大豆玉米帶狀復(fù)合種植噴桿噴霧機(jī)研究進(jìn)展

摘 要：大豆和玉米是我國主要的糧油作物，為滿足實際需求，中央一號文件多次提出大力發(fā)展大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部也提出大力推進(jìn)大豆玉米帶狀復(fù)合種植全程機(jī)械化。鑒于此，從當(dāng)前大豆玉米帶狀復(fù)合種植的植保機(jī)械研究現(xiàn)狀出發(fā)，闡述了大豆玉米帶狀復(fù)合種植植保機(jī)械關(guān)鍵技術(shù)與部件、噴桿、國內(nèi)外噴桿噴霧機(jī)研究現(xiàn)狀，以及大豆玉米帶狀復(fù)合種植噴霧機(jī)現(xiàn)狀，結(jié)合當(dāng)前適用大豆玉米帶狀復(fù)合種植生產(chǎn)農(nóng)藝要求，提出適應(yīng)地區(qū)大豆玉米帶狀種植的植保機(jī)械設(shè)計策略及關(guān)鍵技術(shù)，旨在為復(fù)合種植模式的噴桿噴霧機(jī)設(shè)計、應(yīng)用提供參考，為其大面積應(yīng)用推廣提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：大豆玉米帶狀復(fù)合種植; 植保機(jī)械; 噴桿噴霧機(jī); 研究進(jìn)展

中圖分類號：S491 " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A " " " 文章編號：1002-204X（2024）09-0019-06

doi：10.3969/j.issn.1002-204x.2024.09.005

Research Progress of Rod Sprayer for Soybean

and Corn Strip Compound Planting

Ye Jinwen， Cai Chen， Zhou Qingqing， Xue Xinyu， Chang Chun， Jin Yongkui*

（Nanjing Institute of Agricultural Mechanization， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Nanjing， Jiangsu 210014）

Abstract Soybeans and corn are the main grain and oil crops in China， in order to meet the actual needs， the central government document No. 1 has repeatedly proposed to vigorously develop soybean and corn belt composite planting technology， and the Ministry of Agriculture and Rural Affairs has also proposed to vigorously promote the mechanization of soybean and corn belt composite planting. Based on the current research status of plant protection machinery for soybean and corn strip compound planting， the key technologies and components of plant protection machinery for soybean and corn strip compound planting， spray rod， research status of rod sprayer at home and abroad， and the status of soybean and corn strip compound planting sprayer are described.In combination with the current agronomic requirements for soybean and corn strip compound planting production， the design strategy and key technology of plant protection machinery adapted to regional soybean and corn belt planting are put forward. It can provide reference for the design and application of rod sprayer in compound planting mode， and provide technical support for large-scale application and promotion.

Key words Soybean and corn belt composite planting; Plant protection machinery; Rod sprayer; Research progress

大豆、玉米作為我國主要的糧油作物，在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展上有著舉足輕重的作用，是重要的糧食作物、植物蛋白質(zhì)、油料作物、工業(yè)原料和飼料作物[1-3]。為提高大豆產(chǎn)量，有效解決大豆嚴(yán)重依賴進(jìn)口的問題，我國推出了大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式，并在黃淮海等地區(qū)大力推廣[4]。

大豆玉米帶狀復(fù)合種植是由2行玉米帶和2～6行大豆帶相間復(fù)合種植而成。1個玉米帶、1個大豆帶構(gòu)成1個帶狀復(fù)合種植生產(chǎn)單元，全田由多個這樣的生產(chǎn)單元組成，單元寬度是玉米帶寬、大豆帶寬和兩者間距之和[5]。在2～3 m生產(chǎn)單元內(nèi)的田間配置參數(shù)，根據(jù)不同地區(qū)、不同模式調(diào)整大豆帶行數(shù)和行距。

