發布時間：所屬分類：農業論文瀏覽：1次
摘 要： 論述了發展高效植保機械必要性，闡述了高效植保機械分類、技術性能指標和今后發展方向，提出了存在問題和發展建議。 關鍵詞：高效植保機械,植保無人機,自走式噴桿噴霧機,性能指標,防治效果。 農作物病蟲草害防治是現代農業生產重要環節之一，我國農業專業化
論述了發展高效植保機械必要性，闡述了高效植保機械分類、技術性能指標和今后發展方向，提出了存在問題和發展建議。
關鍵詞：高效植保機械,植保無人機,自走式噴桿噴霧機,性能指標,防治效果。
農作物病蟲草害防治是現代農業生產重要環節之一，我國農業專業化統防統治主要以化學防治為主，采用機械噴灑農藥防治病蟲草害。為落實農業部提出的“一控、兩減、三基本”要求，石家莊市欒城區多措并舉大力推廣高效植保機械，截至目前擁有自走式噴桿噴霧機、懸掛式噴桿噴霧機、多旋翼植保無人機等高效植保機械 240 余臺，小麥、玉米苗期除草實現高效植保機械專業化統防統治全覆蓋，小麥后期“一噴三防”覆蓋率 70%以上，玉米后期“一噴多效”覆蓋率 40%以上，為保障糧食安全生產發揮了重要作用。
1 發展高效植保機械必要性在主要農作物耕種收作業環節基本實現機械化情況下，植保作業機械化發展相對滯后，成為制約全程機械化水平提高的瓶頸。2010 年以前，由于植保機械生產技術落后或土地耕作體制不適應等原因，農作物病蟲草害防治機械主要靠一家一戶使用人力背負式噴霧器或電動噴霧器，農藥利用率僅達到 40%左右，不僅防治作業效率低，施藥人員不安全，而且農藥濫用情況嚴重，防治效果差，尤其是玉米等高稈農作物根本無法防治。農藥使用大量浪費，家庭存放不安全不規范，殘留藥劑及包裝隨意亂丟，環境污染嚴重，對糧食穩產高產和生態環境保護形成不利影響。近年來各級農業部門開始大力宣傳推廣使用日作業效率 150 畝以上的高效植保機械，對提高植保作業機械化水平和開展病蟲草專業化統防統治和綠色防控起到了重要促進作用。
2 高效植保機械分類、性能指標和發展方向
2.1 高效植保機械分類高效植保機械分航空植保機械、動力噴霧機、噴桿噴霧機、風送噴霧機。航空植保機械分單旋翼和多旋翼植保飛機，主要用于林業、農業植保;動力噴霧機包括擔架式噴霧彌霧機和推車式噴霧彌霧機，主要用于果園植保;噴桿噴霧機包括牽引式、懸掛式和自走式噴桿噴霧機，主要用于糧食作物病蟲害防治;風送式噴霧機包括自走式和牽引式風送噴霧機，主要用于果園植保和高空除塵。目前石家莊欒城區農作物病蟲害防治常用的高效植保機械主要有：自走式噴桿噴霧機、懸掛式噴桿噴霧機和農用植保無人機等幾大類型，其中噴桿噴霧機保有量占市場份額的 60%以上。自走式噴桿噴霧機包括三輪、四輪兩種類型，懸掛式噴桿噴霧機主要與大中型拖拉機配套使用。
2.2 高效植保機械技術指標和性能特征
(1)農用植保無人機。石家莊市欒城區現有的植保無人機主要是由石家莊市溫德格信農業科技有限公司生產的藍天夢系列多 旋 翼 植 保 無 人 機 ， 型 號 有 LTM-8-5B、LTM-6-10A、 LTM-6-16A。以 LTM-8-5B 型號為例，該機有飛行平臺、控制系統、噴灑機構組成。機架直徑 1.2 米，噴灑幅寬 3~4 米，作業高度距農作物頂部 0.5~1.5 米，有效載重 5 公斤，續航時間 20~30 分鐘，噴藥速度 4~6 米 / 秒，防治效率 1~3 畝 / 分鐘，日均作業量 350~600 畝。該機操作靈活，施藥人員安全，作業效率高，省工省力，節藥節水環保，不損壞莊稼，尤其對玉米等高稈作物后期病蟲害防治，有獨到效果。植保無人機除用于農業病蟲害防治外，還能用于林業病蟲害防治，實現一機多用。
(2)懸掛式噴桿噴霧機。主要由隔膜泵、噴頭、噴桿、藥箱、機架等部分組成，配套動力 14.7 千瓦以上的大中型拖拉機 ，通過動力輸出軸傳遞動力，帶動噴霧機作業，噴桿延伸后作業幅寬可達 18 米，藥箱容積 600~1000 升，作業效率高，霧化效果好，整機結構簡單，價格較低。能充分發揮已有拖拉機作用，減輕農戶購機負擔。但安裝拆卸復雜，拖拉機輪胎寬易壓苗。適合農民合作社或種糧大戶自用。
