公路綠化自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)的研制與應(yīng)用

■徐元章 方德銘 劉麗娥

（1.福州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，福州 350018；2.福建省公路事業(yè)發(fā)展中心，福州 350004；3.福州楓蕊生態(tài)科技有限公司，福州 350003）

據(jù)報(bào)道我國(guó)公路綠化植物約有害蟲4000 種、造成危害的優(yōu)勢(shì)種有近100 種，公路綠化講究“三分種，七分養(yǎng)”原則，所謂“七分養(yǎng)”除了日常的養(yǎng)護(hù)管理外，病蟲害防治也占了相當(dāng)大的比重[1]。 長(zhǎng)期以來，人們普遍認(rèn)為公路綠化害蟲是從其原生長(zhǎng)系統(tǒng)帶來的，這些害蟲的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)及防治方法等在農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)中已有較詳細(xì)的研究，公路病蟲害的防治可以直接套用那些農(nóng)林業(yè)的方法和技術(shù)，沒有必要再進(jìn)行研究。 實(shí)際上公路綠化植物害蟲的發(fā)生除具備農(nóng)林領(lǐng)域的一般規(guī)律外，還有種植土壤不佳、汽車尾氣等因素影響造成公路綠化植物自身抗病蟲害能力低，加上基層的公路養(yǎng)護(hù)人員對(duì)病蟲害種類識(shí)別不清、不明確其發(fā)生規(guī)律，往往采取簡(jiǎn)單、盲目的措施，防治效果低且污染了公路綠化及其周邊的生態(tài)環(huán)境。 福建省每年都要噴施化學(xué)農(nóng)藥防治公路綠化植物病蟲害，各地公路部門通常在每年的3 月、10 月各進(jìn)行1 次預(yù)防性噴藥防治， 其余時(shí)間則根據(jù)病蟲害發(fā)現(xiàn)情況及時(shí)處置[2]，雖然防治公路綠化病蟲害農(nóng)藥品種與農(nóng)林領(lǐng)域可以通用，但由于農(nóng)林生態(tài)環(huán)境中噴藥的環(huán)境與人類生活或工作場(chǎng)所隔離的，施藥后到農(nóng)藥安全分解期間人們不用與之接觸，而公路綠化環(huán)境中就是人們穿行或生活在毗鄰的場(chǎng)所，這些人們也成為被動(dòng)成為公路所噴藥劑的“農(nóng)藥間接靶標(biāo)”，因此公路綠化景觀生態(tài)有其特殊性而不能套用農(nóng)業(yè)噴藥機(jī)具。 目前公路綠化養(yǎng)護(hù)噴藥所借助的農(nóng)林領(lǐng)域的噴藥機(jī)械，費(fèi)工、費(fèi)藥、費(fèi)水且防治效果差并嚴(yán)重污染環(huán)境，難以防治這些頑固性病蟲害。 針對(duì)公路綠化噴藥保護(hù)存在的這些問題，結(jié)合農(nóng)藥減量增效技術(shù)研制開發(fā)公路綠化自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)（以下簡(jiǎn)稱“自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)”），可應(yīng)用在不同的形態(tài)特征、園藝性狀和施藥環(huán)境，以解決當(dāng)前公路綠化噴藥保護(hù)的施藥技術(shù)與噴藥機(jī)具落后的問題，為福建省公路養(yǎng)護(hù)與景觀的提升提供先進(jìn)的施藥技術(shù)及其專用噴藥保護(hù)設(shè)備保障。

1 擔(dān)架式噴霧機(jī)的弊端

當(dāng)前常規(guī)公路綠化大都使用擔(dān)架式噴霧機(jī)（由灑水車改裝成，主要使用3WZ-300T 擔(dān)架式噴霧機(jī)的配置，以下簡(jiǎn)稱為“擔(dān)架式噴霧機(jī)”）噴藥保護(hù)（圖1），該機(jī)具配備噴幅約0.5 m 的液力式可調(diào)式噴槍，采用Z 字形擺動(dòng)式噴灑法[3]，可將靶區(qū)劃分為重噴區(qū)、漏噴區(qū)和單噴區(qū)3 部分（圖2）。