大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)已在我國20個?。▍^(qū)、市）推廣應(yīng)用，累計推廣593.33萬hm2[7]，為玉米、大豆產(chǎn)業(yè)的增產(chǎn)起到了顯著性的效果。在大豆玉米帶狀復(fù)合種植耕、種、管、收生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，植物保護(hù)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)的重要組成部分，是確保豐產(chǎn)豐收的重要措施之一。病、蟲、草害防控技術(shù)[8]主要分為生物防治、生態(tài)防治及化學(xué)防治[9]，其中化學(xué)防治有著良好的使用效果，具有很高的經(jīng)濟(jì)效能。而玉米與大豆病害的發(fā)生存在差異[10-11]，因此要根據(jù)兩種作物不同的病害，同步進(jìn)行分帶植保作業(yè)[12-13]。雖然對于單種作物種植生產(chǎn)所需的植保噴桿噴霧機(jī)技術(shù)已發(fā)展成熟，但對于多種作物復(fù)合種植的噴桿噴霧機(jī)的研究在國外幾乎處于空白，而國內(nèi)處于起步階段。隨著復(fù)合種植的大面積推廣，研發(fā)能滿足一體化植保作業(yè)的噴桿噴霧機(jī)迫在眉睫。

1 噴桿噴霧機(jī)關(guān)鍵技術(shù)及部件研究進(jìn)展

大豆玉米帶狀復(fù)合種植噴桿噴霧機(jī)相比傳統(tǒng)單種作物的植保機(jī)械，有著更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。從農(nóng)藝上，玉米、大豆2種作物間作在生長周期內(nèi)有著不同的病、蟲、草害，噴施的藥劑也有很大的不同，而且噴施時相互之間不能影響，因此，藥液的防飄移與噴桿的穩(wěn)定性制約著作業(yè)的效率，這也是復(fù)合種植噴桿噴霧機(jī)需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

1.1 防飄移技術(shù)

針對大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式，藥液防飄移是關(guān)鍵技術(shù)問題。飛行飄移和蒸發(fā)飄移是霧滴飄移的主要形式[14]。霧滴粒徑、噴霧壓力、噴灑高度、藥液特性、氣象因素及環(huán)境條件等是影響霧滴飄移的主要因素[15]。噴頭結(jié)構(gòu)尺寸、工作壓力影響霧滴的尺寸和速率，空氣濕度、溫度、風(fēng)速及風(fēng)向會影響霧滴粒徑和沉積[14];粒徑是決定飄移和沉降的關(guān)鍵因素。范小博等[16]總結(jié)了國內(nèi)相關(guān)飄移控制技術(shù)，如防飄移噴頭、變量施藥、超低量噴霧、添加助劑和靜電噴霧等[17]。

結(jié)合噴桿噴霧機(jī)的原理結(jié)構(gòu)與特性，噴頭是噴桿噴霧機(jī)的核心部件[18]，對藥液的霧化和噴霧質(zhì)量起到關(guān)鍵的作用。噴頭的性能直接影響噴霧過程中的流量、霧滴粒徑以及霧滴沉積均勻性等衡量霧化質(zhì)量的指標(biāo)[19]，噴頭的類型和本身的質(zhì)量很大程度上決定了施藥效果與利用率，采用特定防飄移噴頭時噴桿噴霧機(jī)能夠直接有效控制藥液的飄移[20]。

1.2 噴頭高度與間距布置

武井田[21]提出噴頭高度與噴頭的間距對噴灑質(zhì)量有很大的影響，要合理確定噴頭高度和噴頭間距，噴頭的高度還受霧化程度、噴頭霧量分布曲線、霧錐角和噴幅、氣候、霧滴直徑大小、機(jī)具結(jié)構(gòu)的影響。

陳裕林等[22]研究發(fā)現(xiàn)，改變噴桿的工作高度和噴頭間距可以有效地減小噴桿霧量分布的變異系數(shù);噴頭安裝傾角在其變化范圍內(nèi)（5°～15°）對水平噴桿霧量分布狀態(tài)的變異系數(shù)影響很小;在相同情況下噴桿水平振動對噴桿霧量分布均勻度的影響要比垂直振動影響大得多;增加噴頭數(shù)、減小噴頭間距或增加噴桿的工作高度可以有效降低垂直振動對噴桿霧量分布均勻度的影響，但對降低水平振動對噴桿霧量分布均勻度的影響較小。

