關心農(nóng)業(yè)發(fā)展 關注鄉(xiāng)村振興
大學生盯上農(nóng)村之“痛”
3月18日,北京理工大學良鄉(xiāng)校區(qū),第十三屆“挑戰(zhàn)杯”中國大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽,一位小朋友在現(xiàn)場體驗AR投影臺燈。中青報·中青網(wǎng)記者 趙迪/攝
守護糧食安全、傳承非遺文化、改善鄉(xiāng)村環(huán)境、發(fā)展鄉(xiāng)村旅游、護衛(wèi)食品安全……在第十三屆“挑戰(zhàn)杯”中國大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽全國決賽現(xiàn)場,有一批農(nóng)村主題的項目。項目背后是青年大學生關心農(nóng)業(yè)發(fā)展、關注鄉(xiāng)村振興的情懷。
“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(chǎn)南美洲、名為草地貪夜蛾的害蟲自東南亞首次遷飛入境我國雲(yún)南。如不及時發(fā)現(xiàn)、滅殺,將對沿途玉米、水稻等農(nóng)作物帶來嚴重破壞。
千鈞一發(fā)之際,一臺架設在雲(yún)南省江城縣的雷達及時、迅速監(jiān)測到草地貪夜蛾的入侵路線及規(guī)模,發(fā)出預警信號,為后續(xù)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(fā)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電子學院電子信息工程專業(yè)大一學生李佳祎便加入其中,成為團隊中年紀最小的成員。
李佳祎說,“蟲口奪糧”是一個以研究先進昆蟲雷達、及時有效進行害蟲遷飛監(jiān)測預警為目的的項目。
項目團隊成員具有國內(nèi)外先進的雷達研制和生產(chǎn)技術,以及多年的昆蟲監(jiān)測信息服務經(jīng)驗。在科技助農(nóng)的大背景下,團隊力圖利用科技手段實現(xiàn)農(nóng)業(yè)、林業(yè)增產(chǎn)和害蟲防御,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1400萬噸糧食,不容小覷。
之前,我國的抗蟲體系是在害蟲遷飛落地田間地頭后才開始滅殺,此時害蟲已經(jīng)過千百倍地繁殖,即使是飽和打藥也為時已晚。李佳祎說,其核心原因在於傳統(tǒng)地面和遙感手段隻能間接獲取蟲情,信息滯后導致防治被動。
“為什麼不在害蟲落地繁殖前就監(jiān)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?!崩罴训t說。
圍繞痛點,結合所學專業(yè),團隊敏銳察覺到,雷達全天時全天候的獨特優(yōu)勢,可直接獲取空中蟲情,如果能將雷達應用於害蟲監(jiān)測,這將帶來整個抗蟲體系的變革。
然而,在前往農(nóng)村地區(qū)實地調(diào)研后,團隊發(fā)現(xiàn)昆蟲監(jiān)測遠比他們想象的要難。“例如識別難,昆蟲種類繁多且個體相似,樣貌難以辨識,目標小,昆蟲體長超過現(xiàn)有微波、毫米波雷達分辨能力極限﹔設計難,鄉(xiāng)村山路崎嶇,地理環(huán)境復雜,雷達威力與輕小型化架設需求難平衡。”團隊成員、信息與通信工程專業(yè)在讀博士於騰說。
團隊針對難點一一擊破。李佳祎敲響了中國農(nóng)科院的大門,借來昆蟲樣本,在微波暗室裡提取昆蟲生物特征,歷時4年完成了21種昆蟲數(shù)據(jù)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,從無到有地研發(fā)了多個針對昆蟲目標的解析算法。
對於雷達的設計問題,團隊採用抽樣式探測和全模塊集中化設計,實現(xiàn)了雷達的低成本、小型化。
在完成初代樣機研制后,團隊走出學校,扎根農(nóng)村,前往雲(yún)南、山東等害蟲遷飛路線地調(diào)試雷達、優(yōu)化算法上百次,歷時3年3次樣機迭代,終於成功攻克難題。最終研制出高分辨、全極化昆蟲雷達,達成每臺雷達覆蓋耕地12萬畝,而運維成本僅為每畝地兩分錢。
“昆蟲雷達能夠指導沿途架設高空誘蟲燈,在空中截殺,實現(xiàn)了將昆蟲監(jiān)測和防治環(huán)節(jié)從地面轉向空中的顛覆式變革,為耕地安全筑起一座空中堡壘?!崩罴训t說。
