農業(yè)植保機械技術應用策略探究

雷　維　王　川　劉　杰

農業(yè)植保機械技術應用策略探究

雷維王川劉杰

（荊楚理工學院湖北荊門448000）

文章介紹了我國農業(yè)植保機械的應用現(xiàn)狀，分析了農業(yè)植保機械應用過程中存在的問題，并針對問題提出了農業(yè)植保機械技術應用的策略。

農業(yè)植保；機械；應用策略

隨著農業(yè)技術的不斷發(fā)展，農業(yè)植保技術也在突飛猛進。采用機械方式實現(xiàn)農業(yè)植保能夠提升農藥在作物上的附著率，降低農藥消耗量，以減少其對周圍環(huán)境和作物的影響，并且能克服自然條件限制，農業(yè)植保機械化是現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的主要標志之一[1]。但隨著溫室及一系列溫室農作物種植方式的興起，在溫室的溫濕度和通風條件等因素的影響下，病蟲害的危害不斷增加，病蟲的世代積累速度不斷提高、生命周期不斷縮短，為農業(yè)植保技術帶來了很大挑戰(zhàn)。因此，優(yōu)化農業(yè)植保機械技術是提升溫室農業(yè)植保水平的重要舉措。

1 農業(yè)植保機械應用

人口的不斷增長要求農業(yè)生產效率不斷提高，傳統(tǒng)的人工作業(yè)和半自動化作業(yè)技術已經無法滿足作業(yè)效率和安全性等方面的要求，比如在農藥利用率和安全性等方面，農藥噴灑半自動化和人工作業(yè)方式的弊端逐步顯現(xiàn)出來，傳統(tǒng)植保方式必須進行升級和優(yōu)化[2]。進入21世紀以來，相關部門對機械自動化植保技術進行了大量研究，開發(fā)了一大批農業(yè)植保機械，取得了較好的效果，對提高農業(yè)植保質量和推進綠色農業(yè)工作起到了重要作用。

1.1 農業(yè)植保機械

1.1.1 農作物藥物噴灑機械

這類農業(yè)植保機械的種類較多，根據作業(yè)方式可分為噴桿噴霧機、動力噴霧機、航空類無人機械等。其中噴桿噴霧機主要是面向規(guī)模較大的糧食作物，在所有植保機械中數量最多，大約可占據全部植保機械的六成。比較經典的噴桿噴霧機為移動式噴霧機，此類機械的核心部件是運動軌道和主機，軌道分為轉移軌道和工作軌道，主機又包含電控裝置、噴霧膠管、噴桿、噴頭、電控裝置等。在此種噴霧設備中，噴頭是核心零部件，它采取三位快換的噴頭模式，極耐腐蝕，同時可以快速轉換，可以精確控制藥物噴灑量，被噴出的藥物形狀比較規(guī)則，其使用壽命也比較長。

脈沖式煙霧機、常溫煙霧機、靜電噴霧機是三種比較常用的動力噴霧機。脈沖式煙霧機采用脈沖式噴氣發(fā)動機作為噴霧的動力來源，其結構比較簡單，體積較小，操作簡便且工作時震動和摩擦較小，人機體驗較好。常溫煙霧機一般適用于農業(yè)病蟲害防治，此種設備一般由空氣壓縮機、氣液二相流噴頭以及攪拌裝置構成。工作時，噴灑裝置放置在溫室內部，空氣壓縮機和操作柜放置在室外。在噴霧作業(yè)中，工作人員和機械裝置是分離的，很大程度上提升了可操作性和安全性，同時可節(jié)約農藥和水資源，降低了成本。靜電噴霧機的核心工作部件是靜電發(fā)生部件，其可以噴射出帶有霧滴的電荷，在電場作用下，可將帶霧滴電荷射向靶心，提升藥物的噴灑命中率和附著率。將會大大提升作物的中下部、葉背部的藥物噴灑效果，提高施藥的效率，降低藥物對周圍環(huán)境的危害程度。

