新疆绿洲农机之“星” ——中国工程院院士陈学庚的故事

发布者:窦中江发布时间:2025-05-06浏览次数:10

 新疆绿洲农机之“星”——中国工程院院士陈学庚的故事

冯政

在中国最重要的优质棉基地新疆,见证一个二十世纪六十年代中专毕业生创造的神奇

今年春天,我踏上新疆这片中国西部神奇的土地,走进绿洲新城石河子。在这里,一段精简的文字,让我心灵为之一震,犹如哥伦布发现了美洲新大陆。藉此,我发现了科技创新在西部大开发中的巨大贡献和蕴含其中的新闻价值。

这是对一位中国干旱区农业机械研究与应用方面的专家、新疆地区该领域的学术和技术带头人的介绍——

陈学庚,在膜上精准穴播理论创建和农机具研究开发上取得了突破性进展和多项重大成果,为我国首创的干旱区大面积膜下滴灌栽培技术迅速推广及棉花生产全程机械化提供了技术支撑,为推广农民“用得起”的农业节水技术提供了农机装备,为新疆成为我国优质棉生产基地,棉花单位产量跃居世界先进水平,作出了突出贡献。

在新疆,说起农业,国人首先想到的就是棉花。

是的,中国作为当今世界最大的纺织大国,试想,如果没有新疆这个重要的优质棉生产基地,将何以发展成今日“衣被天下”这样一个庞大产业?

然而,很多人或许并不知道,在上世纪90年代以前,我国棉花主栽区还在黄河、长江流域。此后,新疆棉花种植面积迅速增加,产量大幅提高,成为我国重要的优质棉基地。2006年,新疆棉花总产量328.8万吨,占全国的份额超过40%。这其中,新疆生产建设兵团732万亩棉花平均皮棉单产达到151.4公斤,比全国平均水平高出68.4公斤,比澳大利亚502万亩棉花平均水平高出32.6公斤。

是孰使然,在短短时间里,造就了新疆这样一个中国最大、最重要的棉花生产基地?

是地膜植棉栽培技术与机械化种植促成了这场影响和意义重大的农业革命。其中,一系列农业机械的创新与推广,是这场农业革命得以大面积展开的关键,而其中的关键人物,就是上述那段文字介绍的人物——陈学庚。

从气候和地理条件来看,新疆因为光照、干旱、温差等异乎寻常的自然条件,棉花种植拥有得天独厚的优势,但将棉花种植发展成为一个现代农业的优势产业,则新疆生产建设兵团居功至伟。

早在部队大生产时期的1951年,兵团就打破了北纬42度的“植棉禁区”,成功地在天山以北的广大地区试种了棉花,随即在全新疆普及开来。

20世纪80年代初,王震来新疆视察,倡议从日本引进地膜棉栽培技术。随即,兵团在石河子农科所、下野地试验站等单位小面积试种地膜棉花,取得亩产115 公斤的好成绩,而在当时,新疆棉花平均亩产不到35公斤。可见,引进地膜覆盖栽培新技术,可使棉花产量大幅度提高。

地膜棉试种获得高产的消息,震动了兵团植棉团场和自治区植棉县市,各地均跃跃欲试,期望大面积推广这项新技术。但是,靠人工铺膜播种,一个工最多能作业0.4亩地,小面积示范还可以,大规模实施则无法进行。而且,种棉职工和农户用手持式点种器在地膜上点种,进度慢不说,要不了多久满手磨得都是血泡,无法再继续干下去。

怎么办?

在中国,新疆走的是以兵团为代表的机械化大农业之路,新技术的大规模推广是靠先进实用的农业机械来支撑的。兵团司令部一声号令,各植棉师局迅速成立了20多个铺膜机研发组。

在农七师一三〇团机械厂,陈学庚率先研制成功大型膜下条播机,可以进行播种、铺膜的联合作业,日功效达到150亩。

不过,解决了播种、铺膜的问题,新的矛盾又出现了——膜下条播,出苗后需要人工解放棉苗、膜孔封土,还是耗用大量的劳动力,若遭遇高温天气,来不及作业,大片的棉苗都被烫死。陈学庚带领研发小组,又开始了膜上点播机的技术攻关。