崔瑾等[23]采用單一變量法進(jìn)行多噴頭噴灑試驗，試驗結(jié)果表明，布置參數(shù)為距靶標(biāo)高度500 mm，間距600 mm時噴頭噴灑效果最佳，均勻性效果良好。

因此，在大豆玉米帶狀復(fù)合種植作物不同作業(yè)期需要根據(jù)2種作物生長特性來選用對應(yīng)的噴頭，確定噴頭距離作物的合適高度及噴頭間距，這樣才能夠有效控制飄移量，提升噴灑效果、噴灑均勻性和防控效果，減少藥液浪費與環(huán)境污染。

1.3 隔離裝置

選擇適宜的噴頭能夠滿足大豆玉米帶狀復(fù)合種植的生產(chǎn)農(nóng)藝要求。除了采用防飄移噴頭從噴桿噴霧機(jī)的噴霧源頭控制霧滴的飄移，還可以加裝隔離擋板。山東禹城市亞泰機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的大豆玉米帶狀復(fù)合種植自走式噴桿噴霧機(jī)，噴霧機(jī)噴桿上在大豆與玉米種植帶分界處左右安裝了擋板，同時在后端安裝了幕布來避免不同藥液的混合現(xiàn)象。

江蘇大學(xué)研發(fā)的18馬力大豆玉米帶狀復(fù)合種植分帶噴霧專用植保機(jī)，采用自走式底盤行走，噴桿前置，噴桿上加裝玉米/大豆單種作物的防飄移隔離裝置，前后安裝軟簾進(jìn)行阻攔，左右和上方采用封閉材料用來阻攔霧滴的飄移。

1.4 噴桿技術(shù)

噴桿作為噴桿式噴霧機(jī)的關(guān)鍵部件之一，在田間作業(yè)時，受田間路況不平整、作物刮蹭等影響引起噴桿產(chǎn)生震動不平穩(wěn)的現(xiàn)象，能直接影響到噴霧機(jī)噴施作業(yè)過程中藥液噴施的均勻性與噴施效率。目前在噴桿、噴桿懸架、噴桿展開折疊等方面有著很多的研究。

左右多段折疊及中間固定是噴桿桁架采用的主要結(jié)構(gòu)形式。ANTHONIS J等[24]研究發(fā)現(xiàn)了噴桿具有垂直方向轉(zhuǎn)動、水平方向偏轉(zhuǎn)和震蕩等運動形態(tài)。ANTHONIS J等[25]設(shè)計了噴桿主動懸掛機(jī)構(gòu)，構(gòu)建了系統(tǒng)控制模型，能有效減小噴桿在水平方向上的偏轉(zhuǎn)和震蕩。

JEON H Y等[26]利用多種傳感器檢測位移偏差，通過噴桿振動幅度獲得噴桿的運動軌跡。測試表明噴桿晃動是確定噴霧均勻性的重要參數(shù)。

張盟等[27]對水田自走式噴霧機(jī)設(shè)計了噴桿自動調(diào)平系統(tǒng)，包括自動調(diào)平機(jī)械結(jié)構(gòu)、噴霧機(jī)車身傾角傳感器和控制器，以及車身傾角傳感器和控制器的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，并研究了加速度計和陀螺儀數(shù)據(jù)融合的卡爾曼濾波算法和噴桿自動調(diào)平PID控制算法。通過調(diào)節(jié)噴霧機(jī)車身傾斜角度、測定車身傾角變化速率對噴桿控制精度的影響試驗，以及噴桿自動調(diào)平控制系統(tǒng)的田間作業(yè)性能試驗，表明該噴桿自動調(diào)平控制系統(tǒng)可以有效地控制噴桿的水平姿態(tài)。

