關心農業發展 關注鄉村振興 大學生盯上農村之“痛”
守護糧食安全、傳(chuan) 承非遺文化、改善鄉(xiang) 村環境、發展鄉(xiang) 村旅遊、護衛食品安全……在第十三屆“挑戰杯”中國大學生創業(ye) 計劃競賽全國決(jue) 賽現場,有一批農(nong) 村主題的項目。項目背後是青年大學生關(guan) 心農(nong) 業(ye) 發展、關(guan) 注鄉(xiang) 村振興(xing) 的情懷。
“蟲口奪糧”:架起守護糧食安全的空中堡壘
2019年1月,一種原產(chan) 南美洲、名為(wei) 草地貪夜蛾的害蟲自東(dong) 南亞(ya) 首次遷飛入境我國雲(yun) 南。如不及時發現、滅殺,將對沿途玉米、水稻等農(nong) 作物帶來嚴(yan) 重破壞。
千鈞一發之際,一台架設在雲(yun) 南省江城縣的雷達及時、迅速監測到草地貪夜蛾的入侵路線及規模,發出預警信號,為(wei) 後續第一時間滅殺提供了重要信息。
這款直徑約1.2米、高1.25米、重約90公斤的小型雷達便是由北京理工大學“蟲口奪糧”項目團隊研發的昆蟲雷達。
2018年秋,項目團隊剛成立時,剛剛步入北京理工大學校園的信息與(yu) 電子學院電子信息工程專(zhuan) 業(ye) 大一學生李佳禕便加入其中,成為(wei) 團隊中年紀最小的成員。
李佳禕說,“蟲口奪糧”是一個(ge) 以研究先進昆蟲雷達、及時有效進行害蟲遷飛監測預警為(wei) 目的的項目。
項目團隊成員具有國內(nei) 外先進的雷達研製和生產(chan) 技術,以及多年的昆蟲監測信息服務經驗。在科技助農(nong) 的大背景下,團隊力圖利用科技手段實現農(nong) 業(ye) 、林業(ye) 增產(chan) 和害蟲防禦,守護糧食安全。
由遷飛蟲害造成的糧食損失是我國糧食安全領域的主要威脅之一,使我國常年損失約1400萬(wan) 噸糧食,不容小覷。
之前,我國的抗蟲體(ti) 係是在害蟲遷飛落地田間地頭後才開始滅殺,此時害蟲已經過千百倍地繁殖,即使是飽和打藥也為(wei) 時已晚。李佳禕說,其核心原因在於(yu) 傳(chuan) 統地麵和遙感手段隻能間接獲取蟲情,信息滯後導致防治被動。
“為(wei) 什麽(me) 不在害蟲落地繁殖前就監測蟲情進行防治?這正是長久以來遷飛蟲害防不住的痛點所在。”李佳禕說。
圍繞痛點,結合所學專(zhuan) 業(ye) ,團隊敏銳察覺到,雷達全天時全天候的獨特優(you) 勢,可直接獲取空中蟲情,如果能將雷達應用於(yu) 害蟲監測,這將帶來整個(ge) 抗蟲體(ti) 係的變革。
然而,在前往農(nong) 村地區實地調研後,團隊發現昆蟲監測遠比他們(men) 想象的要難。“例如識別難,昆蟲種類繁多且個(ge) 體(ti) 相似,樣貌難以辨識,目標小,昆蟲體(ti) 長超過現有微波、毫米波雷達分辨能力極限;設計難,鄉(xiang) 村山路崎嶇,地理環境複雜,雷達威力與(yu) 輕小型化架設需求難平衡。”團隊成員、信息與(yu) 通信工程專(zhuan) 業(ye) 在讀博士於(yu) 騰說。
團隊針對難點一一擊破。李佳禕敲響了中國農(nong) 科院的大門,借來昆蟲樣本,在微波暗室裏提取昆蟲生物特征,曆時4年完成了21種昆蟲數據建庫,覆蓋國家主要遷飛害蟲。
在昆蟲目標的識別上,團隊攻堅克難,從(cong) 無到有地研發了多個(ge) 針對昆蟲目標的解析算法。
對於(yu) 雷達的設計問題,團隊采用抽樣式探測和全模塊集中化設計,實現了雷達的低成本、小型化。
在完成初代樣機研製後,團隊走出學校,紮根農(nong) 村,前往雲(yun) 南、山東(dong) 等害蟲遷飛路線地調試雷達、優(you) 化算法上百次,曆時3年3次樣機迭代,終於(yu) 成功攻克難題。最終研製出高分辨、全極化昆蟲雷達,達成每台雷達覆蓋耕地12萬(wan) 畝(mu) ,而運維成本僅(jin) 為(wei) 每畝(mu) 地兩(liang) 分錢。
“昆蟲雷達能夠指導沿途架設高空誘蟲燈,在空中截殺,實現了將昆蟲監測和防治環節從(cong) 地麵轉向空中的顛覆式變革,為(wei) 耕地安全築起一座空中堡壘。”李佳禕說。
如今,昆蟲雷達已經架設在雲(yun) 南省瀾滄縣、江城縣、尋甸縣,廣東(dong) 省深圳市,山東(dong) 省東(dong) 營市等害蟲重要遷飛路線上,守護耕地250萬(wan) 畝(mu) ,惠及農(nong) 民42.7萬(wan) 人。
