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智能农业机械助力乡村振兴

2026-06-17 11:37:10

在农业现代化的征程中，科技创新已经成为推动农业发展的核心动力。山东农业大学的张宏建副教授，凭借其在园艺机械与智能化生产装备领域的卓越贡献，成为了推动农业科技进步的重要力量。他的研究成果不仅在学术领域获得了广泛认可，更在实际应用中为农业生产带来了显著的效益。

张宏建，一位怀揣着对农业科技无限热忱的学者，拥有博士学位，现任国家级一流本科专业建设点山东农业大学农业机械化系主任，是山东省青年科技人才托举工程人选，山东省高校“青年创新团队”带头人；还是国家苹果产业技术体系智能化生产团队核心成员，在多个学术组织中担任重要职务，如中国农业机械学会青年工作委员会委员、山东农业工程学会-林果茶工程专业委员会秘书长等，这些身份不仅是对他学术成就的认可，更是他在农业机械领域不断探索的动力源泉。

以新促研助力农业科技进步

自2011年9月—2021年6月，张宏建可谓十年磨一剑，先后在山东农业大学机械与电子工程学院完成了机械电子工程专业本科学习和农业机械化工程专业硕博连读，如今，更是成为山东农业大学重要的科研创新和教书育人力量。

从科研角度来看，张宏建副教授可谓成果丰硕，在多个科研项目中担任重要角色。近年来，他主持了国家自然科学基金青年基金项目、中国博士后科学基金面上、鲁渝科技协作联合攻关项目等8项重要科研项目。在这些项目中，他深入研究园艺机械与智能化生产装备，致力于解决农业生产中的实际问题。他主持的国家自然科学基金青年基金项目聚焦于园艺技术装备的智能化创新，通过对先进技术的应用，提高了农业生产的效率和质量。

在参与的科研项目中，他同样发挥了重要作用。他参与的国家重点研发计划、现代农业产业技术体系建设等6个项目，涉及农业生产的多个方面，为我国农业现代化进程贡献了自己的智慧和力量。在现代农业产业技术体系建设项目中，他针对苹果产业的智能化生产进行研究，提出了一系列创新性的解决方案，有效提升了苹果生产的机械化和智能化水平。

在学术成果方面，张宏建副教授的成绩同样耀眼。他作为作者参编了专著《苹果标准果园生产全程机械化技术》，为推广苹果园机械化生产提供了重要的理论指导。此外，他已发表论文30篇，其中以第一作者或通讯作者在Computers And Electronics In Agriculture、《农业机械学报》等领域著名期刊发表SCI/EI收录论文17篇。这些论文涵盖了园艺机械的智能化设计、精准施肥技术、苹果物理特性研究等多个方面，为农业机械领域的学术研究提供了新的思路和方法。

在专利方面，张宏建副教授已经获得授权专利12项，其中国际专利1项。这些专利技术在农业生产中得到了广泛应用，如他的智能果园双行开沟施肥机专利技术，实现了施肥的精准化和高效化，大大提高了果园施肥的工作效率，减少了肥料的浪费，为果农带来了实实在在的经济效益。

在以上科研成果基础上，张宏建副教授获得了包括山东省科技进步二等奖、国际可持续农业与食品系统最佳研究者在内的各类奖励5项。2024年12月，他凭借“苹果精准施肥关键技术装备研发与应用”成果获得山东省科学技术进步二等奖，这一成果有效解决了苹果施肥过程中的精准性问题，提高了苹果的产量和品质，在山东乃至全国的苹果种植领域产生了广泛影响。