孫文峰等[28]針對噴桿式噴霧機(jī)在施藥作業(yè)過程中加裝吊噴桿、分禾器等施藥輔助裝置后，與立式折疊噴桿容易產(chǎn)生干涉甚至無法折疊等問題，設(shè)計了一種寬幅水平折疊噴桿，對噴桿水平展開機(jī)構(gòu)及噴桿展開角速度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，采用一種噴桿偏心圓錐鉸鏈調(diào)平方法，能夠?qū)崿F(xiàn)噴桿偏心圓錐鉸鏈調(diào)平、避障防回彈、噴桿自適應(yīng)平衡等功能。

張文卿等[29]設(shè)計了一種可伸縮式噴幅可調(diào)的噴桿，設(shè)定了噴幅分別固定在內(nèi)外框架上的噴管可以利用管內(nèi)藥液的壓力進(jìn)行自動對接，并可根據(jù)實際的應(yīng)用環(huán)境在一定的范圍內(nèi)選擇不同的噴幅進(jìn)行施藥工作。

魏新華等[30]設(shè)計了一種在線調(diào)控噴桿高度及平衡的系統(tǒng)。噴桿末端與地面距離通過超聲波傳感器實時檢測得到，用實時測定距離與噴桿規(guī)定作業(yè)高度的差值來控制液壓油缸工作，以此實時調(diào)整噴桿高度及平衡。結(jié)果表明，系統(tǒng)可有效控制噴桿高度及平衡，控制精度在±3 cm范圍內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)噴桿高度及平衡的在線調(diào)控。

上述團(tuán)隊通過對噴桿水平方向震蕩和偏轉(zhuǎn)、垂直方向轉(zhuǎn)動等運動形態(tài)的研究，采用獨立機(jī)械結(jié)構(gòu)控制、結(jié)合傳感器和相應(yīng)的算法驅(qū)動液壓控制等方式控制噴桿姿態(tài)穩(wěn)定。目前的研究均為單種作物的整體式噴桿，尚未有針對大豆玉米帶狀復(fù)合種植的專用噴桿。因此，需要結(jié)合相對應(yīng)的作物生長特性與噴霧防飄移技術(shù)，研究符合大豆玉米帶狀復(fù)合種植的專用噴桿。

2 噴桿噴霧機(jī)研究現(xiàn)狀

2.1 噴桿噴霧機(jī)國外研究現(xiàn)狀

歐美、日本等工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)和國家非常重視農(nóng)業(yè)機(jī)械現(xiàn)代化，自走、牽引和懸掛式是噴桿噴霧機(jī)的主要形式，集成了現(xiàn)代控制、計算機(jī)信息、電液一體化和衛(wèi)星定位等技術(shù)[31]。變量精準(zhǔn)施藥和裝備可靠性、長壽命是施藥技術(shù)的主要研究方向和發(fā)展趨勢[32]。但是，國外關(guān)于大豆玉米帶狀復(fù)合種植的植保噴霧機(jī)械幾乎處于空白，其主要研究是基于單種作物的植保噴霧機(jī)械以及智能化植保機(jī)械。

久保田KBA600自走式噴桿噴霧機(jī)可有效滿足農(nóng)作物田間除草、防治病蟲害與施肥作業(yè)的需求。采用了600 L大容量中置藥箱，單次加藥作業(yè)面積大、超過1 m高離地間隙，前后輪配備差速鎖，通過性強(qiáng);泥田作業(yè)陷車時，可以通過差速鎖快速脫陷。整機(jī)平衡性能好，搭載了傾斜檢測傳感器，可避免翻車，更安全可靠[33]。噴幅寬度達(dá)到12.3 m，噴桿布置37個噴嘴，噴嘴提供了扇形和螺旋2種噴霧模式（扇形噴霧穿透力強(qiáng)，主要應(yīng)用于除草作業(yè);螺旋噴霧主要用于病蟲害的防治，藥霧可以附著到作物葉片的上下兩面）。雙噴霧模式的噴嘴可以滿足不同時期植保作業(yè)的要求，實現(xiàn)高效植保。噴桿水平控制裝置能把展臂的晃動抑制到最小，適合水稻、小麥、油菜等作物的植保作業(yè)。