圖1 擔(dān)架式噴霧機(jī)Z 字形擺動(dòng)式噴灑法

圖2 中Z 字形擺動(dòng)式噴灑法的單噴區(qū)（代號(hào)D）是正確合理的噴藥區(qū)域，而其中的重噴(代號(hào)C)和漏噴(代號(hào)L)本技術(shù)難于避免的問題。 也就是說，為確保不會(huì)漏噴靶區(qū)，Z 字形擺動(dòng)式噴灑法噴頭在單位面積的靶區(qū)必須噴灑雙倍的靶區(qū)面積，存在著 “往復(fù)擺動(dòng)噴灑法欲求全噴靶標(biāo)須將靶標(biāo)重噴一遍”的浪費(fèi)現(xiàn)象，而實(shí)際噴藥作業(yè)中難免存在的漏噴區(qū)（L），這就會(huì)成為病蟲害的“橋梁田”，當(dāng)發(fā)病中心或害蟲糜集部位剛好是漏噴區(qū)（L）時(shí)、得以幸存下來的病蟲害隨即擴(kuò)散蔓延而導(dǎo)致前功盡棄[4-5]。

圖2 Z 字形擺動(dòng)式噴灑法的噴藥區(qū)塊分布

2 公路綠化自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)的研發(fā)與創(chuàng)新

2.1 掃瞄噴藥法的主要特征

針對(duì)常規(guī)的Z 字形擺動(dòng)噴灑法存在上述的缺點(diǎn)，研究提出農(nóng)藥減量增效的掃瞄噴藥法[4]，即可“無級(jí)變幅”的掃瞄噴灑法。 其掃瞄噴頭的靜態(tài)噴幅大于作業(yè)靶標(biāo)寬度，必要時(shí)掃瞄噴頭還可以實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)作業(yè)靶標(biāo)寬度的變化而無級(jí)變化噴幅，是一種噴頭行進(jìn)方向與機(jī)具運(yùn)行方向一致的單向型運(yùn)動(dòng)的噴藥方式，根據(jù)靜態(tài)噴幅能否伺服作業(yè)靶標(biāo)的寬度變化而變化，掃瞄噴灑法分為定幅掃瞄噴灑法和變幅掃瞄噴灑法[4]，分別如圖3、4 所示。

圖3 定幅掃瞄噴灑法靶標(biāo)、噴幅與噴頭行進(jìn)方向示意圖

圖3 中定幅掃瞄噴灑法噴頭的靜態(tài)噴幅xy 略大于單次噴藥作業(yè)靶區(qū)寬度ef，噴頭行進(jìn)方向保持一致、只作單向型運(yùn)動(dòng)。 圖4 中無級(jí)變幅掃瞄噴灑法可以對(duì)應(yīng)靶標(biāo)寬度的變化而無級(jí)調(diào)節(jié)改變噴幅與之相適應(yīng)， 噴頭行進(jìn)方向一致的單向型運(yùn)動(dòng)的“掃瞄噴藥”，其變化數(shù)值為漸變過程，適用于靶標(biāo)連續(xù)變化或變化不定的作物，由于掃瞄噴藥法避免了常規(guī)擺動(dòng)式噴藥法存在的重噴和漏噴問題，所以能大幅省藥省水且消除了漏噴區(qū)病蟲害的橋梁田問題、提高病蟲害的防治效果并可防除頑固性病蟲害。

圖4 無級(jí)變幅掃瞄噴灑法變幅過程示意圖

2.2 自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)的結(jié)構(gòu)與技術(shù)參數(shù)