由此,伴随着中国日新月异的改革开放步伐,从上世纪80年代初开始,以陈学庚为代表的农机科研工作者,拉开了兵团和新疆历史上一场农业机械创新革命的序幕。

30多年过去了,至今,这场农机革命仍方兴未艾,其突出的标志,便是陈学庚和他的研发团队取得了一系列丰硕的科技成果——

1982年,陈学庚研究开发成功滚筒式膜上打孔穴播器,在此基础上成功研制出2BMS-6铺膜播种机,畦面整形、开膜沟、铺膜、膜上打孔播种等多道作业程序一次完成,3膜6行机一天作业120至150亩。效率高,作业质量好,省种、省膜、省工,一台机具顶300个人工。1983年4月,该机具通过省部级成果鉴定,取得了农业机械推广许可证,1984年获得农牧渔业部技术改进一等奖,并获国家重点新产品称号,产品推广到全国16个省、市、自治区。正是由于新型铺膜播种机的研发成功,地膜植棉才迅速在新疆铺开。

1985年,陈学庚研究成功系列膜侧播种机;1987年研究成功膜上灌铺膜播种机;1989年研究成功换代产品2BMS-6A铺膜播种机。新疆兵团众多科技人员的不懈努力,实现了地膜覆盖栽培技术的全面推广。

棉花铺膜播种机的研究与推广项目,荣获1995年度国家科技进步一等奖。

1999至2003年,陈学庚针对兵团发展精准农业的要求,研发成功滴灌精量铺膜播种机,将地膜覆盖栽培作业水平提高到新的高度,每穴播种要单粒就单粒,要双粒就双粒。由于实现了精播,不用定苗了,团场的干部职工“五一”放了大假,这在兵团和新疆农业生产的历史上是破天荒的。

在此后“棉花精量铺膜播种机具的研究与推广”项目进行中,陈学庚通过对滴灌管铺设技术、种孔防错位技术、排种电子监控技术、膜上打孔精量穴播技术的深入研究,首创了一次作业完成八道工序的铺管铺膜精量播种机。

2008年,“棉花精量铺膜播种机具的研究与推广”项目荣获国家科技进步二等奖。

一系列的创新、实践,使新疆兵团形成一套较为成熟的领先于全国的地膜棉栽培技术,棉花种植产业得到极大的发展,兵团成为世界上大面积植棉高产区。

如今,新疆兵团已成为我国重要的棉花生产基地,种植面积达750至800万亩,种植规模占新疆的三分之一以上,总产量占新疆的比例超过40%。2008年,兵团棉花总产量已达到130万吨,占全国棉花产量的六分之一强。同时,兵团60%以上的职工收入来自于植棉,团场农业利润的50%以上与棉花产业有关。棉花产业已成为新疆生产建设兵团的支柱产业。

2009年9月9日,北京,人民大会堂。陈学庚出席了由中宣部、中组部、科技部、人力资源和社会保障部召开的表彰大会,获得“全国杰出专业技术人才”殊荣。

陈学庚,这位上世纪六十年代年毕业于奎屯农机学校的中专生,在以自己一系列卓有成效的创新实践极大地成就了兵团和新疆的现代棉花种植产业革命的同时,亦实现了自己起于微末而终成大观的人生跨越。

陈学庚的人生跨越:从修不好一台压面机,到一个国内领先的农业机械装备“王国”的学术技术领军人

江山代有人才出。

在新中国的历史上,曾涌现一代代工人发明家,从时传祥到包起帆,面对他们源自实践的实用发明创造,每每令人肃然起敬。

在祖国西部绿洲成长起来的陈学庚,也是这样一种“平凡中见伟大”,值得我们去认识、去弘扬的人物。

像往常一样,陈学庚一早就来到办公室。窗外的工房和院落,摆放和停满了农机装配件、各种样机,迎接绿洲春耕的来临。看到这一场景,年逾六旬的陈学庚精神为之焕发,执着的脸庞呈现来自心底的蔼然微笑。