約翰迪爾公司一直引領(lǐng)智能農(nóng)業(yè)的發(fā)展，同時在精準(zhǔn)噴霧解決方案方面居于前沿。約翰迪爾4630自走式噴霧機(jī)[34]噴桿最長可達(dá)24 m，可快速折疊，作業(yè)精準(zhǔn)、靈活高效、效率高。通過增強(qiáng)的3-D設(shè)計，噴桿采用高強(qiáng)度的方形鋼管，能夠適應(yīng)各場景下的負(fù)荷變化和產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)。配置的智能化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)具有衛(wèi)星導(dǎo)航、測產(chǎn)、變量施藥和噴桿控制等功能，非常適合我國大面積高稈作物的精準(zhǔn)噴霧作業(yè)。

波爾圖Elyte懸掛式噴霧機(jī)藥箱容量為1 000～

1 600 L;藥箱內(nèi)有清洗球，具有攪拌、清洗等多種功能;噴桿寬度為18～24 m;Ectronic調(diào)控系統(tǒng)能夠控制噴桿展開和折疊、噴灑、壓力流速、單位面積噴灑量等各作業(yè)參數(shù)，噴灑高效準(zhǔn)確，確保單位面積噴藥劑量恒定。采用三點懸掛的方式，與拖拉機(jī)自動鏈接，緊湊型設(shè)計，功能齊全，田間通過性好。

2.2 噴桿噴霧機(jī)國內(nèi)研究現(xiàn)狀

張鐵等[35]使用輕便型高地隙噴桿噴霧機(jī)，在大豆田間進(jìn)行施藥試驗。該團(tuán)隊噴霧機(jī)采用自走式輕型高地隙底盤，主要由動力系統(tǒng)、底盤、傳動制動系統(tǒng)、行走轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電液系統(tǒng)和噴霧系統(tǒng)等組成。輪距可調(diào)，能滿足黃淮海等地區(qū)大豆植保要求。噴霧系統(tǒng)噴桿后置，向前折疊，高度可調(diào)節(jié)范圍為500～1 500 mm。采用風(fēng)幕式施藥技術(shù)，增加了霧滴在葉片背面的附著率，有效提高了霧滴的穿透性和均勻性[36]。

于春偉等[37]研發(fā)的自走式噴桿噴霧機(jī)采用了高地隙門架式結(jié)構(gòu)驅(qū)動橋，2種類型噴頭，3段式噴桿布置，電液推桿控制噴桿上升下降及左右噴桿的展開與收放，通過軟軸拉線負(fù)責(zé)噴桿平衡。能夠?qū)崿F(xiàn)定量噴灑、軌跡和作業(yè)面積記錄、藥瓶清洗、噴桿避障和車轍補噴功能，為智能化提供了參考。

王榮等[38]設(shè)計了一種自平衡精量施藥施肥植保機(jī)，解決了施藥施肥植保機(jī)噴桿不平衡、施肥幅寬小及施肥量不均等問題。通過折疊機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)、平衡機(jī)構(gòu)的設(shè)計，提高了植保機(jī)施肥幅寬;通過GPS定位及對行作業(yè)，實現(xiàn)不重施或漏施藥肥;根據(jù)采集的機(jī)具速度，系統(tǒng)自動計算施藥施肥量，通過控制藥液的流量閥控制施藥量。