於(yu) 騰說,3年來,常態化運行的昆蟲雷達已累計報送400餘(yu) 次遷飛預警,應用成果得到國家農(nong) 業(ye) 農(nong) 村部全國農(nong) 技推廣中心的認可。在3月19日結束的第十三屆“挑戰杯”大學生創業(ye) 計劃競賽全國決(jue) 賽上,“蟲口奪糧”項目獲得“鄉(xiang) 村振興(xing) 和農(nong) 業(ye) 農(nong) 村現代化”組別金獎。
“彝繡坊”:讓精美彝繡服裝“穿”向全世界
在“挑戰杯”賽場上,兩(liang) 位身著彝繡服裝的選手吸引了很多人的目光,成為(wei) 賽場內(nei) 外一道靚麗(li) 的風景線。
兩(liang) 位選手來自雲(yun) 南財經大學“彝繡坊”項目團隊,項目旨在通過傳(chuan) 承發展雲(yun) 南彝族刺繡產(chan) 業(ye) 助力鄉(xiang) 村振興(xing) 。
項目創始人王歆婷是雲(yun) 南財經大學金融學院金融學專(zhuan) 業(ye) 學生。2021年,在前往雲(yun) 南省楚雄州永仁縣開展“三下鄉(xiang) ”實地調研時,王歆婷第一次與(yu) 彝繡“相遇”。
這次偶然“結緣”,令王歆婷對傳(chuan) 承千餘(yu) 年的精美彝繡“一見鍾情”,並了解到當地彝族村民生活、就業(ye) 的困境。
回到學校,她聯合幾位有共同誌向的同學,決(jue) 定助力那些藏在大山深處的彝繡走出去,既傳(chuan) 承非遺文化,又能幫當地彝族村民脫貧增收。
在學校的支持、校團委老師的指導下,王歆婷迅速收集相關(guan) 資料、開展實地調研,開啟“彝繡坊”創業(ye) 項目。
實地調研中,團隊發現永仁縣彝繡文化產(chan) 業(ye) 存在缺乏創新創意能力、品牌和商品專(zhuan) 利意識、產(chan) 業(ye) 發展專(zhuan) 項資金等痛點。
“絕大多數彝族繡娘學曆不高,技藝大多來源於(yu) 祖輩相傳(chuan) 、互教互學,產(chan) 品創意設計能力較弱,而且現有彝繡企業(ye) 散戶多、規模小,一對一模式難以形成規模效應,銷售方式單一,無法滿足市場需求。”王歆婷說。
針對這些痛點,團隊融合金融學院、信息學院、傳(chuan) 媒與(yu) 設計藝術學院等院係學生,交叉互補,打造了一支多學科融合的項目團隊。
“我們(men) 聯合當地既有彝族刺繡協會(hui) ,針對市場信息差、繡品樣式單一、生產(chan) 能力弱等痛點一步步解決(jue) 發展難題。”王歆婷說。
為(wei) 收集彝繡圖案、紋樣元素,團隊先後走訪7個(ge) 彝族村落,收集135個(ge) 傳(chuan) 統樣式,結合1131個(ge) 新中式素材物件,打造建立起全國首個(ge) “一品一庫”刺繡紋樣數據庫,並運用區塊鏈技術對紋樣素材進行上鏈唯一編碼,實現對傳(chuan) 統紋樣和新中式素材的知識產(chan) 權保護。
“曆經390多個(ge) 日夜,我們(men) 通過CNN卷積神經網絡實現傳(chuan) 統紋樣與(yu) 新中式素材的AI智能組合,實現設計上的最優(you) 決(jue) 策選擇。”王歆婷說,在創立“彝繡坊”獨立品牌後,團隊建立起差異化的“CAD打版製圖+電腦刺繡機”量產(chan) 組合和定製化生產(chan) 兩(liang) 條產(chan) 品線,滿足不同消費者群體(ti) 的購買(mai) 需求。
將傳(chuan) 統與(yu) 現代完美結合,讓古老彝繡煥發出當代國潮的魅力,助力鄉(xiang) 村振興(xing) ,這正是“彝繡坊”項目團隊努力實踐的方向。
2021年,在“彝繡坊”項目團隊的幫扶下,半個(ge) 月時間,永仁縣完成5.7萬(wan) 多件訂單,覆蓋帶動1100多名繡娘,其中建檔立卡貧困戶360多名;2022年4月,僅(jin) 5天時間,完成5000多件訂單,帶動500多名繡娘參與(yu) 其中,實現增收。
如今,精美的彝繡已亮相北京時裝周,在北京開辦彝繡展覽。一路走來,彝繡不再是“養(yang) 在深閨人未識”。
王歆婷說,團隊計劃聯合知名品牌打造彝繡設計IP,借助知名品牌的影響力將彝繡文化推向全世界。
“圓夢青禾”:一場改善農(nong) 村環境的實踐
“用技術助力鄉(xiang) 村振興(xing) ”,是東(dong) 北大學“圓夢青禾”項目團隊12位大學生創業(ye) 者兩(liang) 年多來心底一直堅守的信念。