这是他数十年如一日,不辞艰辛,矢志创新,打造出来的一个农业机械成果转化基地,他当然可以释然开怀,以欣然的神态,看取今昔,筹划未来。

当然,重要的是,这是一个奠定在众多科技创新成果基础上的名副其实的绿洲农业机械成果转化基地。

西方有句谚语:罗马不是一天建成的。举凡异于寻常的事业皆如此。

从上世纪70年初涉足农机研发领域,迄于今日,陈学庚主持科研课题24项,2项成果水平国际先进,10项国内领先,获国家专利27项,国家重点新产品9项,先后研制成功5大类农业机械新机具,形成32种新产品。这样一个集科研与实用农业机械成果转化基地,属于陈学庚和他的团队,属于应用它的人们,属于广阔的农业天地。

然而,这一今日堪以夸耀的“绿洲农机王国”,在其滥觞之时,竟然迈不过压面机故障这样一道简单低级的技术门坎!

让我们从陈学庚的成长历程说起。

1947年,陈学庚出生在江苏泰兴市,1960年随父母支边进入新疆,1968年从兵团奎屯农机学校毕业,分配到一三〇团机械厂。刚上班,机械厂的司务长让陈学庚修理食堂里损坏的压面机,他费了很大的劲也没有修好。这件事对陈学庚触动很深,原以为自己学了4年机械专业,修理个简单的压面机应该没有问题,谁知一旦面对实际问题,才知道自己差得远着呢!

“这件事给我敲响了警钟,知道了应该趁年青时多去刻苦学习技术。”

40多年过去了,抚今追昔,陈学庚对这件小事记忆犹新。

不久,机械厂领导通知陈学庚当派工员,他却主动要求到车间锻炼。有人提醒陈学庚说:“你真傻呀,放着这么好的工作不干,去找累受!”但陈学庚心里有数,自己实践经验这么少,能指挥工作吗?

接下来几年,陈学庚不仅把农机学校里的主要课本重新温习一遍,而且能借来的书都借来学习。在工作中遇到不会干的事,不管是大学毕业的工程师还是工人师傅,陈学庚都把他们当成老师,虚心请教,从未感到不好意思,由此为他一生从事的农机设计制造工作奠定了坚实的基础。

上世纪70年代,我国的机械工业还很落后,很普通的修理设备都很难买到。看到陈学庚好学上进,可堪造就,机械厂领导让他担任技术革新组的组长,带领几个人自己制造农业机械生产设备和修理设备。

陈学庚研制的第一台机械设备是镗缸机,这让他铭记一生。

1971年,陈学庚到下野地大修厂学习制造镗缸机。几天的功夫,他就把镗缸机的构造摸了个透,然后就要赶回去。岂料,天降大雪,公路封闭,来往车辆无法通行。陈学庚心里急呀,清晨,24岁的他索性迈开步伐,迎着漫天飞舞的雪花走了60多公里,暮色深沉时分才回到一三0团。

镗缸机修理设备弄出来了,第二个修理设备是水力测功机。当时,新疆的市面上买不到这个设备,拖拉机发动机修理完成后无法进行热磨合,也无法检测其是否合格。多方打听,陈学庚得知南疆二师二十九团修造厂有一台水力测功机。当他和同伴站在这台由湖北马房山工学院设计制造的设备前,发现机器构造很复杂,必须把这台刚安装起来的机器拆开来才能看个究竟。好在二十九团修造厂的领导和技术人员通情达理,满足了他们的要求。陈学庚和同伴连夜用粘土拓制测功机的关键部位结构,绘制图纸,准备仿造。然而,几个月过去了,样机试车没有成功。

是什么地方没有仿制到位?陈学庚又前往南疆。这一次,二十九团修造厂的技术员说啥也不肯拆机器了。陈学庚没有泄气,带领同伴昼思夜想,苦苦钻研,半年后终于将水力测功机研制成功。

随后,缸套离心浇注机、缸套粗加工卧式镗床、C620车床、制砖机、大型移动式顶车机等设备陆续研制成功,陈学庚也逐渐名声鹊起,方圆几百里的人们都知道一三〇团有个“技术革新能手”。

