植保机械应用先进技术面貌一新

中国园林资材网3月16日消息：施药技术规范化

植保机械作业是一项特殊的田间作业，有其严格的要求。发达国家都制定了诸如采取何种喷头、何种压力、多大风速下喷雾等严格的施药作业技术规范。国际上许多著名的植保机械厂家开发了旱地气力辅助喷杆式喷雾机、各类静电喷雾机、回收式喷雾机和采用微波、红外传感或者图像识别技术的自动对靶喷雾机及果园仿形喷雾机等。同时，原药自动注入系统、静电喷头、防飘喷头、恒压防滴装置等精准施药关键部件的技术已经成熟，并应用于相关施药机械中，实现了施药技术与机具向精准型的转型。目前，国外的施药技术主要有以下几种。

低量喷雾技术 低量喷雾技术是指单位面积上施药量不变，但减少农药原液的稀释倍数，从而减少喷雾量，用水量相当于常规喷雾技术的1/5-1/10。其主要目的是通过利用小雾滴(100微米以下)较好的穿透性，达到雾滴在植物各个部位，包括叶子背面均匀分布的目的。除了使用低量高效的农药外，还有系列低量喷头，可依据不同的作业对象、气候情况等选用相应的低量喷头，以最少的农药达到最佳防治效果。

自动对靶施药技术 目前，国外主要有两种方法实现对靶施药：一是使用图像识别技术。该系统由摄像头、图像采集卡和计算机组成。计算机把采集的数据进行处理，并与图像库中的资料进行对比，确定对象是草还是庄稼、何种草等，以控制系统是否喷药;二是采用叶色素光学传感器。该系统的核心部分由一个独特的叶色素光学传感器、控制电路和阀体组成。阀体内含有喷头和电磁阀。当传感器通过测试叶色素判别有草存在时，控制喷头对准目标喷洒除草剂。目前，只能在裸地上探测目标，可依据需要确定传感器的数量，组成喷洒系统，用于果园的行间护道、沟旁和道路两侧喷洒除草剂。例如，美国伊利诺依大学农业工程系开发了基于机器视觉的西红柿田间自动杂草控制系统，使用该系统能节约用药量60%至80%。

防飘移技术 在施药过程中，控制雾滴的飘移、提高药液的附着率是减少农药流失、降低对土壤和环境污染的重要措施。欧美国家在这方面采用了防飘喷头、风幕技术、静电喷雾技术及雾滴回收技术等。

静电喷雾技术 静电喷雾技术是应用高压静电在喷头与喷雾目标间建立一静电场，而农药液体流经喷头雾化后，通过不同的充电方法被充上电荷，形成群体荷电雾滴，然后在静电场力和其他外力的联合作用下，雾滴作定向运动而吸附在目标的各个部位，具有沉积效率高、雾滴飘移散失少、改善生态环境等良好的性能。静电在均匀、细化雾滴及提高雾滴在目标物的沉积量、均匀性、吸附性等方面有明显效果。据美国有关数据表明，使用静电喷雾技术可减少药液损失达65%以上。但由于该项技术应用到产品上尚未完全成熟且成本过高，目前只在少量的植保机械上采用。

风幕技术 风幕技术于20世纪末在欧洲兴起，即在喷杆喷雾机的喷杆上增加风筒和风机。喷雾在喷头上方，沿喷雾方向强制送风，形成风幕，这样不仅增大了雾滴的穿透力，而且在有风(小于四级)的天气下工作，也不会发生雾滴飘移现象。

防飘移喷头 近年来，针对喷雾过程中的飘移问题，在发达国家，特别是在欧美，开发了各种不同类型的防飘移喷头，都能有效地防止雾滴飘移和提高附着率。例如，近几年开始在欧美使用的气滴喷头，产生的雾滴是一个气泡，由于体积大，飞行速度快，抗飘移性能非常好，气泡到达目标后还能够破碎成更小的雾滴，对提高覆盖率也很有好处。少漂喷头是在扇形喷头后面安装一孔片，使药液环绕内腔“涡动”雾化成雾滴，易漂移的雾滴大大减少。

雾滴回收技术 开发了带有药液雾滴回收装置的循环式喷雾机。喷雾时雾流横向穿过作物叶丛，未被叶丛附着的雾滴进入回收装置，过滤后，返回药液箱。这既可提高农药的有效利用，又减少了飘移污染。如通道式喷雾装置，通道是一个“门”字形的装置，当目标通过通道时接受雾滴，这样既防止了雾滴的飘移，还可以把脱靶的雾滴回收再利用，这种技术主要用于果园。现在还有一些装置对通道装置做了简化，在目标相对喷头的另一侧加装挡板，也可以回收飘移雾滴。

精密施药技术 精密施药技术包括流量控制和空间喷雾模型、激光成像雾滴测试系统、用于喷雾分析的高速运动测试系统、图像分析雾滴测试系统等知识体系。精准施药技术的核心是地理信息系统(GIS)，利用它可根据信息数据对作业按最大效益进行优化。这种技术的一个重要方面就是能根据要求动态改变作业参数。其数据流可表现为：田间数据采集(航空成像、杂草检测识别系统)→图像数据处理→形成数据地图→数据文件拷贝→智能喷雾机在全球定位系统

GPS的支持下根据数据地图进行防治作业。该技术是气象知识、计算机信息技术以及智能施药技术的融合，也是未来病虫害防治技术的发展趋势。

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