“太好了！這樣棉農(nóng)們十月的收入就有保障了！”南京林業(yè)大學(xué)機械電子工程學(xué)院博士研究生李振業(yè)看著面前正在有序運行的長絨棉分揀設(shè)備激動地說。
新疆是中國重要的長絨棉生產(chǎn)基地，這里夏季溫差大，陽光充足，光合作用充分，病蟲害發(fā)生較輕，棉花生長時間長。新疆長絨棉作為棉花界的“白富美”，以棉鈴大、纖維長、顏色白而著稱。
地膜覆蓋栽培技術(shù)是一種用聚乙烯塑料薄膜作為掩蓋物的愛護性栽培技術(shù)，對棉花種植有早熟、優(yōu)質(zhì)、增產(chǎn)、增收的顯著效果。近年來，該技術(shù)在新疆被大面積推廣，這為棉農(nóng)帶來豐厚回報的同時，也帶來了不可避免的“白色污染”。
“如果棉田里的廢舊地膜不撿拾干凈，棉花籽剛好長在殘留的地膜上，會直接影響棉花的出苗率。時間一長，遭到污染的土壤將無法耕種?！?016年，李振業(yè)在一次新疆旅行中，跟隨當(dāng)時正在當(dāng)?shù)胤?wù)的南京林業(yè)大學(xué)研究生支教團實地走訪了棉農(nóng)，了解到廢舊地膜在分揀、回收、加工再利用等方面的難題，“這么高品質(zhì)的棉花，就是由于地膜分揀困難導(dǎo)致種植成本增加，很多老百姓都不愿意再種植這個品種。”李振業(yè)暗下決心，要利用所學(xué)專業(yè)為新疆的棉農(nóng)們“排憂解難”。
回到學(xué)校后，李振業(yè)在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、老師的幫助支持下，成立了一支涵蓋本科生、碩士研究生和博士生的“雙創(chuàng)”團隊，利用寒暑假時間深入一線，先后帶領(lǐng)團隊成員走訪了200余戶棉農(nóng)、30余家農(nóng)村合作社和10余家棉花加工廠，認(rèn)真傾聽農(nóng)戶以及棉花生產(chǎn)企業(yè)在實際中遇到的困難，從問題出發(fā)找尋破解之道。
經(jīng)過長時間的摸索，團隊發(fā)明了一種專門針對棉花地膜雜質(zhì)進行光譜識別的技術(shù)，該技術(shù)利用高光譜成像配合獨創(chuàng)的GWO-ELM算法，可以精準(zhǔn)識別出傳統(tǒng)機器無法識別的透明細(xì)小雜質(zhì)?！皞鹘y(tǒng)識別只能可見光譜段成像信息，地膜識別率僅為30%；而通過我們的技術(shù)可見近紅外光譜成像信息，地膜識別率高達98%，足足提高了3倍多?！眻F隊成員、南京林業(yè)大學(xué)機械電子工程學(xué)院學(xué)生劉晨暉說。
在這項技術(shù)的基礎(chǔ)上，團隊還建立了多級壓強自適應(yīng)Smart Wind地膜剔除系統(tǒng)。該系統(tǒng)先“識別”再“剔除”，區(qū)別于傳統(tǒng)滾筒釘齒直接剔除，盡可能的避免棉花長度、馬克隆值（棉花質(zhì)量指標(biāo)參數(shù)）遭到破壞。“這項技術(shù)不僅在剔除率上能達到97%以上，有高于傳統(tǒng)機械80%左右的剔除效果，更能把剔除精度縮小到4平方厘米，成品棉花質(zhì)量的含雜率小于3%?！眻F隊指導(dǎo)教師、南京林業(yè)大學(xué)機械電子工程學(xué)院副院長倪超說。
在核心技術(shù)取得突破后，李振業(yè)和團隊共同創(chuàng)立了南京潤疆智能科技有限公司。2020年，團隊研制的首臺長絨棉分揀設(shè)備在新疆阿克蘇市阿瓦提縣試點成功，分揀效率是人工分揀的20倍。
項目雖然試點成功了，但是為了要讓更多的棉農(nóng)“眼見為實”，團隊成員們挨家挨戶推廣宣傳，免費為棉農(nóng)們提供棉花分揀除雜服務(wù)。2021年，僅在阿瓦提拜什艾日克鎮(zhèn)庫木霍依拉村就累計分揀了長絨棉700余噸，為該村棉農(nóng)人均年收入增加了2.4萬元。
起初，棉農(nóng)卡哈爾艾麥提對這個由一群還沒畢業(yè)的大學(xué)生設(shè)計的智能分揀系統(tǒng)并不完全相信。他去年嘗試種植了5畝長絨棉，結(jié)果收成遠遠超過其他細(xì)絨棉。今年，他早早地將家里的28畝棉田全部換成了長絨棉?！凹夹g(shù)有保障，利潤能提高，還可以為國家做貢獻，我當(dāng)然要種長絨棉了！”
隨著像卡哈爾艾麥提這樣的棉農(nóng)越來越多，“南林大智能分揀團隊”在當(dāng)?shù)孛揶r(nóng)中的知名度也越來越高。今年暑假，團隊成員們再次來到新疆阿克蘇，“十月是長絨棉收獲的季節(jié)，我們要提前對設(shè)備進行維護和檢修，保證分揀時不出差錯?！比缃?，僅阿克蘇市阿瓦提縣拜什艾日克鎮(zhèn)的長絨棉種植面積就已經(jīng)超過5萬畝，可直接帶動當(dāng)?shù)亻L絨棉產(chǎn)業(yè)增收約1億元。
“我們一直為團隊提供最大程度的支持和幫助?！蹦暇┝謽I(yè)大學(xué)機械電子工程學(xué)院黨委副書記、副院長李婕說，“鼓勵同學(xué)們把論文寫在大地上，到基層和人民中去建功立業(yè)，書寫別樣精彩的人生?！?/p>
“唰唰唰”分揀機在有條不紊地運行著，一簇簇“白富美”的新疆棉盡數(shù)歸倉，李振業(yè)和棉農(nóng)們一起期待著這個金秋的好收成，柔軟潔白的棉花和明亮耀眼的青春之花一同在祖國的邊疆綻放。
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