把论文写在祖国的大地上丨田海涛:为设施农业制造一颗“专属太阳”

发布时间:2024-08-05文章来源:电子与信息工程学院浏览次数:201

为深入学习贯彻党的二十大精神、党的二十届三中全会精神,传承和弘扬科学家精神,展现学校师生扎根科研一线、昂扬奋进的精神面貌,前期学校开展了“把论文写在祖国的大地上”主题新闻作品征集活动。今天“把论文写在祖国的大地上”专栏推出电子与信息工程学院田海涛教授的科研故事。

弱光低温逆境造成我国设施果蔬冬春生产年损失500亿元以上,人工补光是解决光照不足逆境的有效方法,在提高作物产量、缩短生长周期、减小病害损失等方面具有显著作用。推动适用于我国国情的LED补光技术普及应用,对带动农民致富、助力乡村振兴具有重要作用。



我们想要让更多的农民从中受益”

我校电子与信息工程学院田海涛教授所在的大功率半导体照明应用系统教育部工程研究中心研究方向之一是“智能化植物工厂”技术,属于在现代农业中比较小众的一个分支。在科研成果转化过程中,田海涛教授团队先后在天津、河北、山东等地设施农业比较集中的一些区镇进行了走访调研,发现现代农业技术在传统农业中的应用率仍然较低,团队成员们希望把新兴的技术应用到传统农业,让更多的农民受益。



在与天津市农业科学院、中国农业大学等专家团队交流后,田海涛教授与团队人员决定从温室用LED植物补光灯入手,打造一款让农民用得起、增产增收见效快的农业物联网产品。希望通过示范、宣传、推广工作,能让更多农户了解现代农业技术,并为当地农民解决一些实际困难,他们为这个想法起了一个温暖的名称——“光雨润禾”。

隔行如隔山,真的没有想象中容易”

光雨润禾”的项目在实际推动项目过程中,才发现“隔行如隔山”,面向农业的科技应用,远比团队想象的要复杂得多。“既然选择专注为农业发展赋能,单纯依赖理论和书本显然是远远不够的,理论要联系实际,一定要深入农田了解现场的实际问题,走近农民倾听他们的真实想法,只有这样做出的方案才是切实可行的。”田海涛教授如是说。除了要保证产品性能、成本、寿命等硬性指标外,还需要做长时间的一线跟踪交流工作。大部分农民应用新技术都是非常谨慎的,因为跟他们的自身利益直接相关。接受一个新产品往往需要2年、3年甚至更长时间的科普、示范和技术培训,这些在其他行业研究里的“附属工作”,在农业项目中反而变成了“核心工作”。



田海涛教授团队在与种植农户的不断沟通交流中发现,之前他们认为理所当然的产品需求,并不是农民真正需要的。“设备不用太智能,我学不会,多跑几趟也不怕费事;设备稍贵点也行,能不能让产量高点儿,我能多赚点钱”。一位种植农户这样说道。在调研交流过程中,团队成员也得到了长期在农业一线的专家学者们的实地指导和帮助,农业专家与农户之间的天然信任,让调研工作顺利了很多,也让产品改进更加接地气。

亲身体会,才能更好地解决问题”

随着“光雨润禾”项目的实施,需要通过大量种植实验摸索植株生长数据,于是田海涛教授带领团队成员亲身参与了种植和植株表型参数测量的工作。团队与农科院专家花费一上午时间才完成了半个温室植株测量工作,团队成员在这个过程中切身体会到了农业研究中的繁琐、辛苦、细致,大家也被农科院老师们踏实、认真、注重实效的工作态度深深触动。团队中的学生说到:“大棚里温度高、湿气大,待一会就大汗淋漓,穿梭在农作物中间生怕自己碰掉了果实,所以进度很慢。”工作之余的感慨也激活了学生们的思维,大家萌生了开发一款利用图像处理自动完成植物株高测量机器人的想法,希望能利用自己的专业所学为农业基础研究作贡献。截至目前,这套设备已经完成了功能样机的研制,设备样机作品在“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、中国国际“互联网+”大学生创新大赛中都取得了不错的成绩。



近年来,田海涛教授团队还在津冀鲁等地建设了20余栋LED补光示范温室,涉及葡萄、番茄、草莓、黄瓜等多个品种,其中越冬果蔬平均增产均在15%以上,农户亩收益增加近万元,在当地获得了良好反响。收入的增加也促进了农户对现代农业技术的认可程度,大家开始主动参与到智能传感、自动化控制等农业智能化设备的应用示范之中,更科学、更高效的作业方式,也让农户们享受到了产业升级带来的实惠。

实践出真知,兴趣是最好的老师”

光雨润禾”项目目前已获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生机器人大赛等学科竞赛国赛奖项,辛苦且充实的科研经历助力着学生们的成长,团队成员谢志明保送天津大学研究生、吴慈鹏保送厦门大学研究生、张博楠保送成都电子科技大学研究生。



在田海涛教授看来,教研相长、科教融汇是对学生最好的培养方式。为此,他为学生提供良好的科研环境和经费支持,耐心的过程指导和教学陪伴,帮助学生分析技术方案,引导学生积极投身科研实践,积极开展创新性科技研究,鼓励学生独立完成任务目标,在对新课题的探索中带领学生共同成长。田海涛教授说:“启动这个项目的初衷是‘科技与农业的双向奔赴’,也是师生的‘双向奔赴’。很庆幸遇到了一些对农业有兴趣、有热情,能够主动解决问题的学生,很多成果的取得都离不开他们的努力。作为一名老师,看到学生们的成长才是最高兴的事情。”



把论文写在祖国的大地上,把对土地的情感也植根在祖国的大地上。在农业强国的道路上,田海涛教授和他的团队,摒弃传统农业观念,致力创新技术的研发与推广,为农业生产提供了更加可持续、更为高效的解决方案。他们坚信,心里想着老百姓,就有脚踏实地的力量。通过科技的力量,农业必将焕发出新的活力。


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