航空類植保機械，按照機翼的種類可以分為三類，分別為固定翼機、單旋翼機、多旋翼機。其可用于各類農作物的植保過程，近年來多旋翼機發(fā)展最為快速，應用最為廣泛[3]。

1.1.2 其他機械

除藥物噴灑機械以外，其他農業(yè)植保機械近年來也逐漸被開發(fā)出來。例如植物聲波助長設備，此種設備的工作原理是提升植物光合作用能力，促進作物早熟的同時能提升其質量。對作物種子提前采用等離子技術進行處理，增強其離子交換和作物中酶的轉化水平，提升可溶性糖和蛋白質的各類活性，使作物從萌芽到成熟的全壽命周期均具有生長優(yōu)勢。另外，還發(fā)明了通過磁化和空氣電場技術促進作物生長的技術，此種裝置可提升種子對水和肥料的吸收能力，提升種子的萌芽率，增強作物的光合作用，提高作物的抵抗病蟲害水平，從而從多維度提升種子的生長能力。

近年來，農業(yè)研究人員又開辟了土壤和臭氧消毒技術[4]。土壤消毒可有效防治溫室和露天土壤的病蟲害，此種技術可改善土壤特性，尤其在改善鹽堿地方面效果較好。臭氧具有不穩(wěn)定性和強氧化性，通過臭氧消毒技術可以把有機物的分子降到最小，另外把有害物質轉化為無害物質，還能凈化溫室內的空氣。將臭氧排入溫室，可在瞬間殺滅溫室內的細菌和病毒，另外，對臭氧、農藥和有機物還有很好的分解作用，可以快速地將其轉化為肥料，有助于農作物生長。

1.2 存在的問題分析

1.2.1 設備落后

雖然上文提到各類高新設備已經應用到農業(yè)植保過程中，但如今尤其是丘陵和高海拔地區(qū)仍然采用手工噴霧器，其水平低下，零部件品種比較單一，噴霧工作勞動量較大，施藥量也較大，霧化性能不好，導致農藥對周圍生態(tài)環(huán)境污染現(xiàn)象嚴重。目前國內植保機械的品種還比較單一，并且未實現(xiàn)全國范圍內先進設備的推廣應用，和國外的相比技術水平還比較低下，缺乏具有普適性的農業(yè)植保機械。另外在噴霧過程中，可選擇的噴頭種類比較少，噴頭的技術比較落后，致使實際作業(yè)過程中還存在眾多問題。

1.2.2 植保設備的制造工藝落后

我國汽車、大型裝備、植保機械等行業(yè)的制造工藝比較落后，主要表現(xiàn)為精加工水平低下，制造成本高，產品質量穩(wěn)定性差，產品在使用過程中可靠性較差。其主要原因是國內對植保機械的研究起步和國外的相比較晚，相關制造工藝流程和技術標準還未達到完善水平。眾多企業(yè)在植保設備質量審核過程中，未遵循國際通用標準，而是根據企業(yè)自身的標準，致使各企業(yè)產品質量標準不統(tǒng)一。以上眾多因素為植保技術的研究帶來了很大挑戰(zhàn)。

1.2.3 智能化水平較低

隨著計算機、微電子和人工智能技術的發(fā)展，國外已經開展了植保機械的智能化研究。在國內此類裝備較少，和國外相比，盡管國內已經在植保機械設備中增加了計算機和傳感器等技術，但其應用范圍仍然比較小，并不具備大面積推廣應用條件。從整體水平上講，我國農業(yè)植保機械的智能化水平和國外的相比仍然有很大差距。

1.2.4 農藥噴灑技術比較落后

在偏遠農村地區(qū)，由于大多采用小規(guī)模的農作物種植方式，人工和半自動化噴藥方式主要由人執(zhí)行，效率低下，存在大量農藥浪費現(xiàn)象，作業(yè)過程中中毒可能性較大。現(xiàn)如今大多數發(fā)達國家對農藥裝置的安全處置還未制定明確的規(guī)范要求，國內對于機械藥物噴灑也沒有形成完整的技術規(guī)范，農民在具體作業(yè)過程中沒有固定的安全手冊，工作大多依賴經驗進行，這和當今施藥技術所要求的根據農作物不同發(fā)育階段以及病蟲害種群密度來選擇施藥機械種類、農藥劑型和噴霧方法還存在較大差距。