雷沃ZP7700水旱兩用自走式噴桿噴霧機(jī)[39]，匹配升降式撒肥機(jī)，采用雙作用升降結(jié)構(gòu);液壓油缸舉升力大，噴桿采用軟軸拉線平衡穩(wěn)定。可實現(xiàn)撒肥、播種等功能的拓展，適應(yīng)范圍廣，適用于小麥、水稻、大豆、牧草和棉花等作物。具有高地隙、水旱兩用、適用范圍廣的特點，但不適用于復(fù)合種植模式下的作業(yè)。

3 大豆玉米帶狀復(fù)合種植植保機(jī)械研究進(jìn)展

國內(nèi)關(guān)于大豆玉米帶狀復(fù)合種植的植保噴霧機(jī)械目前正處于研發(fā)設(shè)計與試驗的起步階段。其中，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)尚增強(qiáng)[40]設(shè)計和研制的一款小型電動自走式分帶噴桿噴霧機(jī)采用4輪電動驅(qū)動，續(xù)航時間2.94 h，最大爬坡度25°，可調(diào)輪距為1～1.3 m，能夠滿足2∶2～4等多種模式的帶狀復(fù)合種植，同時為了滿足全生育期不同株高，還設(shè)計了復(fù)合多功能型噴桿。由于采用電動驅(qū)動方式可能面臨續(xù)航能力與動力不足的問題，在遇到田間環(huán)境復(fù)雜時可能導(dǎo)致設(shè)備行走困難。此外，由于設(shè)備無封閉駕駛室，田間作業(yè)時，容易發(fā)生操作人員藥液中毒事故。

山東維凱斯農(nóng)業(yè)裝備有限公司[41]研發(fā)的大豆玉米復(fù)合種植噴霧機(jī)，隔離幕布間距可調(diào)，噴頭左右高低可調(diào)，機(jī)器輪距及機(jī)器高度可調(diào)，以適用于不同的種植模式;采用雙水路系統(tǒng)，既能噴灑農(nóng)藥又能噴灑液體肥料，防飄移噴頭和隔離幕布相結(jié)合，使2種藥物在混合污染前快速噴灑在作物上，能夠避免因空氣對流造成的交叉污染。但從結(jié)構(gòu)上來看，前端懸掛部分體積過大，車輛轉(zhuǎn)彎時會對作物有所影響，前端懸掛駕駛快速對行可能相較后端懸掛的操作難度大，在不同生長階段針對2種作物的高低無法調(diào)節(jié)。

禹城市供銷社鑫寶農(nóng)機(jī)合作社的大豆玉米帶狀復(fù)合種植植保機(jī)結(jié)構(gòu)只針對大豆單種作物，只裝備了后方隔離裝置，無側(cè)邊隔離裝置，藥液容易飄移到玉米帶中，其作業(yè)幅寬小。

王寶梁等[42]設(shè)計了噴桿高度可調(diào)節(jié)裝置和防飄移裝置，能滿足帶狀復(fù)合種植的植保需求。試驗結(jié)果表明，高度調(diào)節(jié)、折疊裝置可以有效滿足作業(yè)需求，防飄移裝置能夠減少92.52%的液滴飄移。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研制了適用于大豆玉米帶狀復(fù)合種植的施藥防飄移噴桿噴霧機(jī)，主要采用了大豆玉米獨立雙噴霧系統(tǒng)、噴桿帶狀防飄移、噴桿高度分段調(diào)節(jié)等技術(shù)，防飄移效果好，實現(xiàn)了一體化作業(yè)。

由于大豆玉米帶狀復(fù)合種植的植保機(jī)械處于起步階段，相關(guān)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)還不夠完善，關(guān)鍵技術(shù)與部件還有著很大的研究空間。隨著大豆玉米帶狀復(fù)合種植的大力推廣，需要加快對于此種植模式下植保機(jī)械相關(guān)技術(shù)方案的研究和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定。

