植保機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀、問(wèn)題及對(duì)策

李建偉 戰(zhàn)穎 白同豪 劉曙光 叢磊

摘 要：該文系統(tǒng)論述了我國(guó)現(xiàn)階段植保機(jī)械發(fā)展的現(xiàn)狀及主要問(wèn)題，針對(duì)產(chǎn)業(yè)化、農(nóng)藥制劑、施藥技術(shù)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提出了提升我國(guó)植保機(jī)械水平的對(duì)策措施。

關(guān)鍵詞：植保機(jī)械;發(fā)展現(xiàn)狀;問(wèn)題;對(duì)策

中圖分類號(hào) S49文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2020）15-0133-02

植保作業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分，是作物產(chǎn)量質(zhì)量、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和農(nóng)村環(huán)境發(fā)展的重要保障。植保機(jī)械、農(nóng)藥與制劑及農(nóng)藥噴施技術(shù)是植物保護(hù)工作中的3大核心部分[1]。當(dāng)前，我國(guó)已具有國(guó)際高水平的農(nóng)藥制劑研發(fā)技術(shù)，但在植保機(jī)械和施藥技術(shù)層面的發(fā)展仍比較滯后，導(dǎo)致實(shí)際植保作業(yè)中存在農(nóng)藥利用率低、環(huán)境污染、植物毒害等問(wèn)題[2]。因此，分析我國(guó)植保機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀、問(wèn)題并提出相應(yīng)的解決策略，對(duì)我國(guó)機(jī)械化植保作業(yè)的進(jìn)步具有重要意義。

1 植保機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題

我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，農(nóng)機(jī)化水平已達(dá)60%，但在植保機(jī)械方面與歐美發(fā)達(dá)農(nóng)業(yè)國(guó)家之間依舊存在很大的差距。當(dāng)前植保機(jī)械主要存在以下問(wèn)題：

1.1 植保機(jī)械產(chǎn)品單一，專業(yè)化化程度低 早在20世紀(jì)40年代，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家就依托大農(nóng)場(chǎng)作業(yè)運(yùn)營(yíng)專業(yè)化的植保作業(yè)模式，蘋果、梨等果園作物，大豆、玉米等大田作物，啤酒花、葡萄園等特色作物都有專用的施藥機(jī)械[3]。而我國(guó)植保機(jī)械發(fā)展起步較晚，現(xiàn)階段植保機(jī)械仍然是以背負(fù)式手動(dòng)噴霧器為主，且產(chǎn)品單一種類較少，農(nóng)民基本沒有選擇余地。2016年，植保無(wú)人機(jī)在我國(guó)迎來(lái)了快速發(fā)展，大疆、極飛等公司的航空植保產(chǎn)品初具規(guī)模，但無(wú)人機(jī)噴施作業(yè)的專業(yè)性不高，基本為一機(jī)多人多作物：一架無(wú)人機(jī)同時(shí)對(duì)大田作物、果園作物進(jìn)行無(wú)差別的噴灑作業(yè)，造成農(nóng)藥濫用、藥劑流失、危害環(huán)境等問(wèn)題[4]。

1.2 制造工藝，核心技術(shù)落后 無(wú)論是傳統(tǒng)的背負(fù)式噴霧設(shè)備，還是無(wú)人機(jī)噴灑平臺(tái)，都存在制造工藝、核心技術(shù)落后的問(wèn)題。我國(guó)噴頭生產(chǎn)工藝落后，所生產(chǎn)的液壓式噴頭和離心式噴頭的噴灑指標(biāo)很難達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。以110015噴頭為例，國(guó)產(chǎn)噴頭在液滴霧化性能上可以達(dá)到進(jìn)口噴頭的水準(zhǔn)，但其噴霧延展性和穩(wěn)定性確大打折扣[5]。黑龍江農(nóng)墾系統(tǒng)已禁止國(guó)產(chǎn)噴頭，液泵和防滴裝置在植保機(jī)械上的應(yīng)用[6]，大疆、極飛等無(wú)人機(jī)廠商現(xiàn)階段主流機(jī)型也全部搭載進(jìn)口噴頭和液泵。植保無(wú)人機(jī)搭載的巡航系統(tǒng)也多是依靠美國(guó)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)開發(fā)，雖然很多專家學(xué)者圍繞北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在無(wú)人機(jī)的定點(diǎn)作業(yè)和自動(dòng)巡航上都進(jìn)行了很多研究，但距離實(shí)際應(yīng)用仍有一段距離。