針對(duì)當(dāng)前公路綠化養(yǎng)護(hù)噴藥保護(hù)機(jī)具存在工效低、效果差、重噴和漏噴問題，采用了優(yōu)化設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、人機(jī)工程學(xué)等設(shè)計(jì)思想［6］和無級(jí)變幅的掃瞄噴藥法研發(fā)了自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)，產(chǎn)品已通過國(guó)家植保機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)合格，整機(jī)由機(jī)架、發(fā)動(dòng)機(jī)、柱塞泵、藥桶、噴灑部件、控制箱及其控制系統(tǒng)總成、自轉(zhuǎn)向離心風(fēng)機(jī)和無級(jí)變幅總成等組成，其中噴灑部件、控制箱及其控制系統(tǒng)總成、自轉(zhuǎn)向離心風(fēng)機(jī)和無級(jí)變幅總成是本機(jī)具核心的創(chuàng)新部件，具體結(jié)構(gòu)如下：（1）噴灑部件主要由3 組風(fēng)送式噴頭（風(fēng)送式的射高噴頭、變幅噴頭、邊坡噴頭）和2 組液力式噴頭（高壓的寬幅噴槍、可調(diào)式噴槍）組成，可以實(shí)施11 種噴灑模型作業(yè)；（2）控制箱及其控制系統(tǒng)總成是整機(jī)的操控核心部件，包括可編程控制器、遙控器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、感應(yīng)部件等；（3）自轉(zhuǎn)向離心風(fēng)機(jī)和無級(jí)變幅總成分別采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿減速機(jī)、鏈輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)自轉(zhuǎn)變向以及齒輪減速來驅(qū)動(dòng)無級(jí)變幅的結(jié)構(gòu)。

研制了2 種容量（1 t、1.5 t）的車載式和牽引式的自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)， 主要型號(hào)有3WZ-1000FC 型、3WZ-1500FC 型和3WZ-1000FQ 型3 種型號(hào)。 其中3WZ-1000FC 型、3WZ-1500FC 型2 種型號(hào)機(jī)具均為車載式，它們的區(qū)別在于藥箱容量分別為1000 L、1500 L 及其配套的固定機(jī)架的差異， 其余的配置均相同；3WZ-1000FC 型和3WZ-1000FQ 型兩者的藥箱容量均為1000L、 區(qū)別在于前者為車載式，后者為牽引式，將3WZ-1000FC 型選配慣性制動(dòng)全掛車并通過四角的螺栓鎖定即為3WZ-1000FQ 型。3 種型號(hào)的自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)的主要參數(shù)如表1 所示，3WZ-1500FC 型、3WZ-1000FQ 型的結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)主要部件結(jié)構(gòu)

表1 3 種自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)的主要參數(shù)

由表1 可知，3 種自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)的風(fēng)送式射高射程達(dá)到20 m，能夠滿足公路行道樹噴藥高度或邊坡射程的要求， 風(fēng)送式寬幅噴頭變幅范圍為1～8 m、射程為17 m、對(duì)行道樹的自動(dòng)感應(yīng)距離為7 m，能夠滿足行道樹株冠或邊綠化掃瞄噴藥的要求。

由圖5 可知，自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)標(biāo)配了5 種雙流體或單流體噴頭組件，相當(dāng)于5 臺(tái)國(guó)內(nèi)相應(yīng)功能普通藥械的效能， 并且可避免普通藥械噴施農(nóng)藥的空間維度常習(xí)慣性地針對(duì)樹冠的側(cè)面， 不符合植物和病蟲害的生物學(xué)特性和科學(xué)性的問題。 車載式自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)可通過4 件鎖具螺旋扣與相應(yīng)位置焊裝了掛環(huán)的承載車輛快速鎖固（圖6），或者直接用4 件螺栓緊固件將本機(jī)具直接固定在慣性制動(dòng)全掛車上，形成一種更加方便使用的自動(dòng)掃瞄噴藥車（圖7），新購(gòu)買的自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)配套噴藥車輛最好有龜速擋功能。

圖6 承載車廂4 個(gè)掛環(huán)焊裝方位圖

圖7 牽引式自動(dòng)掃瞄噴藥車緊固螺栓組件方位圖

2.3 自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)的創(chuàng)新點(diǎn)