(3) 自走式噴桿噴霧機。包括三輪和四輪自走式噴桿噴霧機，主要由發動機、傳動系、轉向系、行走系、制動系、液壓裝置和噴藥裝置等部分組成。三輪自走式噴桿噴霧機，以北京豐茂 3WX-280 型號植保機為例，配套動力低 6.3 千瓦，作業幅寬 6 米，工作壓力 0.2~0.4MPa,藥箱容積 280 升。該機操作靈活，價格適中，適宜中小地塊作業，但是后輪輪距較窄，行走穩定性不夠，作業中或轉彎時行駛速度不宜過快。四輪自走式噴桿噴霧機正逐步取代三輪植保機，成為市場發展的主流，主要生產廠家有山東永佳、北京豐茂、山東衛士、青州奧森等，配套動力 22~73.5 千瓦，作業地隙 1.1~1.8 米，噴灑幅寬 10~18 米，載藥量 500~600 升，作業效率 80~120 畝 / 小時。該類型機械銷售價格高、防治效果好，作業效率高，是專業化統防統治組織及規模化新型農業經營主體開展農作物病蟲草害防治的最佳選擇。
四輪自走式噴桿噴霧機采用耐磨實心輪胎，自吸加水，自動拌藥，四輪驅動，四輪轉向，轉彎半徑小，降低了軋苗率。噴霧采用液壓控制系統，能夠方便的收縮和伸展噴桿，實現 0.5～1.5 米范圍內施藥高低調整。采用進口扇形噴頭，霧化效果好，節省農藥、防治成本低，可減少農藥用量 30%。整機結構設計人性化，采用多離合控制方式，實現啟動、行走、后退、噴藥等動作的單獨控制，能夠單機單人輕松操作，減輕了人力勞動強度，提高了作業效率。
2.3 高效植保機械發展方向
(1) 目前最先進的自走式高效植保機械主要采用了自動駕駛技術、精準定量噴藥技術、精準變量噴藥技術、病蟲草害檢測識別技術、防漂移技術、安全自動混藥技術等，通過 GPS 定位系統、控制系統和傳感系統，實現精準施藥。精準定量噴藥技術在作業前設定施藥量，進入智能控制狀態，作業過程中無需人工控制行走速度、噴灑流量和壓力，可實現每畝施藥量恒定;精準變量噴藥技術：通過綜合運用 GPS 定位系統、控制系統、探測系統、傳感系統，植保機械可以按照設定的路線自動駕駛作業，根據農作物高低自動調節噴桿噴頭高度，按照病蟲草害情況，自動變量噴灑農藥，不重噴不漏噴，噴頭壓力一致，噴灑均勻，使農藥利用率最大，污染最低，達到節約農藥，減少對農業環境破壞。
(2) 欒城區目前推廣使用的是最先進的智能型多旋翼植保無人機機型藍天夢 LTM-6-16A。采用 6 軸 8 槳異形設計。利用超低量噴霧技術，載重 16 公斤，翼展 2.98 米，有效噴幅 6 米，飛行速度 5~10 米 / 秒，工作效率 3~4 畝 / 分鐘，日作業面積 800~1000 畝。可實現 A-B 點飛行、規劃航線、避障等智能操作。減輕了飛手的勞動強度，提高了工作效率。
3 不同植保機械防治效果、作業效益和成本對比分析
3.1 不同植保機械防治效果對比分析
3.1.1 自走式噴桿噴霧機、多旋翼植保無人機和電動噴霧器的防治效果對比。自走式噴桿噴霧機和植保無人機噴藥壓力大，霧流上下穿透力強，飄移少，霧滴細勻，防治效果好。通過不同植保機械對雜草和蚜蟲防治情況測試對比，自走式噴桿噴霧機和植保無人機對小麥雜草的株防效和鮮重防效均高于電動噴霧器。自走式噴桿噴霧機和植保無人機防治蚜蟲死亡速度比電動噴霧器更快，有效控制蚜蟲危害，提高防治效果。
3.1.2 高效植保機械減藥防治效果對比主要測試常規用藥與減少 10%、20%、30%藥量下的防治效果。通過試驗各用量在玉米 3~5 葉期莖葉處理，藥后 7 天在試驗劑量下對玉米是安全的，藥后 15 天各用量對藜、龍葵、馬齒莧、苘麻、鐵莧菜、反枝莧株防效 100%，藥后 30 天各用量對馬唐、田旋花株防效均在 72%以上，鮮重防效均在 92%以上。試驗說明了大型高效植保機械與減藥增效技術匹配應用有極大優勢，同等防治效果下，用藥量可減少 30%。