如今,昆蟲雷達已經(jīng)架設在雲(yún)南省瀾滄縣、江城縣、尋甸縣,廣東省深圳市,山東省東營市等害蟲重要遷飛路線上,守護耕地250萬畝,惠及農(nóng)民42.7萬人。
於騰說,3年來,常態(tài)化運行的昆蟲雷達已累計報送400余次遷飛預警,應用成果得到國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部全國農(nóng)技推廣中心的認可。在3月19日結束的第十三屆“挑戰(zhàn)杯”大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽全國決賽上,“蟲口奪糧”項目獲得“鄉(xiāng)村振興和農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化”組別金獎。
“彝繡坊”:讓精美彝繡服裝“穿”向全世界
在“挑戰(zhàn)杯”賽場上,兩位身著彝繡服裝的選手吸引了很多人的目光,成為賽場內(nèi)外一道靚麗的風景線。
兩位選手來自雲(yún)南財經(jīng)大學“彝繡坊”項目團隊,項目旨在通過傳承發(fā)展雲(yún)南彝族刺繡產(chǎn)業(yè)助力鄉(xiāng)村振興。
項目創(chuàng)始人王歆婷是雲(yún)南民族大學金融學院金融學專業(yè)學生。2021年,在前往雲(yún)南省楚雄州永仁縣開展“三下鄉(xiāng)”實地調(diào)研時,王歆婷第一次與彝繡“相遇”。
這次偶然“結緣”,令王歆婷對傳承千余年的精美彝繡“一見鐘情”,並了解到當?shù)匾妥宕迕裆睢⒕蜆I(yè)的困境。
回到學校,她聯(lián)合幾位有共同志向的同學,決定助力那些藏在大山深處的彝繡走出去,既傳承非遺文化,又能幫當?shù)匾妥宕迕衩撠氃鍪铡?/p>
在學校的支持、校團委老師的指導下,王歆婷迅速收集相關資料、開展實地調(diào)研,開啟“彝繡坊”創(chuàng)業(yè)項目。
實地調(diào)研中,團隊發(fā)現(xiàn)永仁縣彝繡文化產(chǎn)業(yè)存在缺乏創(chuàng)新創(chuàng)意能力、品牌和商品專利意識、產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項資金等痛點。
“絕大多數(shù)彝族繡娘學歷不高,技藝大多來源於祖輩相傳、互教互學,產(chǎn)品創(chuàng)意設計能力較弱,而且現(xiàn)有彝繡企業(yè)散戶多、規(guī)模小,一對一模式難以形成規(guī)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、傳媒與設計藝術學院等院系學生,交叉互補,打造了一支多學科融合的項目團隊。
“我們聯(lián)合當?shù)丶扔幸妥宕汤C協(xié)會,針對市場信息差、繡品樣式單一、生產(chǎn)能力弱等痛點一步步解決發(fā)展難題?!蓖蹯ф谜f。
為收集彝繡圖案、紋樣元素,團隊先后走訪7個彝族村落,收集135個傳統(tǒng)樣式,結合1131個新中式素材物件,打造建立起全國首個“一品一庫”刺繡紋樣數(shù)據(jù)庫,並運用區(qū)塊鏈技術對紋樣素材進行上鏈唯一編碼,實現(xiàn)對傳統(tǒng)紋樣和新中式素材的知識產(chǎn)權保護。
“歷經(jīng)390多個日夜,我們通過CNN卷積神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)傳統(tǒng)紋樣與新中式素材的AI智能組合,實現(xiàn)設計上的最優(yōu)決策選擇。”王歆婷說,在創(chuàng)立“彝繡坊”獨立品牌后,團隊建立起差異化的“CAD打版制圖+電腦刺繡機”量產(chǎn)組合和定制化生產(chǎn)兩條產(chǎn)品線,滿足不同消費者群體的購買需求。
將傳統(tǒng)與現(xiàn)代完美結合,讓古老彝繡煥發(fā)出當代國潮的魅力,助力鄉(xiāng)村振興,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,半個月時間,永仁縣完成5.7萬多件訂單,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5天時間,完成5000多件訂單,帶動500多名繡娘參與其中,實現(xiàn)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(yǎng)在深閨人未識”。