根據(jù)自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)的產(chǎn)品特性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本產(chǎn)品具備以下創(chuàng)新點(diǎn)：（1）在農(nóng)藥施用技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新：新藥械利用行道樹樹冠葉層組成的半封閉空間以及病蟲害主要棲息在葉背等科學(xué)屬性，應(yīng)用離心風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)力將霧滴推送到噴頭側(cè)上方向的樹冠內(nèi)側(cè)面靶標(biāo)而不容易受到風(fēng)力的干擾；研發(fā)應(yīng)用先進(jìn)的掃瞄噴藥法和無級(jí)變幅掃瞄噴藥技術(shù)，同樣的靶區(qū)新藥械的噴藥量與覆蓋面是常規(guī)藥械的一半，有效解決了常規(guī)擺動(dòng)式噴灑法難以避免的重噴和漏噴問題。 （2）新機(jī)具配有風(fēng)送式射高噴頭、邊坡噴頭（射程均為20 m）和變幅噴頭（射程為17 m）各1 組，還配有高壓液力式的寬幅噴槍和可調(diào)式噴槍各1 組，這5 組噴頭可單用或風(fēng)送式與液力式兩噴頭聯(lián)用，共可形成11 種使用組合。 新機(jī)具集成了定制的遙控模塊、PLC 中控模塊， 結(jié)合自動(dòng)識(shí)別靶標(biāo)模塊的機(jī)電控制，實(shí)現(xiàn)了安全輕簡(jiǎn)地操作、人機(jī)（藥）分離地遙控或自動(dòng)感應(yīng)識(shí)別靶標(biāo)噴藥。 （3）研發(fā)能大角度軸向遙控轉(zhuǎn)動(dòng)蝸殼體的離心式風(fēng)機(jī)及其組件，轉(zhuǎn)變出風(fēng)方向俯仰角達(dá)180°，改變風(fēng)向過程中不會(huì)損失風(fēng)能或降低能效，無需逆行就能夠噴藥保護(hù)道路兩側(cè)的園林綠化植物。 （4）新機(jī)具的防水電氣控制箱從側(cè)面裝進(jìn)長(zhǎng)方形防護(hù)殼體內(nèi)后垂放下柔性透明板以遮住側(cè)面口形成雙重防護(hù), 能加倍防護(hù)電氣電路避免霧滴藥劑的侵蝕，電氣控制箱面板上設(shè)有手動(dòng)功能按鈕進(jìn)行手控操作供輔助使用。 （5）新機(jī)具采用鎖具螺旋扣牢靠固定在車廂體上： 機(jī)架四角圍欄上部的4 副鎖具螺旋扣能鉤住承載車廂上（或全掛車）預(yù)固定的4 個(gè)掛環(huán)鉸緊牢固定位， 實(shí)現(xiàn)新機(jī)具與承載車廂體的快速地結(jié)合或分離。

3 自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)的作業(yè)方式與應(yīng)用效果

3.1 自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)的作業(yè)方式

自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)配有風(fēng)送式變幅噴頭、射高噴頭、邊坡噴頭各1 組可切換使用，還配有高壓液力式的寬幅噴槍和可調(diào)式噴槍各1 組，液力式的寬幅噴槍還可以替換為其他的液力式掃瞄噴頭組件以拓展效能，這5 組標(biāo)配的噴頭可單用、或風(fēng)送式與液力式兩噴頭聯(lián)用形成11 種使用組合的噴灑模型作業(yè)，其中風(fēng)送式射高噴頭既是噴頭，又可將風(fēng)送式變幅噴頭與邊坡噴頭通過法蘭連接在上面而擴(kuò)展機(jī)具的新功能，變幅噴頭與邊坡噴頭可切換（二選一）使用。 風(fēng)送式變幅噴頭（或邊坡噴頭）套裝在風(fēng)送式射高噴頭上后， 須將風(fēng)送式射高噴頭上的藥液輸出管卸除后連接到變幅噴頭（或邊坡噴頭）上，邊坡噴頭的噴灑方向可以180°變化，兼顧到左右兩側(cè)的邊坡綠地的噴藥保護(hù)（圖8）。