3.2 不同植保機械作業效益和成本對比分析按全年農作物病蟲草總防治 4 次，利用傳統植保機械防治用藥 70 元 / 畝，利用大型高效植保機械噴藥防治用藥 49 元 / 畝，年可節約藥費 21 元 / 畝(自走式噴桿噴霧機和植保無人機比電動噴霧器能省藥約三分之一)。由于防治效果提高，促進糧食增產 5%，畝增收 100 元。統防統治服務組織開展植保作業創收 10 元 / 畝。自走式噴桿噴霧機、植保無人機和電動噴霧器日作業面積分別是 400 畝、400 畝和 12 畝，畝作業成本分別是 1.67 元、 1.36 元和 8.37 元，畝均降成本 7 元左右;畝設備折舊、維護費分別是 0.75 元、0.55 元和 0.04 元。自走式噴桿噴霧機、植保無人機畝作業油耗或電池充電費用分別是 0.16 元和 0.42 元。植保無人機作業每畝用水量僅 0.5 升，比其他形式節水 90%以上。綜合上述幾項，高效植保機械比電動噴霧器平均節本增效 138 元 / 畝左右，按每臺車年作業 11200 畝計算，年實現節本增效 150 萬元。
4 高效植保機械使用注意事項
4.1 熟練掌握植保機械使用技術使用高效植保機械對操作手要求較高，不僅要熟練掌握農業機械的使用性能、操作要領、故障排除等方面技術，還要精通植保機械工作原理和技術要求，提高處理解決問題能力。
4.2 做好農機農藝融合操作手要在植保技術人員配合指導下開展作業，要根據農作物病蟲害發生程度，正確選擇農藥品種和單位用藥量，做好農藥濃度配比并攪拌均勻，使用環保、高效、低毒低殘留農藥。正確選擇植保器械，控制好行進速度、行走方向和噴藥壓力，調整好噴桿噴頭與作物頂部距離，確保霧化效果良好、農藥飄移少、防治效果好。
4.3 開展高效植保作業必須滿足氣象環境要求作業條件合適可起到事半功倍效果，下列情況不宜開展植保作業：風力超過 4 級、上升氣流較大、葉面露水未干、中午日光暴曬氣溫高，上述幾種情況不僅防治效果不好，還會出現作業人員中毒情況。
4.4 正確處理好施藥人員安全問題施藥操作手作業時要穿戴好防毒面具和防護衣，作業中發生機械故障，應停機檢修，設備泄壓后，診斷排除故障。管道或噴頭發生堵塞或卡滯，嚴禁用嘴直吹，出現頭暈惡心等中毒癥狀時，應停止作業并進行診治。
5 發展高效植保機械存在問題和建議
5.1 農用植保無人機鑒定及植保作業補貼問題由于國家加強低空飛行器管制，受行業生產規范和技術標準等政策條件影響，造成農用植保無人機鑒定認定難、生產監管難、進入補貼目錄難，生產與推廣不能有機銜接。建議加快農用植保無人機標準化體系建設，制定操作規程，健全管理機制，擴大農業植保無人機進入農機購置補貼目錄的試點工作范圍。對納入農機購置補貼推廣目錄的大型高效植保機械敞開補貼，提高補貼標準。地方各級政府對參加統防統治作業的農民合作組織，優先給予作業補貼。
5.2 植保操作手技術培訓問題植保作業操作手有的精通農業機械但不懂農藥使用技術，有的精通農藥使用技術但不會駕駛操作農業機械，要重點做好機藝融合技術培訓指導，讓植保作業操作手即熟練掌握機械操作規程和機械故障排除，又能知道農藥使用性能、配比和作業條件，尤其對多旋翼農用植保無人機操作手，做到包教包會，跟蹤服務。
5.3 植保作業機械化與信息化融合發展問題農業現代化發展迫切需要信息化支撐，只有信息化與機械化深度融合，加快普及“互聯網 + 農機服務”，才能有效提升農機服務水平和質量。學習借鑒農機深松信息化監測技術推廣應用的做法，依托北京智能裝備研發中心技術優勢，在現有高效植保機械基礎上，通過添加北斗導航等精準控制技術和設備，研制出性能可靠、使用簡便、精準高效的智能植保機械，通過加強宣傳、典型示范、財政補貼等形式大力推廣，為控制農藥用量，減少耕地面源污染做出努力。
5.4 植保作業社會化服務與分散經營種植問題由于高效植保機械購置成本大、作業效率高、服務能力強，但當前分戶經營的耕作體制，制約了大型高效植保機械作業效益的發揮。要提高大型高效植保機械投資回報率，必須要擴大作業面積，拓寬作業范圍，提高社會化服務水平和質量，重點為農民合作社、家庭農場、種植大戶等新型農業生產經營主體搞好服務，同時落實托管作業、訂單作業等作業模式，將一家一戶分散經營的耕地進行整合，實施統一管理服務、統一質量標準、統一農資貨源，達到連片作業整體推進，減少濫用農藥危害，提高防治效。