1978年,新中国进入“科学的春天”,陈学庚被评为新疆维吾尔自治区先进工作者,首次出席自治区科技大会。

进入80年代,新疆兵团开始推广棉花地膜栽培技术,陈学庚受命研发铺膜播种机。连续多天,他率领的研发组在核心部件——穴播器的攻关上卡壳。

一天,陈学庚在工作室做试验,从早晨9点一直到深夜3点多钟,连续干了18个小时毫无进展。他又累又烦, 拖着疲乏的身体回家去睡觉,但躺在床上怎么也睡不着。到了凌晨,似睡非睡之际,他的脑海里突然冒出一个新思路,赶忙爬起来,摸黑跑到工作室,接着干起来,中午时分,难题被攻破了。

接着,“2BMS-6铺膜播种机”研究成功,实现了铺膜播种的联合作业,加快了地膜覆盖栽培机械化发展进程,其系列产品在我国16个省、市、自治区推广。

进入20世纪90年代后期,新疆兵团提出“六大精准农业”发展战略。棉花精量播种、膜下滴灌、精准施肥、优良品种大面积推广都急需先进适用的农业机械新装备。当时,铺膜播种已实现机械化,但播种环节是半精量,每穴2至5粒种子,下种量大,杂交棉优良品种价格每公斤80元,尽管增产潜力巨大也无法大规模推广,同时出苗后需要多次定苗,由于种植面积大,定苗时间紧迫,定苗的用工量巨大。每逢四、五月的定苗时间,各师、团都要求各单位全员停工停学,去一线连队参加定苗。辛苦、劳累的定苗任务,成了困扰兵团广大群众心头大事。

为了彻底解决这一难题,兵团主管领导将研制膜下滴灌精量播种机的科研课题交给新疆农垦科学院。已调到该院任农机所所长的陈学庚承担起这一艰巨任务。他带领攻关团队查阅了大量的国内外资料,制定了多套方案,一次次进行试验和改进。

2002年元月,陈学庚团队研制出一组样品。当时,正值天寒地冻的冬季,无法进行实地播种试验。他们找到一家铸造厂,趁晚上铸造厂工人休息时间,用车间内部环境和沙子模拟出一片播种现场,进行仿真实验,以加快研发进度。如此殚精竭虑地不辍攻关,两年的时间,700多天日夜鏖战,这个项目终于通过兵团科技局的鉴定验收,成果水平国际先进。

2004年春季,30台新型精量铺膜播种机开进兵团一师、三师植棉团场的田间地头。

一天,精量铺膜播种机在三师伽师总场田间作业,旁边一户维吾尔族父子也在准备播种棉花。儿子说:“定苗实在太累了,今年我家用这个播一粒种子的播种机吧。”父亲却说:“一年之际在于春,有钱买种,无钱买苗。假如出了问题,棉花出苗不好,这一年就没有收入了,到那时,一家人怎么生活?我看还是保险点,用老式播种机吧。”

那一年“五一”节期间,凡是采用新型精量播种机的农户都放假休息了,而这对仍旧采用老式播种机的维吾尔族父子却在地里忙碌不停。儿子忍不住对父亲发牢骚:“我说用新机子你不听,你看人家都休息了,我们却在地里定苗,这活你自己干吧。”

神奇的播种效果,让广大植棉农户心悦诚服,棉花精量播种机得以迅速推广。2005至2009年间,仅新疆兵团推广该系列机具6649台,累计精播棉花面积达2420.8万亩,覆盖了兵团棉花总面积的82%,增收节支28.56亿元。

从窘困于一台简单的压面机,到创造播种、耕整、节水灌溉、中耕施肥、田间植保五大类农业机械新机型,32个新品种,推广2.4万台;精播的作物从棉花扩展到玉米、番茄、瓜类、甜菜等,45年间,陈学庚实现了从一名普通中专毕业生到“绿洲农机之星”的质的飞越。

一颗热爱科技、热爱人民、热爱事业的赤心,成就一位当代中国“绿洲农机之神”

在人类进入以IT业高速发展为标志的信息时代,表面看来,作为工业时代支柱的机械制造已然落伍,其中的农机制造更显陈旧、过时。

如果认可上述观点,再来看陈学庚的一系列农机创新发明,似乎并无多少科技含量,并不值得大加赞赏,尊享殊荣。

事实果真如此吗?