2 農業(yè)植保機械全面推廣應用策略

我國農業(yè)植保機械盡管已經在小范圍內應用，并且效果良好，但是全面應用還有很長的路要走，此項工作不能一蹴而就。我國人口眾多，幅員遼闊，想要實現(xiàn)全面應用是一項非常艱巨的任務，綜合來看需要從以下幾個方面入手。

2.1 強監(jiān)督，促管理

我國有關農業(yè)部門應充分發(fā)揮帶頭作用，把農業(yè)植保作為一項特種農機工作，加大工作的監(jiān)督力度，提升管理水平。實行市場準入原則，并將其列入年度必須檢測的專業(yè)檢測機械工具。加強農業(yè)植保機械的質量和安全檢測，督促各單位添置必要的檢測設備和配備專業(yè)的檢驗人員，加大國家監(jiān)督抽查力度和對不合格產品生產者的處罰力度。

2.2 強工藝，促發(fā)展

我國農業(yè)植保機械和國外的差距在于制造工藝落后，加工精度達不到要求，同時缺乏智能化手段支撐。想要實現(xiàn)制造水平的趕超，加強植保機械的研究和開發(fā)是必經之路。開發(fā)新工藝，逐步替換下游的老式機械設備，實現(xiàn)設備的更新?lián)Q代。加大對機械設備和噴霧技術的財政投資，提升精確噴霧技術的開發(fā)力度，共享和整合當前技術資源，加強工藝研究，優(yōu)化工藝制造流程，加強質量控制，以提升植保設備開發(fā)效率。

另外，還應該重視應用人工智能技術，建立專門的農業(yè)植保機械設備智能化研究部門，有效融合農業(yè)化和信息化，提升農業(yè)裝備智能化水平。例如建立圖像識別、信息采集為一體的農田綜合監(jiān)控系統(tǒng)等，以農業(yè)植保機械智能化為切入點，提升農業(yè)智能化的整體水平。

2.3 大力推廣，高效施藥

全面應用機械設備道路漫長。我國應該建立國家級施藥技術研究中心，提高施藥研究的整體實力，從而快速提升施藥水平。通過開發(fā)應用先進的施藥機械，制定各類施藥技術規(guī)范和標準，強化施藥技術的方法研究，最終提高我國農業(yè)植保施藥技術。施藥機械推廣方面，國家應該以代表性區(qū)域為試點，推廣應用各類先進設備，及時發(fā)現(xiàn)應用過程中存在的問題，通過研究各類新型噴霧技術提升應用效果，最終實現(xiàn)設備的全面應用。

3 結論

隨著我國農業(yè)水平的逐步提高，傳統(tǒng)農業(yè)植保技術已經不能滿足要求，大力發(fā)展機械植保，提升植保機械智能化水平，全面應用植保機械，是我國農業(yè)植保和農業(yè)整體技術發(fā)展的方向，盡管此項工作需要克服的困難較多，實現(xiàn)路徑比較復雜，但應堅定不移地走機械化和智能化道路。

[1]舒斌斌.農業(yè)生產模式與植物保護的發(fā)展[J].廣東蠶業(yè),2020,54(7):11-12.

[2]王遠建.植保機械和施藥技術問題及對策[J].廣東蠶業(yè),2020,54(7):81-82.

[3]臧英,吳海添,周志艷,等.植保無人機仿地定高飛行控制技術的應用現(xiàn)狀及展望[J].沈陽農業(yè)大學學報,2020,51(2):250-256.

[4]范鑫,尚德林,蘭玉彬,等.臭氧技術及臭氧植保機械在農業(yè)中的應用[J].中國農業(yè)科技導報,2020,22(5):71-77.

雷維（1999- ），男，漢族，湖北松滋人，本科在讀，研究方向：機械電子工程。

10.3969/j.issn.2095-1205.2020.11.47

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2095-1205(2020)11-97-02