4 展望

結(jié)合噴桿噴霧機(jī)關(guān)鍵技術(shù)及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，以及當(dāng)前國家大力推廣大豆玉米帶狀復(fù)合種植的政策，應(yīng)盡快進(jìn)行復(fù)合種植噴桿噴霧機(jī)研發(fā)。復(fù)合種植植保作業(yè)時田間環(huán)境復(fù)雜，噴桿噴霧機(jī)應(yīng)當(dāng)能一體化施藥、防飄移、結(jié)構(gòu)合理，同時應(yīng)具有靈活可靠、轉(zhuǎn)彎半徑小和自動化程度高等優(yōu)點。未來的研究重點應(yīng)聚焦在以下3個方面。

4.1 專用噴桿

由于大豆玉米帶狀復(fù)合種植期間至少有3次病蟲草害防治的關(guān)鍵時期，苗期與開花期2種作物的生長特征有著明顯的物理特征變化，玉米植株大大高于大豆植株，因此，對2種作物噴施高度需要作出調(diào)整。根據(jù)研究現(xiàn)狀來看，暫時沒有分作物分段噴施的噴桿，通過采取統(tǒng)一提升噴桿高度降低大豆帶的噴頭高度;或者將玉米或大豆噴桿分段提升或降低，分段控制噴頭高度實現(xiàn)對不同生長階段作物高低的調(diào)節(jié)，以此來應(yīng)對不同時期作物噴施的要求。根據(jù)分段方案對噴桿的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計;根據(jù)噴幅與結(jié)構(gòu)選取材料、進(jìn)行性能分析，設(shè)置減震機(jī)構(gòu)與平衡機(jī)構(gòu)，確保作業(yè)過程中噴桿的穩(wěn)定性能。

4.2 獨立雙噴霧防飄移系統(tǒng)

由于玉米和大豆分屬單子葉和雙子葉作物，除草時不能使用相同的藥劑，否則會產(chǎn)生藥害。玉米病害以紋枯病、大斑病、小斑病、穗腐病發(fā)生較普遍，大豆常發(fā)病害為病毒病和細(xì)菌性葉斑病，因此要根據(jù)2種作物不同的病害同時進(jìn)行分帶植保作業(yè)。采取大豆玉米獨立藥箱或獨立混藥裝置，以及大豆玉米兩路噴施管路系統(tǒng)的設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)藥液的配置、噴頭分段控制及大豆玉米的藥液獨立噴施;設(shè)計帶間隔離裝置防止藥液飄移，實現(xiàn)分帶功能避免藥液在噴施時產(chǎn)生混合現(xiàn)象，選擇對應(yīng)的防飄移噴頭，合理布置高度與間距，提高噴霧質(zhì)量、噴霧沉積率、霧面均勻性系數(shù)，降低變異系數(shù)。防飄移技術(shù)是大豆玉米帶狀復(fù)合種植植保機(jī)械的關(guān)鍵，機(jī)器在作業(yè)時需要具備有效防止藥液飄移的能力，避免噴施作業(yè)后對作物產(chǎn)生藥害。

4.3 整機(jī)系統(tǒng)

全國各地推廣大豆玉米帶狀復(fù)合種植，面積廣、范圍大，各地區(qū)地形、田間作業(yè)環(huán)境也有著很大的差異，植保機(jī)械在田間作業(yè)應(yīng)避免作業(yè)環(huán)境對其噴霧質(zhì)量、均勻性產(chǎn)生影響，因此應(yīng)提升機(jī)具的結(jié)構(gòu)來適應(yīng)不同的環(huán)境，改善因地勢起伏產(chǎn)生波動對噴霧的影響。在牽引機(jī)械和噴霧機(jī)關(guān)鍵部位設(shè)計輔助對行裝置和分禾裝置，以此避免在作業(yè)過程中對作物產(chǎn)生碾壓、折斷等損害。后期還可以增加智能系統(tǒng)，對藥液、噴施量、續(xù)航時間等作業(yè)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和顯示。同時應(yīng)在分帶變量精準(zhǔn)施藥、一機(jī)多功能和整機(jī)可靠性、適用性等方面加大研究力度，提升裝備的精準(zhǔn)化程度和智能化水平。

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