从事农机研究、设计制造45年,陈学庚有一番言简意赅的衷肠话语:“农业机械产品,尤其是拖拉机后面配套的农具,既简单又复杂。为什么说复杂呢?因为工作条件复杂,要适应各种土壤条件,又要价格特别低廉,很不好研究。研究成功后,看上去又很简单,越简单农民用起来越顺手。搞农机研究要经常深入一线,要动手能力强,你不了解使用条件,你就研究不出来好的机具。”

荣获国家科技进步二等奖的“滴灌精量铺膜播种机”项目,就是对陈学庚上述心曲的最好诠释。

如果用一句话来概括滴灌精量铺膜播种机性能,就是通过滴灌管铺设、种孔防错位、排种电子监控、膜上打孔精量穴播四大革新技术,首创一次作业完成八道作业工序。

如果深入到滴灌精量铺膜播种机的核心技术——气吸滚筒式精量穴播器,这一转盘式构件的组成,已让人眼花缭乱:铸造挡盘、压盘、腰带总成、挡种盘、中空穴播器轴、气吸取种盘、刷种器、分种盘、刮种器、断气装置、穴播器壳、进种口、吸气口。

将如此多的构件总成在一面直径50厘米的转盘上已属不易,再精确地运行无误,实现了下种精密、株距精确、使用可靠的膜上精量点播,填补了国内外的空白,使新疆在国内率先实现了棉花大面积精量播种,难道就不是一项高科技的发明创造?

在此,让我们通过主要技术经济指标的资料,来了解这项发明的先进性——

1、为我国独创,填补了国内外同类机具的空白,获得7项国家专利。一次作业,完成八道工作程序,而目前国际上精量播种机只能进行其中的精量播种、种行镇压两道程序,不具备其他六项功能。

2、最窄行距9厘米,小于世界同类中耕作物精播机最窄行距12厘米的指标,使棉花亩株数达到1.7-1.9万,漏播指数、合格粒距变异系数、最小行距等指标,均优于国际上精量播种机水平。

3、产品功能齐全,12行精播机单台价格2.7万元,仅相当于国外进口12行精播机价格的30%。

4、精量播种机的研究与推广,为新疆全面实施精量播种、膜下滴灌、精准施肥、优良品种提供了硬件保证。2006年,新疆兵团732万亩棉花平均皮棉单产达到151.4公斤,比全国平均水品提高68.4公斤,比澳大利亚502万亩棉花平均水平高出32.6公斤。

所以,“滴灌精量铺膜播种机”项目荣获国家科技进步二等奖,可谓名至实归!

一项项科技创新项目的成功,带给陈学庚一步步地位提升和名誉加身。

从一三〇团机械厂工人,到技术员、副厂长、厂长、团机务科长、副团长兼总工程师,到1992年调入新疆农垦科学院农机研究所,先后担任副所长、所长,石河子大学客座教授、硕士生导师,

1978年,新疆维吾尔自治区科学大会授予其“新疆自治区先进科技工作者”;1984年,新疆维吾尔自治区党委授予“新疆自治区劳动模范”,国家经委、科委、农牧渔业部、林业部授予“全国农林科技推广先进工作者”,新疆维吾尔自治区人民政府授予“新疆自治区优秀专业技术工作者一等奖”;1991年,成为首批享受国务院特殊津贴专家;1996年,国家人事部授予“国家级优秀科技专家”称号;2003年,科技部授予“全国星火计划先进个人”;2005年,中国科协授予“全国优秀科技工作者”;2006年,中国科协授予“第三届西部突出贡献奖”;2007年,兵团党委授予“首届突出贡献奖”;2009年,农业部授予“农机推广功勋人物”;2009年,中组部、科技部、中宣部、人力资源部授予“全国杰出专业技术人才”。