1.3 植保機(jī)械和農(nóng)藥研究與生產(chǎn)脫節(jié) 現(xiàn)階段，農(nóng)藥研究方向主要是藥效的高低，而忽略了與植保機(jī)械的結(jié)合。在作業(yè)過(guò)程中，最常見的就是因?yàn)轱L(fēng)力、溫度和濕度等因素造成的霧滴漂移而使農(nóng)藥沉積在非靶向區(qū)域的農(nóng)藥流失問(wèn)題。而國(guó)內(nèi)目前對(duì)農(nóng)藥定靶的研究多集中在植保機(jī)械和農(nóng)藥噴施技術(shù)上，而忽略了農(nóng)藥劑型的選擇和農(nóng)藥與機(jī)械的結(jié)合問(wèn)題。另外，由于我國(guó)背負(fù)式噴霧器的普及程度高，以至于農(nóng)藥劑型主要是可濕性粉劑，但是該劑型并不適用于現(xiàn)階段更高效的植保無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)噴灑平臺(tái)對(duì)液泵和噴頭的要求很高，適合使用懸浮劑和水乳劑，國(guó)內(nèi)已有研究和生產(chǎn)，但日本和美已經(jīng)開發(fā)出更適合無(wú)人機(jī)使用的納米藥劑。國(guó)內(nèi)農(nóng)藥研究與植保機(jī)械發(fā)展的脫節(jié)問(wèn)題，在一定程度上制約了植保機(jī)械的進(jìn)步。

1.4 施藥技術(shù)落后 施藥技術(shù)的本質(zhì)是為了提高農(nóng)藥對(duì)靶沉積量，減少或消除農(nóng)藥在非靶向作物或區(qū)域上的沉積量[7]?，F(xiàn)階段，我國(guó)施藥技術(shù)存在農(nóng)藥脫靶率高、用藥單一濫施藥、大容量高濃度施藥和相關(guān)研究滯后等問(wèn)題。農(nóng)藥噴施技術(shù)和植保機(jī)械是一個(gè)整體，噴施技術(shù)的落后，在一定的程度上阻礙了植保機(jī)械的發(fā)展?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)沒有針對(duì)不同作物的專業(yè)噴施方式，低容量低濃度農(nóng)藥噴施技術(shù)發(fā)展也很緩慢，靜電噴霧技術(shù)的研究也比較落后。另外，我國(guó)機(jī)械施藥技術(shù)規(guī)范不完整，農(nóng)民缺少規(guī)范化的施藥技術(shù)的指導(dǎo)，施藥作業(yè)明顯不符合現(xiàn)代施藥技術(shù)的要求，導(dǎo)致操作人員的農(nóng)藥中毒、破壞等問(wèn)題，危害廣大群眾的身心健康。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年農(nóng)藥使用過(guò)程中的中毒傷亡人數(shù)高達(dá)10萬(wàn)人[8]。

2 發(fā)展對(duì)策措施

農(nóng)藥噴施的未來(lái)向著機(jī)械化噴施和減量高效噴施的方向發(fā)展，低濃度、低容量施藥會(huì)成為主流。而植保機(jī)械、施藥技術(shù)、農(nóng)藥制劑三者是一個(gè)有機(jī)整體，植保機(jī)械的發(fā)展必須要與農(nóng)藥噴施技術(shù)和農(nóng)藥制劑相結(jié)合。

2.1 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高植保機(jī)械的專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化水平 中國(guó)地域廣闊，耕地眾多，作物種類多且種植制度復(fù)雜，為適應(yīng)各地區(qū)不同作物的栽培條件，需調(diào)整植保機(jī)械產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，開發(fā)專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的植保機(jī)械產(chǎn)品。整體而言，應(yīng)逐步擴(kuò)大植保無(wú)人機(jī)和自走式噴霧機(jī)的市場(chǎng)份額，取代背負(fù)式手動(dòng)噴霧機(jī)。結(jié)合我國(guó)普遍的個(gè)體農(nóng)業(yè)模式，針對(duì)丘陵、水網(wǎng)、山地等地形，開發(fā)小型自動(dòng)噴霧設(shè)備，如單旋翼植保無(wú)人機(jī)，以提高農(nóng)藥的利用率。針對(duì)平原地區(qū)和大規(guī)模種植模式，應(yīng)開發(fā)大中型植保器械，如自走式噴霧機(jī)和多旋翼植保無(wú)人機(jī)等設(shè)備，具有效率高、見效快等優(yōu)勢(shì)。針對(duì)不同的大田作物、果園作物甚至牧草等特色作物，應(yīng)開發(fā)對(duì)應(yīng)的專業(yè)化噴施設(shè)備，研究專業(yè)化噴施技術(shù)，解決多種作物一種噴法的農(nóng)藥浪費(fèi)問(wèn)題，以此提高農(nóng)藥減量高效噴施的目標(biāo)。

