农业植保机械技术应用策略探究

雷　维　王　川　刘　杰

农业植保机械技术应用策略探究

雷维王川刘杰

（荆楚理工学院湖北荆门448000）

文章介绍了我国农业植保机械的应用现状，分析了农业植保机械应用过程中存在的问题，并针对问题提出了农业植保机械技术应用的策略。

农业植保；机械；应用策略

随着农业技术的不断发展，农业植保技术也在突飞猛进。采用机械方式实现农业植保能够提升农药在作物上的附着率，降低农药消耗量，以减少其对周围环境和作物的影响，并且能克服自然条件限制，农业植保机械化是现代农业发展的主要标志之一[1]。但随着温室及一系列温室农作物种植方式的兴起，在温室的温湿度和通风条件等因素的影响下，病虫害的危害不断增加，病虫的世代积累速度不断提高、生命周期不断缩短，为农业植保技术带来了很大挑战。因此，优化农业植保机械技术是提升温室农业植保水平的重要举措。

1 农业植保机械应用

人口的不断增长要求农业生产效率不断提高，传统的人工作业和半自动化作业技术已经无法满足作业效率和安全性等方面的要求，比如在农药利用率和安全性等方面，农药喷洒半自动化和人工作业方式的弊端逐步显现出来，传统植保方式必须进行升级和优化[2]。进入21世纪以来，相关部门对机械自动化植保技术进行了大量研究，开发了一大批农业植保机械，取得了较好的效果，对提高农业植保质量和推进绿色农业工作起到了重要作用。

1.1 农业植保机械

1.1.1 农作物药物喷洒机械

这类农业植保机械的种类较多，根据作业方式可分为喷杆喷雾机、动力喷雾机、航空类无人机械等。其中喷杆喷雾机主要是面向规模较大的粮食作物，在所有植保机械中数量最多，大约可占据全部植保机械的六成。比较经典的喷杆喷雾机为移动式喷雾机，此类机械的核心部件是运动轨道和主机，轨道分为转移轨道和工作轨道，主机又包含电控装置、喷雾胶管、喷杆、喷头、电控装置等。在此种喷雾设备中，喷头是核心零部件，它采取三位快换的喷头模式，极耐腐蚀，同时可以快速转换，可以精确控制药物喷洒量，被喷出的药物形状比较规则，其使用寿命也比较长。

脉冲式烟雾机、常温烟雾机、静电喷雾机是三种比较常用的动力喷雾机。脉冲式烟雾机采用脉冲式喷气发动机作为喷雾的动力来源，其结构比较简单，体积较小，操作简便且工作时震动和摩擦较小，人机体验较好。常温烟雾机一般适用于农业病虫害防治，此种设备一般由空气压缩机、气液二相流喷头以及搅拌装置构成。工作时，喷洒装置放置在温室内部，空气压缩机和操作柜放置在室外。在喷雾作业中，工作人员和机械装置是分离的，很大程度上提升了可操作性和安全性，同时可节约农药和水资源，降低了成本。静电喷雾机的核心工作部件是静电发生部件，其可以喷射出带有雾滴的电荷，在电场作用下，可将带雾滴电荷射向靶心，提升药物的喷洒命中率和附着率。将会大大提升作物的中下部、叶背部的药物喷洒效果，提高施药的效率，降低药物对周围环境的危害程度。

航空类植保机械，按照机翼的种类可以分为三类，分别为固定翼机、单旋翼机、多旋翼机。其可用于各类农作物的植保过程，近年来多旋翼机发展最为快速，应用最为广泛[3]。

1.1.2 其他机械

除药物喷洒机械以外，其他农业植保机械近年来也逐渐被开发出来。例如植物声波助长设备，此种设备的工作原理是提升植物光合作用能力，促进作物早熟的同时能提升其质量。对作物种子提前采用等离子技术进行处理，增强其离子交换和作物中酶的转化水平，提升可溶性糖和蛋白质的各类活性，使作物从萌芽到成熟的全寿命周期均具有生长优势。另外，还发明了通过磁化和空气电场技术促进作物生长的技术，此种装置可提升种子对水和肥料的吸收能力，提升种子的萌芽率，增强作物的光合作用，提高作物的抵抗病虫害水平，从而从多维度提升种子的生长能力。

近年来，农业研究人员又开辟了土壤和臭氧消毒技术[4]。土壤消毒可有效防治温室和露天土壤的病虫害，此种技术可改善土壤特性，尤其在改善盐碱地方面效果较好。臭氧具有不稳定性和强氧化性，通过臭氧消毒技术可以把有机物的分子降到最小，另外把有害物质转化为无害物质，还能净化温室内的空气。将臭氧排入温室，可在瞬间杀灭温室内的细菌和病毒，另外，对臭氧、农药和有机物还有很好的分解作用，可以快速地将其转化为肥料，有助于农作物生长。