2020年暑假,在一次“三下鄉(xiang) ”大學生社會(hui) 實踐調研中,來自東(dong) 北大學機械工程與(yu) 自動化學院機械工程專(zhuan) 業(ye) 的吳珩和同學們(men) 第一次走進遼寧省沈陽市姚千村。
姚千村是養(yang) 殖大村,自2019年起,村集體(ti) 置辦起養(yang) 殖場,家家戶戶以養(yang) 雞為(wei) 業(ye) 。
為(wei) 期5天的調研,令吳珩感受到姚千村雞犬桑麻的美好,同時,身臨(lin) 其中也讓他深刻體(ti) 會(hui) 到因為(wei) 養(yang) 殖場而帶來的諸多問題。
“家禽每天產(chan) 生大量畜禽糞便,采用堆肥漚肥的方法處理臭氣熏天,嚴(yan) 重汙染鄉(xiang) 村環境。如果運走集中處理,每年大筆運費對於(yu) 剛剛成立的養(yang) 殖場來說又是沉重的負擔。”吳珩說,僅(jin) 一年,姚千村養(yang) 殖場共產(chan) 生730噸畜禽糞便,采用堆肥漚肥發酵方式占地1.6畝(mu) ,寄托村民對美好生活向往的養(yang) 殖場成了一把“雙刃劍”。
調研結束後,吳珩回到學校,在姚千村的所見所聞始終縈繞在他心頭,一顆種子悄悄發芽。
“助力鄉(xiang) 村振興(xing) ,守護好姚千村的‘綠水青山’,做好畜禽糞便有機固廢處理是第一步。”吳珩說。
傳(chuan) 統有機固廢處理,通常采用堆肥漚肥方式處理,之後產(chan) 物再作為(wei) 有機肥施進田中。近年來,一些地方引進槽式翻拋機來處理畜禽糞便,但這類處理方式仍需露天發酵,不僅(jin) 發酵效率提升有限,而且使得氣味外溢,汙染環境,甚至會(hui) 因為(wei) 發酵不徹底造成有害物質殘留,影響作物生長。
針對這些痛點,吳珩和同學組建項目團隊,入駐東(dong) 北大學“東(dong) 創空間”,在創業(ye) 獎金支持下,正式啟動項目孵化,開啟研發之路。
團隊將研發突破口聚焦在有機固廢的高溫發酵上。吳珩說,團隊創新研發出針對畜禽糞便發酵的超高溫菌劑:嗜熱菌。
與(yu) 傳(chuan) 統菌劑相比,嗜熱菌在發酵溫度上提高30%,最高可達120℃,能夠加速水分的蒸發和有機物的降解,縮短處理周期,提高處理效率,不僅(jin) 降低約30%的處理成本,而且減少電耗和能耗,間接減少約60%的碳排放。
此外,超高溫好氧發酵能夠殺死寄生蟲、致病菌,去除抗生素、抗性基因等有害物質,同時提高腐殖化,提高了產(chan) 物的無害化和穩定化效果,為(wei) 資源化奠定了基礎。
“資源化也是有機固廢處理最根本的目標,有機固廢本身就是資源,我們(men) 技術的初衷就是變廢為(wei) 寶,形成一個(ge) 閉環係統。”吳珩說。
在研發過程中,嗜熱菌的擴培曾一度難到了團隊。“因為(wei) 要想實現嗜熱菌的產(chan) 業(ye) 化,必須降低培養(yang) 成本,這樣才能更加有競爭(zheng) 力。”吳珩告訴中青報·中青網記者,經過團隊不斷嚐試,最終研發出低成本的嗜熱菌快速擴培方案。
2021年夏天,團隊帶著發酵技術和設備再次回到了姚千村。
半個(ge) 月的時間裏,團隊少眠不休,對嗜熱菌進行中試。最終,25噸的畜禽糞便產(chan) 出了15噸的有機肥。
一年多來,團隊已經幫助姚千村養(yang) 殖場處理了1000餘(yu) 噸畜禽糞便,產(chan) 出有機肥550噸,為(wei) 村裏直接帶來17.5萬(wan) 元的營收。並且,養(yang) 殖場原有堆肥用地得到解放,在此基礎上進行擴建,產(chan) 值提高46%。
過去一年,團隊還為(wei) 姚千村免費提供了200千克菌劑,集中處理散養(yang) 戶的畜禽糞便共200噸。
“我們(men) 將高溫發酵所得的有機肥免費返還給種植戶,每年能為(wei) 當地農(nong) 民節約6萬(wan) 元的種植成本。”吳珩說。
如今,團隊已將技術和設備推廣至山東(dong) 日照莒縣等地,在降本增收、改善環境的同時,還為(wei) 當地農(nong) 民提供就業(ye) 崗位20個(ge) 。
中青報·中青網記者 李川 周圍圍 實習(xi) 生 劉明珠 來源:中國青年報
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