2.2 加快基礎(chǔ)部件研發(fā)，配套專用農(nóng)藥 噴頭、噴桿和液泵是植保機(jī)械的基本構(gòu)件，對(duì)于藥劑噴灑性能、農(nóng)藥合理利用以及加強(qiáng)植保作業(yè)效果有重要作用[7]?，F(xiàn)有的植保無(wú)人機(jī)主要搭載扇形噴頭11001-11005系列，提高噴頭的霧化性能，可以直接提高農(nóng)藥的利用率，噴頭的延展噴霧和穩(wěn)定性也是農(nóng)藥噴施技術(shù)當(dāng)中的重要因素。更穩(wěn)定的液泵和更輕量堅(jiān)固的噴桿，有利于提高施藥平臺(tái)的噴灑性能。施藥平臺(tái)專用農(nóng)藥的開發(fā)，有利于提高藥劑的定靶率、減少農(nóng)藥流失、延長(zhǎng)植保機(jī)械的使用壽命?，F(xiàn)階段，植保無(wú)人機(jī)和自走式噴灑機(jī)適合應(yīng)用水乳劑和懸浮劑，農(nóng)藥生產(chǎn)中應(yīng)轉(zhuǎn)換重心將更多的農(nóng)藥藥劑完成劑型轉(zhuǎn)換，另外，研發(fā)納米藥劑和植保助劑是實(shí)現(xiàn)減量施藥和推動(dòng)植保機(jī)械發(fā)展的重要手段?；A(chǔ)部件和專用農(nóng)藥的研發(fā)與投入，可以縮短植保機(jī)械的設(shè)計(jì)周期，加速科研成果向產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化。

2.3 加強(qiáng)施藥技術(shù)的研究，促進(jìn)植保機(jī)械的進(jìn)步 施藥技術(shù)的發(fā)展可以推動(dòng)植保機(jī)械的進(jìn)步，近些年來(lái)流行的航空噴施技術(shù)直接推動(dòng)了植保無(wú)人機(jī)行業(yè)的發(fā)展。國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段主要研究方向?yàn)殪o電噴霧技術(shù)、低容量噴施技術(shù)以及霧滴減飄技術(shù)等，下一階段應(yīng)將施藥技術(shù)和植保機(jī)械結(jié)合起來(lái)，進(jìn)一步優(yōu)化植保器械的結(jié)構(gòu)參數(shù)，研究精準(zhǔn)施藥技術(shù)和智能施藥技術(shù)。現(xiàn)階段，我國(guó)較流行的航空噴施應(yīng)進(jìn)一步發(fā)展空間定位能力和巡航噴灑技術(shù)，與此同時(shí)，對(duì)有利于提高霧滴沉積均勻性和霧滴沉積穿透性的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，并加大對(duì)飛防專用助劑的研究，以此研發(fā)出更加先進(jìn)智能無(wú)人機(jī)施藥平臺(tái)。對(duì)于自走式噴桿施藥機(jī)和溫室內(nèi)的藥劑噴施系統(tǒng)也是如此，通過(guò)對(duì)施藥技術(shù)的研究，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從而帶動(dòng)整個(gè)植保機(jī)械的發(fā)展。

2.4 健全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，完善植保體系 近年來(lái)，植保機(jī)械行業(yè)在市場(chǎng)上已經(jīng)取得了一部分的份額，因此，健全現(xiàn)行的植保機(jī)械技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，完善現(xiàn)有的質(zhì)量鑒定與檢測(cè)系統(tǒng)，強(qiáng)化市場(chǎng)管理和產(chǎn)品品質(zhì)管理，對(duì)植保機(jī)械的發(fā)展有很強(qiáng)的促進(jìn)作用。不僅要對(duì)設(shè)計(jì)人員、生產(chǎn)廠家和銷售商層層把關(guān)，更要對(duì)操作人員進(jìn)行充分的培訓(xùn)。另外，對(duì)農(nóng)民也要加強(qiáng)宣傳和培訓(xùn)，一方面讓農(nóng)民接受新的植保方式，另一方面也要讓農(nóng)民對(duì)植保機(jī)械有一定的辨識(shí)能力。要把植保發(fā)展成一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)，不能僅僅研究農(nóng)藥制劑，也要加大力度研究施藥技術(shù)和植保器械，完善整個(gè)植保體系。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)植保機(jī)械經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步和很好的社會(huì)反饋，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食安全提供了有力的保障。但現(xiàn)階段植保機(jī)械的發(fā)展還有較大的提升空間，需要重點(diǎn)從農(nóng)藥制劑、施藥技術(shù)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)施植保機(jī)械專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)快速、穩(wěn)定的成長(zhǎng)。

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（責(zé)編：張宏民）