圖8 風(fēng)送式邊坡噴頭變角并旋轉(zhuǎn)180°示意圖

3.1.1 單用風(fēng)送式變幅噴頭

單用風(fēng)送式變幅噴頭的作業(yè)方式，主要應(yīng)用于寬散高大型的行道樹（圖9）。根據(jù)樹形的大小，瞄準(zhǔn)靶標(biāo)調(diào)整噴頭的方向和噴幅后， 承載車輛可掛1 檔或2 檔以適當(dāng)?shù)乃俣惹靶校? t 藥水可以噴灑中小型行道樹12 km（折合靶區(qū)面積6.67 hm2）、連續(xù)噴藥作業(yè)約85 min，比使用擔(dān)架式噴霧機(jī)省藥45%、省成本47%，降低了公路綠化保護(hù)噴藥對(duì)城市的污染和影響，對(duì)病蟲害的防治效果提高了12%～30%。

圖9 自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)單用無級(jí)變幅雙流體噴頭的作業(yè)方式

3.1.2 風(fēng)送式變幅噴頭與液力式的可調(diào)式噴槍聯(lián)合使用

風(fēng)送式變幅噴頭與液力式的可調(diào)式噴槍聯(lián)合使用的作業(yè)方式，主要應(yīng)用于寬散高大型的行道樹和分車帶上下靶標(biāo)同時(shí)噴藥。 根據(jù)樹形的大小，瞄準(zhǔn)靶標(biāo)調(diào)整噴頭的方向和噴幅后，瞄準(zhǔn)靶標(biāo)調(diào)整噴頭的方向和噴幅后，承載車輛可掛1 檔或2 檔以適當(dāng)?shù)乃俣惹靶校? t 藥水可連續(xù)噴灑行道樹與分車帶約60 min，大幅提高了噴藥效率，節(jié)省了人工和農(nóng)藥。

3.1.3 風(fēng)送式變幅噴頭與液力式寬幅噴槍聯(lián)合使用

風(fēng)送式變幅噴頭與液力式寬幅噴槍聯(lián)合使用的作業(yè)方式，主要應(yīng)用于寬散高大型的行道樹和邊坡、綠地的上下靶標(biāo)同時(shí)噴藥。 根據(jù)樹形的大小，瞄準(zhǔn)靶標(biāo)調(diào)整噴頭的方向和噴幅后，以適當(dāng)?shù)乃俣惹靶校瑖娝帟r(shí)根據(jù)樹形大小、承載車輛可掛1 檔或2 檔行駛，1 t 藥水可連續(xù)噴灑行道樹與分車帶約60 min，大幅提高了噴藥效率，節(jié)省了人工和農(nóng)藥。

3.1.4 風(fēng)送式射高噴頭與寬幅噴槍聯(lián)合使用

風(fēng)送式射高噴頭與寬幅噴槍聯(lián)合使用的作業(yè)方式，主要應(yīng)用于挺拔型的行道樹和分車帶、邊坡、綠地的上下靶標(biāo)同時(shí)噴藥。 根據(jù)樹形的大小，瞄準(zhǔn)靶標(biāo)調(diào)整噴頭的方向后，以適當(dāng)?shù)乃俣惹靶校? t 藥水可以連續(xù)噴灑行道樹與分車帶約60 min，大幅提高了噴藥效率，節(jié)省了人工和農(nóng)藥。

3.1.5 單用風(fēng)送式射高噴頭

單用風(fēng)送式射高噴頭的作業(yè)方式，主要應(yīng)用于挺拔型的行道樹， 可應(yīng)用于20 m 高度的行道樹噴藥。 根據(jù)樹形的大小，瞄準(zhǔn)靶標(biāo)調(diào)整噴頭的方向后，以適當(dāng)?shù)乃俣惹靶?，噴藥時(shí)根據(jù)樹形大小、承載車輛可掛1 檔或2 檔行駛，1 t 藥水可以連續(xù)噴灑行道樹或分車帶約85 min。