改变的是身份,不变的是陈学庚对科研、对群众、对事业的热爱之心。

在新疆农垦科学院,人们告诉我一个发生在陈学庚身上的寻常故事。

2003年10月底,正是新疆农田粉碎茎秆的紧张时候,六师芳草湖农场一位拖拉机驾驶员拿着一根茎秆切碎机断轴来到农垦科学院,通过电话找到陈学庚。那天是星期天,陈学庚当即赶到院里,一看他的茎秆切碎机是购买的河北一家小作坊的产品,而所里没有这类规格的配件。知道情况后这位驾驶员急得直跳。按常理,陈学庚可以不去管他,但当时正是翻耕田地的大忙季节,若不解决他的难题,农机户口损失就大了。陈学庚当场给他测绘了图纸,又亲自领着他到机械加工厂,加班制造了合适的配件。这位驾驶员非常感动地对陈学庚说:“我们不认识,你是研究所所长,我是农机工,你却这么认真帮助我,你们农科院真的靠得住。我以后更新农具谁的都不要了,就买你们农科院的。”

我向陈学庚提起这个故事,他坦然解释:“你心里装着农机工人,农机工人心里就装着你,他们心里有一杆秤。”

我问陈学庚:“在新疆这片绿洲上从事农机研究的人何止成百上千,为什么你能取得更大的成功?”

陈学庚的回答,朴实无华之中见真理——

“我喜欢农机的研究开发,干上这一行了,越干对农机越了解,感情越深。尽管农机科研工作非常枯燥和繁重,但我觉得乐在其中,每当一项科研成果变成了产品,在生产中大规模应用时,我总是感到无比愉快。”

“我是搞应用技术研究的,长期以来,我们紧紧围绕兵团机械化大农业提项目、做课题、搞推广。也就是说兵团机械化大农业急需什么,我们就去研究什么,围绕大农业经济发展的瓶颈去攻关。说穿了,应用研究的机会就在解决问题里边,经济发展遇到瓶颈,你的机会就来了;瓶颈问题解决了,你对社会、对国家就做出了贡献。”

“搞研究工作需要有一种奉献精神,需要吃得苦,耐得住寂寞。要有不怕失败的精神,如果一失败你就灰心,那你成功的概率就很小了。我多年在研究工作中也不是一帆风顺的,遭遇过很多次的挫折,遇到过多次苦难,但都按照科学方法化解了。”

“我心中一直有个信念,人来到这个世界上走一趟,能给这个世界留下点什么也就不遗憾了,抱着这个信念在工作岗位上就不感到枯燥和繁重,大量精力和时间的投入也感到很值得。”

新疆,古称西域,向来被中华志士视为不畏艰险、建功立业之地。投笔从戎、挥师靖疆、屯垦戍边,固然可以垂传青史,秉锦心、持才智而致力于边疆的发展,亦何尝不能共襄盛世中华稳定、繁荣之千秋功业?

陈学庚同志立志履行屯垦戍边的历史使命,45年来始终从事农业机械研究开发和推广工作,坚持理论与实践相结合,针对干旱区现代农业对农机装备的需求,提出了“准、联、低、易”中国农机现代化设计新理念,在膜上精准穴播理论创建和农业机械技术创新上成绩突出。

陈学庚主持科研课题24项,2项成果水平国际先进,10项国内领先,其中国家科技进步一等奖1项,二等奖1项;省部级一等奖5项,二等奖7项;获国家专利28项,国家重点新产品9项,先后研制成功5大类农业机械新机具,形成32种新产品,取得了巨大的社会与经济效益,仅兵团增收节支总值就达到61.96亿元,为兵团亩产皮棉从1982年的38.6公斤提高到2011年的161.3公斤做出了突出贡献,实现了新疆棉花生产跨越式发展。

陈学庚发表学术论文、试验报告36篇,代表性专著有《旱田地膜覆盖精量播种机械的研究与设计》、《铺膜播种机械和残膜回收机械》、《精准播种》、《新技术新机具》4部。他学风严谨、作风正派,为人谦和,不计名利,深受同行尊重和赞誉,创建了高素质的学术团队,培养出高级和中级职称技术人员20余名,其中:2人获国务院特殊津贴专家,2人获自治区优秀专家1人进入百千万人才工程国家级人选。

陈学庚同志对繁荣、稳定和发展新疆做出了杰出贡献,于2013年当选中国工程院院士。

这也是祖国和人民对一位长期奉献在边疆生产第一线的科研工作者的最好评价。