1.2 存在的问题分析

1.2.1 设备落后

虽然上文提到各类高新设备已经应用到农业植保过程中，但如今尤其是丘陵和高海拔地区仍然采用手工喷雾器，其水平低下，零部件品种比较单一，喷雾工作劳动量较大，施药量也较大，雾化性能不好，导致农药对周围生态环境污染现象严重。目前国内植保机械的品种还比较单一，并且未实现全国范围内先进设备的推广应用，和国外的相比技术水平还比较低下，缺乏具有普适性的农业植保机械。另外在喷雾过程中，可选择的喷头种类比较少，喷头的技术比较落后，致使实际作业过程中还存在众多问题。

1.2.2 植保设备的制造工艺落后

我国汽车、大型装备、植保机械等行业的制造工艺比较落后，主要表现为精加工水平低下，制造成本高，产品质量稳定性差，产品在使用过程中可靠性较差。其主要原因是国内对植保机械的研究起步和国外的相比较晚，相关制造工艺流程和技术标准还未达到完善水平。众多企业在植保设备质量审核过程中，未遵循国际通用标准，而是根据企业自身的标准，致使各企业产品质量标准不统一。以上众多因素为植保技术的研究带来了很大挑战。

1.2.3 智能化水平较低

随着计算机、微电子和人工智能技术的发展，国外已经开展了植保机械的智能化研究。在国内此类装备较少，和国外相比，尽管国内已经在植保机械设备中增加了计算机和传感器等技术，但其应用范围仍然比较小，并不具备大面积推广应用条件。从整体水平上讲，我国农业植保机械的智能化水平和国外的相比仍然有很大差距。

1.2.4 农药喷洒技术比较落后

在偏远农村地区，由于大多采用小规模的农作物种植方式，人工和半自动化喷药方式主要由人执行，效率低下，存在大量农药浪费现象，作业过程中中毒可能性较大。现如今大多数发达国家对农药装置的安全处置还未制定明确的规范要求，国内对于机械药物喷洒也没有形成完整的技术规范，农民在具体作业过程中没有固定的安全手册，工作大多依赖经验进行，这和当今施药技术所要求的根据农作物不同发育阶段以及病虫害种群密度来选择施药机械种类、农药剂型和喷雾方法还存在较大差距。

2 农业植保机械全面推广应用策略

我国农业植保机械尽管已经在小范围内应用，并且效果良好，但是全面应用还有很长的路要走，此项工作不能一蹴而就。我国人口众多，幅员辽阔，想要实现全面应用是一项非常艰巨的任务，综合来看需要从以下几个方面入手。

2.1 强监督，促管理

我国有关农业部门应充分发挥带头作用，把农业植保作为一项特种农机工作，加大工作的监督力度，提升管理水平。实行市场准入原则，并将其列入年度必须检测的专业检测机械工具。加强农业植保机械的质量和安全检测，督促各单位添置必要的检测设备和配备专业的检验人员，加大国家监督抽查力度和对不合格产品生产者的处罚力度。

2.2 强工艺，促发展

我国农业植保机械和国外的差距在于制造工艺落后，加工精度达不到要求，同时缺乏智能化手段支撑。想要实现制造水平的赶超，加强植保机械的研究和开发是必经之路。开发新工艺，逐步替换下游的老式机械设备，实现设备的更新换代。加大对机械设备和喷雾技术的财政投资，提升精确喷雾技术的开发力度，共享和整合当前技术资源，加强工艺研究，优化工艺制造流程，加强质量控制，以提升植保设备开发效率。

另外，还应该重视应用人工智能技术，建立专门的农业植保机械设备智能化研究部门，有效融合农业化和信息化，提升农业装备智能化水平。例如建立图像识别、信息采集为一体的农田综合监控系统等，以农业植保机械智能化为切入点，提升农业智能化的整体水平。

2.3 大力推广，高效施药

全面应用机械设备道路漫长。我国应该建立国家级施药技术研究中心，提高施药研究的整体实力，从而快速提升施药水平。通过开发应用先进的施药机械，制定各类施药技术规范和标准，强化施药技术的方法研究，最终提高我国农业植保施药技术。施药机械推广方面，国家应该以代表性区域为试点，推广应用各类先进设备，及时发现应用过程中存在的问题，通过研究各类新型喷雾技术提升应用效果，最终实现设备的全面应用。

3 结论

随着我国农业水平的逐步提高，传统农业植保技术已经不能满足要求，大力发展机械植保，提升植保机械智能化水平，全面应用植保机械，是我国农业植保和农业整体技术发展的方向，尽管此项工作需要克服的困难较多，实现路径比较复杂，但应坚定不移地走机械化和智能化道路。

[1]舒斌斌.农业生产模式与植物保护的发展[J].广东蚕业,2020,54(7):11-12.

[2]王远建.植保机械和施药技术问题及对策[J].广东蚕业,2020,54(7):81-82.

[3]臧英,吴海添,周志艳,等.植保无人机仿地定高飞行控制技术的应用现状及展望[J].沈阳农业大学学报,2020,51(2):250-256.

[4]范鑫,尚德林,兰玉彬,等.臭氧技术及臭氧植保机械在农业中的应用[J].中国农业科技导报,2020,22(5):71-77.

雷维（1999- ），男，汉族，湖北松滋人，本科在读，研究方向：机械电子工程。

10.3969/j.issn.2095-1205.2020.11.47

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2095-1205(2020)11-97-02