3.1.6 單用液力式可調(diào)式噴槍

單用液力式可調(diào)式噴槍的作業(yè)方式，功能與普通的擔(dān)架式機(jī)動(dòng)噴霧機(jī)相當(dāng)，主要應(yīng)用于小型的行道樹和分車帶。 噴藥時(shí)根據(jù)樹形大小、承載車輛可掛1 檔或2 檔行駛，1 t 藥水可以連續(xù)噴灑行道樹或分車帶約100 min。

3.1.7 單用液力式寬幅噴槍

單用液力式寬幅噴槍的作業(yè)方式，主要應(yīng)用于挺拔型的行道樹。 根據(jù)樹形的大小，瞄準(zhǔn)靶標(biāo)調(diào)整噴頭的方向和噴幅后，以適當(dāng)?shù)乃俣惹靶校瑖娝帟r(shí)根據(jù)樹形大小、 承載車輛可掛1 檔或2 檔行駛1 t藥水可以連續(xù)噴灑行道樹或分車帶約90 min。

3.1.8 風(fēng)送式射高噴頭與液力式可調(diào)式噴槍聯(lián)合使用

風(fēng)送式射高噴頭與液力式可調(diào)式噴槍聯(lián)合使用的作業(yè)方式，主要應(yīng)用于挺拔型的行道樹和分車帶、分車帶的上下靶標(biāo)同時(shí)噴藥。 根據(jù)樹形的大小，瞄準(zhǔn)靶標(biāo)調(diào)整噴頭的方向后，以適當(dāng)?shù)乃俣惹靶校? t藥水可以連續(xù)噴灑行道樹與分車帶約60 min。

3.1.9 單用風(fēng)送式邊坡噴頭

單用風(fēng)送式邊坡噴頭的作業(yè)方式可應(yīng)用于道路兩側(cè)20 m 范圍的邊坡或草坪， 瞄準(zhǔn)靶標(biāo)的地形地勢(shì)調(diào)整噴頭的方向后，以適當(dāng)?shù)乃俣惹靶?，承載車輛可掛1 檔或2 檔行駛，1 t 藥水可以連續(xù)噴灑行道樹或分車帶約85 min。

3.1.10 風(fēng)送式邊坡噴頭與液力式寬幅噴槍聯(lián)合使用

風(fēng)送式邊坡噴頭與液力式寬幅噴槍聯(lián)合使用的作業(yè)方式， 主要應(yīng)用于道路兩側(cè)20 m 范圍的邊坡（或草坪）與分車帶同時(shí)噴藥，風(fēng)送式邊坡噴頭瞄準(zhǔn)邊坡（草坪）靶標(biāo)、液力式可調(diào)式噴槍瞄準(zhǔn)分車帶同時(shí)噴藥，車輛以適當(dāng)?shù)乃俣惹靶校? t 藥水可以連續(xù)噴灑行道樹與分車帶約60 min。

3.1.11 風(fēng)送式邊坡噴頭與液力式可調(diào)式噴槍聯(lián)合使用

風(fēng)送式邊坡噴頭與液力式可調(diào)式噴槍聯(lián)合使用的作業(yè)方式， 主要應(yīng)用于道路兩側(cè)20 m 范圍的邊坡（或草坪）與剛定植不久的行道樹同時(shí)噴藥，風(fēng)送式邊坡噴頭瞄準(zhǔn)邊坡（草坪）靶標(biāo)、液力式可調(diào)式噴槍瞄準(zhǔn)剛定植不久的行道樹同時(shí)噴藥，車輛以適當(dāng)?shù)乃俣惹靶校? t 藥水可以連續(xù)噴灑行道樹與分車帶約60 min。