王歆婷說,團隊計劃聯(lián)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(nóng)村環(huán)境的實踐
“用技術助力鄉(xiāng)村振興”,是東北大學“圓夢青禾”項目團隊12位大學生創(chuàng)業(yè)者兩年多來心底一直堅守的信念。
2020年暑假,在一次“三下鄉(xiāng)”大學生社會實踐調(diào)研中,來自東北大學機械工程與自動化學院機械工程專業(yè)的吳珩和同學們第一次走進遼寧省沈陽市姚千村。
姚千村是養(yǎng)殖大村,自2019年起,村集體置辦起養(yǎng)殖場,家家戶戶以養(yǎng)雞為業(yè)。
為期5天的調(diào)研,令吳珩感受到姚千村雞犬桑麻的美好,同時,身臨其中也讓他深刻體會到因為養(yǎng)殖場而帶來的諸多問題。
“家禽每天產(chǎn)生大量畜禽糞便,採用堆肥漚肥的方法處理臭氣熏天,嚴重污染鄉(xiāng)村環(huán)境。如果運走集中處理,每年大筆運費對於剛剛成立的養(yǎng)殖場來說又是沉重的負擔?!眳晴裾f,僅一年,姚千村養(yǎng)殖場共產(chǎn)生730噸畜禽糞便,採用堆肥漚肥發(fā)酵方式佔地1.6畝,寄托村民對美好生活向往的養(yǎng)殖場成了一把“雙刃劍”。
調(diào)研結束后,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(fā)芽。
“助力鄉(xiāng)村振興,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。
傳統(tǒng)有機固廢處理,通常採用堆肥漚肥方式處理,之后產(chǎn)物再作為有機肥施進田中。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(fā)酵,不僅發(fā)酵效率提升有限,而且使得氣味外溢,污染環(huán)境,甚至會因為發(fā)酵不徹底造成有害物質(zhì)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,入駐東北大學“東創(chuàng)空間”,在創(chuàng)業(yè)獎金支持下,正式啟動項目孵化,開啟研發(fā)之路。
團隊將研發(fā)突破口聚焦在有機固廢的高溫發(fā)酵上。吳珩說,團隊創(chuàng)新研發(fā)出針對畜禽糞便發(fā)酵的超高溫菌劑:嗜熱菌。
與傳統(tǒng)菌劑相比,嗜熱菌在發(fā)酵溫度上提高30%,最高可達120℃,能夠加速水分的蒸發(fā)和有機物的降解,縮短處理周期,提高處理效率,不僅降低約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(fā)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(zhì),同時提高腐殖化,提高了產(chǎn)物的無害化和穩(wěn)定化效果,為資源化奠定了基礎。
“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,我們技術的初衷就是變廢為寶,形成一個閉環(huán)系統(tǒng)?!眳晴裾f。
在研發(fā)過程中,嗜熱菌的擴培曾一度難到了團隊?!耙驗橐雽崿F(xiàn)嗜熱菌的產(chǎn)業(yè)化,必須降低培養(yǎng)成本,這樣才能更加有競爭力?!眳晴窀嬖V中青報·中青網(wǎng)記者,經(jīng)過團隊不斷嘗試,最終研發(fā)出低成本的嗜熱菌快速擴培方案。
2021年夏天,團隊帶著發(fā)酵技術和設備再次回到了姚千村。
半個月的時間裡,團隊少眠不休,對嗜熱菌進行中試。最終,25噸的畜禽糞便產(chǎn)出了15噸的有機肥。
一年多來,團隊已經(jīng)幫助姚千村養(yǎng)殖場處理了1000余噸畜禽糞便,產(chǎn)出有機肥550噸,為村裡直接帶來17.5萬元的營收。並且,養(yǎng)殖場原有堆肥用地得到解放,在此基礎上進行擴建,產(chǎn)值提高46%。
過去一年,團隊還為姚千村免費提供了200千克菌劑,集中處理散養(yǎng)戶的畜禽糞便共200噸。
“我們將高溫發(fā)酵所得的有機肥免費返還給種植戶,每年能為當?shù)剞r(nóng)民節(jié)約6萬元的種植成本?!眳晴裾f。
如今,團隊已將技術和設備推廣至山東日照莒縣等地,在降本增收、改善環(huán)境的同時,還為當?shù)剞r(nóng)民提供就業(yè)崗位20個。
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