機械化植保技術在玉米生產過程中的應用

玉米是重要的糧食作物，對其進行科學的植保作業是農業生產的重要任務，玉米生長的各個階段具有明顯的自身特點，尤其到生長階段的中后期，由于植株較高，對其進行植保作業存在較大的難度。玉米的植保作業機械在我國的研究起步較晚，在機械化噴施技術、方式及作業標準上存在較大的差異，且與傳統的植保農藝技術融合也不全面，很多技術仍處于研究和發展階段。得益于農業生產對農機的需求越來越大，植保機械的使用量增長很快，這為植保機械技術的進步創造了有利條件。

一、 機械化植保的研究及特點

玉米作物在生長的過程中很容易受到病蟲害及雜草等因素的影響，導致產量降低，從而嚴重影響農民的經濟收入。據統計，我國每年用于植保作業的農藥超過1×106t，這為人工噴施作業造成了巨大的勞動負擔。在機械化作業廣泛普及的今天，玉米生產植保作業機械普及與使用仍較為落后，很多地區仍依靠手動噴藥機和小型農機進行植保作業。近年來，我國對于植保機械的研制給予了高度的重視，但是對于主要的技術部件，例如噴藥結構與噴頭技術等尖端機械技術與發達國家仍存在30多年的差距，且先進機型的普及程度和保有量也明顯不足，但隨著農業機械化的不斷普及，我國應用于玉米生產的植保機械在種類上也得到了明顯的增加，作業質量和合理性顯著增強。

二、 玉米植保作業的主要機型

（一）懸掛式植保機械

懸掛式植保機械采用與拖拉機配套的作業形式，植保機具通過與拖拉機的后懸掛機構可靠連接后，利用拖拉機的動力系統、液壓系統和氣動系統實現機械化植保作業的相關功能。根據不同植保機具的作業要求，通常選擇24馬力以上的拖拉機配套作業，植保機具的主要結構包括機體、噴藥架、噴桿、噴頭以及過濾系統等。懸掛式植保機具的噴施幅寬通常在10～18 m之間，具有結構簡單、效率高的優點。適合于玉米植株生長的初期和中期使用，但受到拖拉機結構的制約，較難應用于玉米生產后期的植保作業。

（二）自走式植保機械

自走式植保機械主要包括發動機、傳動裝置、控制系統、行走系統、液壓裝置和噴藥裝置等六部分。現階段使用的自走式植保機械可分為三輪式和四輪式兩種形式，三輪式自走植保機械多為中小型農機，作業幅寬在6m左右，具有作業靈活的特點，作業高度可在1～1.8m自由調節，能夠適應小地塊作業的植保要求，行駛速度較慢，效率相對較低，不適宜大面積耕地使用。隨著合作經營模式的推廣，玉米連片種植的面積越來越大，促進了四輪式自走植保機械的發展，四輪式機型的噴施幅寬可達10～18m，配套動力為40～100馬力發動機，作業效率可達80～120畝 / h，具有效率高，防治效果好的優點。適合在玉米植株生長的初期和中期使用，雖然有的可以調節高度、寬度，但是由于機械載重重心高、作業地塊不平整的制約，較難應用于玉米生產后期的植保作業。

（三）植保無人機

植保無人機是近年來新興的植保作業方式，通過多旋翼植保無人機進行作業，提高了植保作業的靈活性和安全性。多旋翼植保無人機包括飛行平臺、控制系統、噴灑裝置等幾個部分，作業時距離玉米植株頂部0.5～1 m，作業效率可達60～180畝 / h，并能通過多旋翼轉動過程產生的下旋風，加強農藥噴施的滲透性和均勻程度。但受限于植保無人機電池技術，現階段的單次作業續航時間僅為20～30 min。

1.植保無人機的作業優勢。植保無人機能夠適應不同環境下的玉米生產作業，不會因地形地貌的變化而使得生產作業受到限制，尤其是在一些地形相對狹小并且缺乏規整性的田塊中也能夠實現較為良好的噴灑作業。此外，植保無人機符合綠色環保的農業生產觀念。和以往的生產方式相比，在提升農藥利用率、降低農藥殘留、保障農產品質量同時，還可以節約用水，保護環境。與此同時，植保無人機具備較高的可靠性，可借助其進行近地作業；無人機的導航系統具備非常高的精準性，控制人員能夠在遠距離對無人機進行操控；植保無人機會產生穩定向下的風場，借助于霧化器能夠把一些包含飛防助劑的藥液霧化沉降，通過智能化的工作，使得玉米生產更加方便、科學。

2.植保無人機性能對比。既可以將植保無人機應用到玉米生產的施藥、施肥等工作，還能夠通過植保無人機進行玉米的授粉，同時能對玉米地進行測量、航拍、識別等。單旋翼植保無人機擁有非常大的體積，承載量大，噴頭數量多，能夠更加有效地實施噴灑作業。多旋翼電動植保無人機由于能夠折疊，從而極大地方便了農戶使用與攜帶，能夠更方便地進行轉場作業。此外，植保無人機能夠應用國產北斗導航系統，在飛行導航上可實現自動化、智能化，較高的導航精度配合良好的作業性能，能夠使玉米生產作業更加科學化、規模化。

3.制約植保無人機發展的因素。（1） 成本高昂。植保無人機的購入成本相對較高，制約了植保無人機的發展。雖然當前對植保無人機的購置實行了補貼政策，但農民面對高額的購入費仍望而卻步。（2） 配套服務不足。植保無人機需要專業的操作人員進行操控，而專業的操作人員必須擁有 AOPA組織頒發的操作證。但現階段職業飛手短缺，使植保無人機的發展受到限制。（3）作業規則缺失。植保無人機生產企業較多，所生產的植保無人機差異較大，從而影響了植保無人機的應用發展。

三、機械化植保作業發展的主要措施

（一）加強操作人員培訓

植保作業對操作技術的要求很高，很多廠家在銷售植保機械過程中只重視機械使用的培訓，而不進行或只簡單進行農藥使用的培訓，導致植保機械作業時常出現作業質量不佳、農作物藥害等問題。因此，應通過農機銷售和農機培訓加強操作人員的作業能力，逐漸形成全面、系統的知識網絡。

（二）發展合作經營模式

先進的植保機械購置成本較高，小規模經營戶購置能力有限，大規模經營戶不但可以購置先進的植保設備，還可以通過合作形式為小規模經營戶提供高效植保作業服務，實現資源共享。

（三） 加強對植保無人機的政策扶持

現階段對地面行駛的植保機械具有一定的政策補貼，但對新型的植保無人機多未納入政策扶持范圍，要全面強化玉米種植的機械化植保能力，就必須健全植保機械的管理體制，擴大農機補貼范圍，進一步減輕農民的購機負擔。