莲藕采挖的机械装备，还是要依赖大量的人力劳动。”张国忠团队成员、华中农业大学在读博士生唐楠锐说。
20余年研发终见曙光
在华中农业大学工学院的实训基地里，摆放着数台挖藕设备的样机，它们外形各异、工作方式也各不相同。“这些只是20多年来我们研发的样机中的一小部分。”从2002年就开始参与挖藕机研究的张国忠，对研发的难度深有感触，“这些年我们可以说是把所有可能的技术方向都尝试了一遍，发现一个问题就解决一个问题。这一过程中，我们不断尝试、不断创新、锲而不舍，现在的莲藕采收机其实已经是我们经过十多次迭代以后的成果。”
张国忠1993年毕业于华中农业大学，随后留校任教，30余年来一直从事农机方面的研究。他最开始的研究方向是水稻等作物的相关机械，后来积极响应国家号召，勇挑重担踏进了水生蔬菜机械这一领域。“最大的感受是难。一方面，本身研发的技术难度就很大；另一方面，以莲藕为代表的水生蔬菜在很长时间里都没有完整的产业体系支撑，很多工作推进起来很困难。”张国忠介绍，“直到2017年，国家特色蔬菜产业技术体系建立，专门设立了水生蔬菜机械化岗位，我们的科研工作才真正走上正轨。”
正在田间试用的挖藕机吸引了众人围观
也是在2017年，张国忠牵头，在华中农业大学组建了水生蔬菜机械化研究团队，挖藕机的研发工作得以快速推进。
“我们现在基本没有节假日的概念，一有新问题马上就得动起来，抓紧时间立刻解决。”这些年一直专注于挖藕机研究的唐楠锐是团队里最忙的人之一，“我每年大概有三分之一的时间在出差，要么在合作的工厂，要么在合作的种植户田里。”每年，都有像唐楠锐这样的新鲜血液不断加入张国忠的团队，目前团队核心成员有十几位老师和60多名研究生，研究力量及水平位居全国前列，研究内容也不再局限于莲藕，而是拓展到包括荸荠、茭白等在内的多种其他水生蔬菜品种，其中开发的荸荠采收机为全国首创且在2024年实现了成果转化，并由合作企业投入了批量生产。这些成果和产品，进一步为整个团队的研发提供了更有力的支撑。
“我国著名莲藕育种专家柯卫东研究员对我们提出的要求是，一定要实现莲藕采收机械化，实现采收莲藕时人不用下水进田。”唐楠锐表示，目前团队研发的挖藕机在技术路线上有突破，后续主要开展试验示范推广。张国忠认为，他们团队的挖藕机产品两年内可以成型并进行量产。
正在田间试用的挖藕机，工人不用下水即可采挖莲藕
挖藕机市场广阔前景可期
“我们现在除了江夏区金水祺良，还在洪湖、石首有多个试验点位。每次试用机器开展试验示范时，都能吸引大量种植户和挖藕工人围观。”张国忠团队的另一名博士生康启新兴奋地介绍，“在洪湖试用的时候，甚至有几位工人提出，想联手买下设备。”有这种反响，自然是因为新型莲藕采收机大大提高了工作效率。
唐楠锐介绍，试用结果表明，一台采收机一小时能采收1.08亩莲藕，一天下来能采收莲藕超过1.5万斤，效率是传统采收方式的15倍以上。同时，莲藕的破损、折断情况也和传统采收方式相当。
在现有设备的基础上，张国忠团队还在寻求进一步提升工作效率。“我们正在研究怎么使用各种前沿技术来准确定位泥里的藕。”康启新介绍，“图像识别、北斗定位等新技术也将应用到莲藕采收机上。”此外，他们还与莲藕育种团队沟通，希望能够培育出更有利于机械化管理和采收的品种。
工作中的张国忠教授
张国忠表示，目前全国莲藕种植面积超过700万亩，莲藕采收机一旦完善并且商业化成功，将大大推动以湖北为首的全国莲藕产业的发展。“我们还将继续研发莲藕产业链其他环节的机械设备，致力提升全产业链的机械化率，继续勇争全国第一。”张国忠对未来非常乐观。
来源：长江日报
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