3.2 自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)的應(yīng)用效果

2020 年以來自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)先后在泉州永春、福州閩清、南平建甌等地公路綠化工程上試驗(yàn)示范（圖10），與使用3WZ-300T 常規(guī)擔(dān)架式噴霧機(jī)進(jìn)行參數(shù)對(duì)比（表2），并結(jié)合實(shí)際使用過程可知：使用單噴頭的常規(guī)擔(dān)架式噴霧機(jī)必須重復(fù)噴2 遍靶標(biāo)，需要2～3 個(gè)人操作（含駕駛員），每小時(shí)汽油的油耗為1.0 L，每小時(shí)噴藥面積1500 m2。而使用自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)只要1～2 個(gè)人即可勝任操作（含駕駛員），每小時(shí)汽油的油耗為2.8 L，噴1 遍靶標(biāo)即可（使用8 個(gè)集成噴頭同時(shí)噴藥）， 還能同時(shí)對(duì)高處的樹冠靶標(biāo)和地面的灌木花草、邊坡綠地進(jìn)行三維立體掃瞄噴藥，每小時(shí)噴藥面積40000 m2。 綜合測(cè)算，使用自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)可比常規(guī)擔(dān)架式噴霧機(jī)省藥45%、省工47%， 對(duì)公路綠化病蟲害的防治效果提高了12%～30%，實(shí)現(xiàn)了施藥標(biāo)準(zhǔn)化和簡(jiǎn)單化、多噴頭組團(tuán)協(xié)作的“機(jī)藝結(jié)合、人藥分離”的掃瞄噴藥，能有效防除蚧殼蟲類引起的煤煙病等頑固性病蟲害， 解決當(dāng)前公路綠化噴藥保護(hù)的施藥技術(shù)與噴藥機(jī)具落后的問題， 在實(shí)際應(yīng)用過程中為福建省公路養(yǎng)護(hù)與景觀的提升提供了先進(jìn)的施藥技術(shù)及專用的噴藥保護(hù)設(shè)備保障， 取得了良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)與生態(tài)效益。

圖10 自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)掃瞄噴藥作業(yè)示意圖

表2 擔(dān)架式噴霧機(jī)與自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)的使用對(duì)比

4 結(jié)語

針對(duì)當(dāng)前公路綠化噴藥保護(hù)中存在的費(fèi)工、費(fèi)藥、費(fèi)水且防治效果差并嚴(yán)重污染環(huán)境、難以防治頑固性病蟲害等問題，自動(dòng)掃瞄噴藥機(jī)采用了農(nóng)藥減量增效的掃瞄噴藥法與機(jī)電一體化協(xié)同創(chuàng)新。 其根據(jù)公路綠化植物和病蟲害的生物學(xué)特性，對(duì)靶噴灑的角度是從樹冠下方往上定向噴灑海量的霧滴，把扇形的掃瞄噴藥的霧滴幕流定向擴(kuò)散到樹冠樹葉形成的球缺狀或圓錐狀的半封閉內(nèi)膛空間，降低了農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染和浪費(fèi)；本機(jī)具標(biāo)配的5 種噴頭可實(shí)現(xiàn)11 種使用組合的噴灑模式作業(yè)， 推行輕簡(jiǎn)操控就可對(duì)行道樹掃瞄噴藥的全新施藥理念與方案，霧滴沉降均勻周密，防治效果好，杜絕了重噴和漏噴問題，恰到好處地對(duì)癥下藥，解決了當(dāng)前公路綠化噴藥保護(hù)的施藥技術(shù)與噴藥機(jī)具落后的問題，推動(dòng)了先進(jìn)交通裝備應(yīng)用并支撐引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的輕簡(jiǎn)高效、少人化和智能化，為福建省公路養(yǎng)護(hù)與景觀的提升提供了先進(jìn)的施藥技術(shù)及專用的噴藥保護(hù)設(shè)備保障，可以進(jìn)一步應(yīng)用推廣。