以身作则培育农业科技人才

作为一名高校教师，张宏建副教授深知人才培养的重要性。因此，在教学过程中，他非常注重培养学生的实践能力和创新精神。他指导学生在各类竞赛中取得了优异成绩。在2023年10月的第三届全国农业工程类专业青年教师讲课竞赛中，他获得了三等奖，体现了他扎实的教学功底和对教学方法的不断探索。在学生竞赛指导方面，张宏建副教授同样成绩斐然。2023年4月，他指导学生获得第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛铜奖，成果名称为“果树营养‘施’--动态精准水肥方案制定者”；2022年10月，他指导学生获得第八届山东省“互联网+”大学生创新创业大赛金奖，成果名称为“果树营养‘施’--动态精准水肥管理先行者”。这些竞赛成果不仅锻炼了学生的实践能力，也为农业生产中的水肥管理提供了创新的解决方案。在2024年11月的山东省大学生智慧园艺创新创业大赛中，张宏建副教授指导学生凭借“智能果园双行开沟施肥机”获得一等奖，这一成果进一步推动了果园施肥机械化的发展。2023年12月，他指导学生在山东省首届高校农业机器人创新大赛中获得一等奖，成果名称为“智能虫害监测预警机器人”，为农业虫害监测提供了智能化的手段。此外，张宏建副教授还获得了学生的高度认可。2024年10月，他获得山东农业大学学生心目中的优秀教师称号；2024年4月，获得山东农业大学青年岗位能手称号。这些荣誉是他在教学和人才培养方面辛勤付出的最好证明。

积极参与推动学术发展

为了进一步提升自己的能力，张宏建副教授担任多个社会职务，并积极发挥自己的专业优势，为学术交流和行业发展贡献力量。作为中国农业机械学会青年工作委员会委员，他组织和参与了多项学术研讨活动，促进了青年学者之间的交流与合作，为农业机械领域的青年人才成长创造了良好的环境。张宏建副教授还经常受邀在国际国内学术会议做重要报告，多次分享自己的研究成果和经验。2019年，在第十届国际计算方法会议上，他做了题为“Optimization research of fertilizer guiding mechanism based on the discrete element method”的报告，介绍了基于离散元法的肥料引导机构优化研究，为肥料精准施用提供了新的理论和方法。2020年，在第一届国际应用科学电子会议上，他做了题为“Precision measuring instrument and method of fertilizer shape characteristics based on binocular vision”的报告，展示了基于双目视觉的肥料形状特征精准测量仪器和方法，为肥料质量检测提供了新的技术手段。

2023年，在中国农业机械学会学术年会上，张宏建副教授做了题为“智慧果园关键作业技术与装备研究”的报告，展示了智慧果园建设中的关键技术和装备，为智慧果园的发展提供了技术支持。2024年，在中国农业机械学会青年科技人才凝聚示范项目研修活动上，他做了题为“青年科研工作者的成长经验与发展路径”的报告，分享了自己的科研成长历程，为青年科研工作者提供了宝贵的经验和启示。同年，在中国农业机械学会学术年会上，他做了题为“苹果园机械化精准施肥关键技术与装备”的报告，介绍了苹果园精准施肥的关键技术和装备，推动了苹果园施肥技术的发展。在2024苹果产业高质量发展会议上，他介绍了智能化主路式多通道水肥一体机等6种水肥定点定量自适应混合精准输送装备，为烟台乃至全国苹果产业的发展提供了技术支撑。

另外，针对我国果园施肥在智能、自动和精准方面仍落后，现有设备效率低、功能单一等问题，张宏建等人希望设计一款适用于矮化砧木果园密植模式的自走式智能双行果园开沟施肥机，实现自动驾驶、双行开沟、有机无机肥精准混合深施及覆土一体化作业，提高施肥效率和效果。最终，一款自动导航果园智能开沟施肥机应运而生，它可以一次完成无人驾驶、自动开沟、有机无机肥混合施用和覆土作业，自动化、智能化、精准度和稳定性高。他们还通过理论分析设计了自动导航、自动沟深调节和混合施肥等多种机制，能够满足施肥深度、施肥量的精准控制，同时节约了人力，提高了施肥效率，推动了苹果产业的智能化和机械化发展。