商海波

(東營市墾利區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 東營 257500)

0 引言

糧食安全是保障我國社會發(fā)展與經(jīng)濟提升的重要基礎(chǔ)條件之一，對于提高農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)具有重要意義[1]。我國人口基數(shù)大，人口增長數(shù)量增加，人均耕地面積逐漸減少，因此，如何提高單位面積農(nóng)作物產(chǎn)量是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要問題[2]。植保技術(shù)是保障糧食安全的重要基礎(chǔ)條件之一，通過高效率的化學(xué)農(nóng)藥噴灑是植保技術(shù)中不可或缺的作業(yè)環(huán)節(jié)。

傳統(tǒng)植保技術(shù)主要是對田間病蟲害技術(shù)進行防治，通過噴灑大面積化學(xué)藥劑進行田間防控，但是由于化學(xué)藥劑不合理使用會造成農(nóng)藥殘留，對生態(tài)環(huán)境安全造成了一定的威脅與安全隱患，另一方面，還會導(dǎo)致土壤質(zhì)量降低，破壞土壤理化結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致土壤肥力降低[3]。

因此，植保是保障糧食安全的重要條件之一，高效率的植保機械是提高植保作業(yè)質(zhì)量與田間作業(yè)效率的重要基礎(chǔ)。

1 植保機械施藥技術(shù)發(fā)展

植保機械化離不開施藥技術(shù)與植保機械，其中，施藥技術(shù)是農(nóng)業(yè)植保機械作業(yè)的重要環(huán)節(jié)，主要包括管道噴霧、風(fēng)力輔助噴霧、變量噴霧、靜電噴霧技術(shù)等。

1.1 管道噴霧技術(shù)

管道噴霧技術(shù)是將相關(guān)滲灌管埋設(shè)在距離地表一定距離，通過施藥泵對藥液進行加壓送入滲灌管后，帶動多個噴槍進行田間噴灑作業(yè)，目前在我國丘陵地區(qū)應(yīng)用較為廣泛。管道噴霧技術(shù)在我國不同地區(qū)應(yīng)用效果如表1所示[4]。

表1 管道噴霧技術(shù)應(yīng)用效果

1.2 風(fēng)力輔助噴霧技術(shù)

風(fēng)力輔助噴霧技術(shù)主要是指利用高速風(fēng)機產(chǎn)生的強大氣流，將藥液和植保機械噴頭霧化形成小霧滴作用于作物冠層。風(fēng)力輔助噴霧技術(shù)可以提高植保效率，霧化后的藥液在作物表層具有良好的附著性。

1.3 變量噴霧

變量噴霧技術(shù)主要是將靶向噴霧技術(shù)和變量控制技術(shù)融合，首先在田間通過大量實驗建立作物冠層特征信息模型，根據(jù)模型反饋動態(tài)調(diào)節(jié)實現(xiàn)變量噴霧，目前，常見的靶向噴施技術(shù)如表2所示。

表2 靶向噴霧技術(shù)及其共組原理

1.4 靜電噴霧技術(shù)

靜電噴霧技術(shù)主要是指基于高壓靜電發(fā)射裝置讓靜電噴頭與靶向目標(biāo)之間形成電場，藥液霧滴成為“帶電霧滴”環(huán)繞在作物冠層，并在靜電力和自身重力的作用下沉積至作物冠層。

1.5 航空施藥技術(shù)

航空施藥技術(shù)主要是指利用飛機或其他飛行器作用下將農(nóng)藥均勻噴灑在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，以植保無人機為載體，在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展，具有作業(yè)效率高、應(yīng)急能力強等應(yīng)用優(yōu)勢。

2 我國植保機械發(fā)展趨勢

2.1 加強智能植保噴霧系統(tǒng)的研究

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用于發(fā)展，未來應(yīng)該加強植保噴霧系統(tǒng)智能化研究，通過衛(wèi)星遙感、無人機技術(shù)和各類農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)，及時獲取各項農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息，如植物長勢、土壤信息和病蟲害防治數(shù)據(jù)等，依托大數(shù)據(jù)技術(shù)分析確定精準(zhǔn)植保處方圖，構(gòu)建智能物聯(lián)農(nóng)藥噴霧系統(tǒng)(圖1)；另一方面，應(yīng)用人工智能技術(shù)及時預(yù)測病蟲害預(yù)測，并且計算病蟲害危害范圍，實現(xiàn)病蟲害適時防治與聯(lián)防聯(lián)控。

圖1 智能物聯(lián)農(nóng)藥噴霧系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 研發(fā)智能在線混藥物裝置

農(nóng)藥是保證農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)和作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要保證，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用的同時帶來了一定的安全隱患[5]。傳統(tǒng)的農(nóng)藥使用方式和混藥方式較為粗放，不僅造成了農(nóng)藥利用率降低，而且?guī)砹艘欢ǖ沫h(huán)境污染與糧食安全隱患，另一方面，農(nóng)戶直接與農(nóng)藥接觸，會對農(nóng)戶帶來一定的身體危害。為了保障農(nóng)藥施用安全及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，逐步加強農(nóng)藥在線混藥技術(shù)的研究，在施藥裝置外部完成藥液和水分混配，在施藥過程中檢測混合藥液的濃度，操作人員可以根據(jù)實際情況精準(zhǔn)地控制藥液和水分，提高農(nóng)藥混配效率和農(nóng)藥使用效率，對于保障農(nóng)藥安全操作與使用具有重要意義。

2.3 完善植保機械的定期保養(yǎng)與維護體系

植保機械屬于農(nóng)業(yè)機械的重要組成部分，應(yīng)該按照農(nóng)業(yè)機械定期保養(yǎng)與維護技術(shù)進行檢查，在每次植保機械使用結(jié)束后，應(yīng)該將藥箱進行及時清理，防止農(nóng)藥變質(zhì)腐蝕藥箱金屬，藥液清理結(jié)束后，對各個關(guān)鍵零部件，藥液流經(jīng)的管道、閥門利用專門的清理劑進行清理，對各個關(guān)鍵零部件進行檢查，檢查是否有連接件產(chǎn)生松動，檢查是否有零件脫落和磨損，對于磨損和壞掉的零部件進行及時更換。檢查完畢后，將植保機械存放在遮陽避雨的位置進行保存，對于延長植保機械的使用壽命具有重要意義，在存放過程中，避免與腐蝕性氣體、藥液等接觸，防止有老鼠等出現(xiàn)對機械進行損壞，定期保養(yǎng)和合理存放是提高植保機械的使用效率與壽命延長的重要條件。

3 結(jié)論

病蟲害是影響作物生長和農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素，提高農(nóng)藥減量安全使用及病蟲害防治效率是構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的重要保障，因此，提高植保機械的工作效率是保證農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要技術(shù)支撐。本研究基于國內(nèi)外植保機械的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀，提出我國植保機械發(fā)展存在的問題與限制條件，在此基礎(chǔ)上提出未來植保機械的發(fā)展方向與優(yōu)化策略。