農業植保機械技術應用策略探究

雷　維　王　川　劉　杰

農業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植保機械的應用現狀，分析了農業植保機械應用過程中存在的問題，并針對問題提出了農業植保機械技術應用的策略。

農業植保；機械；應用策略

隨著農業技術的不斷發展，農業植保技術也在突飛猛進。采用機械方式實現農業植保能夠提升農藥在作物上的附著率，降低農藥消耗量，以減少其對周圍環境和作物的影響，并且能克服自然條件限制，農業植保機械化是現代農業發展的主要標志之一[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，為農業植保技術帶來了很大挑戰。因此，優化農業植保機械技術是提升溫室農業植保水平的重要舉措。

1 農業植保機械應用

人口的不斷增長要求農業生產效率不斷提高，傳統的人工作業和半自動化作業技術已經無法滿足作業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方式的弊端逐步顯現出來，傳統植保方式必須進行升級和優化[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，開發了一大批農業植保機械，取得了較好的效果，對提高農業植保質量和推進綠色農業工作起到了重要作用。

1.1 農業植保機械

1.1.1 農作物藥物噴灑機械

這類農業植保機械的種類較多，根據作業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，其他農業植保機械近年來也逐漸被開發出來。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勢。另外，還發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植保過程中，但如今尤其是丘陵和高海拔地區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環境污染現象嚴重。目前國內植保機械的品種還比較單一，并且未實現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、植保機械等行業的制造工藝比較落后，主要表現為精加工水平低下，制造成本高，產品質量穩定性差，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，而是根據企業自身的標準，致使各企業產品質量標準不統一。以上眾多因素為植保技術的研究帶來了很大挑戰。

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，由于大多采用小規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行，效率低下，存在大量農藥浪費現象，作業過程中中毒可能性較大。現如今大多數發達國家對農藥裝置的安全處置還未制定明確的規范要求，國內對于機械藥物噴灑也沒有形成完整的技術規范，農民在具體作業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 農業植保機械全面推廣應用策略

我國農業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 強監督，促管理

我國有關農業部門應充分發揮帶頭作用，把農業植保作為一項特種農機工作，加大工作的監督力度，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檢測機械工具。加強農業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的檢驗人員，加大國家監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，促發展

我國農業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。想要實現制造水平的趕超，加強植保機械的研究和開發是必經之路。開發新工藝，逐步替換下游的老式機械設備，實現設備的更新換代。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力度，共享和整合當前技術資源，加強工藝研究，優化工藝制造流程，加強質量控制，以提升植保設備開發效率。

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

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。通過開發應用先進的施藥機械，制定各類施藥技術規范和標準，強化施藥技術的方法研究，最終提高我國農業植保施藥技術。施藥機械推廣方面，國家應該以代表性區域為試點，推廣應用各類先進設備，及時發現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，最終實現設備的全面應用。

3 結論

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

[1]舒斌斌.農業生產模式與植物保護的發展[J].廣東蠶業,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,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狀及展望[J].沈陽農業大學學報,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中的應用[J].中國農業科技導報,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