施药机械现状分析.doc

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1、施药机械现状分析摘要：关键词：施药，机械，喷雾The Present Status of pesticideAbstract：Key words：pesticide, machinery, spray目录：引言近年来，由于受生态环境恶化、全球气候异常等因素的影响，我国农作物病虫草害发生的面积不断扩大，并且来势凶猛，呈暴发性、突发性态势。 如绝迹多年的蝗灾近几年又有卷土重来之势，数种橡胶树病虫害、椰心叶甲、甘蔗条螟等也时常泛滥成灾，给我们的农业生产造成巨大的损失。要想及时地扑灭这些大面积、暴发性的病虫害没有高效、高质量、高性能的施药机械是不可能的。 作物病虫害的防治，是一项持久而艰巨的任务，也是

2、一项复杂的社会系统工程。该项任务的完成，根本出路在于综合治理，包括采用农业措施、化学防治、物理防治、生物防治、植物抗性利用及其他有效手段组成的系统防治措施，如繁殖和施放天敌；利用害虫的趋光性进行诱杀；火焰灭草、微波灭草；培育多抗性农作物品种；合理的耕作制度；利用某些植物对害虫的驱避作用，进行合理的套种、间种等。在有效、经济，简便和安全的原则下将防治对象的种群控制在经济允许危害水平以下的状态。但化学防治仍然是当前及今后长时间的主要杀灭手段，化学防治的核心是农药。然而，病虫害防治效果的好坏，则取决于农药、药械及施药技术的合理配合与正确应用，作物病虫害虫防治过程中上述的几者合理匹配涉及到农药的种类与

3、配比；施药技术(喷雾、喷烟、注射、喷粉、飞机喷洒等)；喷雾又涉及雾滴直径、雾化均匀性、喷雾量、喷雾角度以及施药的对症、适时、准确等一系列问题。每个环节都离不开适合不同环境、不同的病害生物、不同农药及不同层次使用者需求的器械。因此各种施药器械也应运而生，并且逐渐发挥着越来越重要的作用。正文绪论我国施药机械品种结构及技术水平概况 我国施药机械的产品结构组成包括手动背负式喷雾器、手动压缩式喷雾器、手动踏板式喷雾器、背负式喷粉喷雾机、担架式机动喷雾机、小型机动喷烟机、拖拉机悬挂或牵引的喷杆式及风送式喷雾机、航空喷雾喷粉设备等。 我国航空喷雾由于受气候、环境等多种因素限制，发展速度比较缓慢，目前仅行运5

4、、运11、农5B副农用飞机配有吨雾及喷粉装置及小型蜜蜂3型伞翼机上配装超低容量喷雾机装置，总量不足200架主要用于草原灭蝗、森林治虫及个别突发性、大面积的病虫害防治作业。 目前我国施药机械品种约20余种，80多个型号、规格。其中，相当于20世纪60一70年代水平的产品占70，20世纪80年代水平的产品约占2020世纪80年代末至90年代水平的不足10。20世纪80年代以来，我国施药机械产品中生产批量较大，质量比较稳定的产品品种主要有工农l 6型及卫士16型背负式喷雾器；552丙型压缩式喷雾器；丰收3型踏板式喷雾器；泰山18型及金峰40型担架式机动喷雾机；3W-650型悬扶式喷杆喷雾机等。这些产

5、品是我国施药机械国内市场下的支柱产品。其中，泰山3WF3型背负式喷雾喷粉机每年向东南亚、非洲及东欧地区有一定数量的出口外销。近年来，应用于森林病虫害防治的施药机械得到了比较快的发展，目前主要有烟雾机、风送高射程喷雾机、担架式高扬程喷雾机、树干注射机、打孔注药机、小型直升飞机喷雾等。002二、国外药械的现状及发展趋势 欧美国家的施药机械大多数是大型施药机械。主要分为三大类：第一类是喷杆喷雾机；第二类是风送式喷雾机；第三类是航空施药机械。手工作业的施药机械己基本上不再用于农田喷洒农药，而仅用于卫生防疫、庭院花卉等作业。（一）大型施药机械1、喷杆式喷雾机 喷杆喷雾机是一种高效的地面施药机具。欧美国家

6、的喷杆喷雾机大致可分为：从动力配套情况分有牵引式、悬挂式、自走式。从喷洒方式分有横喷杆式、风力辅助式。从喷幅来分从几米一直到最宽的45米。 GPS技术被普遍应用，传统的机械传动、控制已被液压传动、电气传动和控制所替代。计算机监测、控制系统。机具作业中的压力、喷量、行进速度、药箱中药液余量等参数均可在计算机屏幕上显示，并被自动控制或由操作者通过仪表面板来操作控制，自走式机具大多采用四轮驱动，机动灵活，风力辅助技术用于喷杆喷雾机已屡见不鲜。普遍使用“农药注入系统”。快速接头、快速转换喷头、防滴阀、自洁式过滤器、组合式控制阀等先进技术已被广泛采用。 喷杆喷雾机在我国已应用多年，但由于技术含量低、使用

7、水平落后，所以一直在低水平状态徘徊。今后我国喷杆喷雾机的发展方向应是机具的功能先进，包括防滴功能、恒压功能、仿形功能、喷量和雾角调节功能等；作业参数同步显示和计算机自动控制，这些参数包括喷头的喷量、压力，机具的速度等。机具上应配有GPS接口，以便于“全球定位系统”对机具作业进行精确地引导，避免重喷和漏喷。机型的发展趋势应以“风力辅助式”为主，充分利用风管中的下压气流使雾滴避免漂移，提高雾滴的附着率，减少环境污染。 2风送式喷雾机 风送式喷雾机运用强大的气流将经压力雾化或离心雾化的药液雾滴吹向目标物。由于气流对枝叶的翻动作用，使作物的叶面、叶背、上下、内外都均匀地覆盖上药液。由于雾滴在气流的强制

8、作用下飞向靶标物，所以可有效地防止自然风的干扰而产生环境污染。 风送低量喷雾技术是联合国粮农组织推荐的一种先进的施药技术。 传统意义上的风送式喷雾机主要有两种，一种是轴向进风，径向出风，呈辐射状喷雾，主要用于果园施药；另一种是轴向进风，轴向出风，风筒呈炮塔状，主要用于大田、水田等远程喷雾或行道树、人工林等射高喷雾。 欧美国家的风送喷雾机不仅包括了这两种机型，大量机具的喷射部件、风筒做成了各种形状，有的机具的风筒可以根据作物的形状任意弯曲、组装，最大程度地提高了风能的利用率和雾滴的穿透率、附着率，反映了先进国家在设计理念上与我们的差距。003 3对靶间隙喷雾机 对靶间隙喷雾机是近年来发展起来的一

9、类精准施药机具，是在普通的喷杆式喷雾机和风送式喷雾机上加一套靶标识别与精确喷雾控制系统而成。应用对靶间隙喷雾技术可节省农药30左右。 对靶间隙喷雾技术的关键是要解决靶标的识别技术。靶标识别技术可分为两类：一类是图像识别技术，一类是回波识别技术。图像识别技术又包括激光三维成像和普通二维成像技术；前者成像质量高，但价格昂贵，通常用于军事用途；后者采用普通摄像头成像后，用计算机对图像进行分析判别，控制喷雾系统工作。 回波识别技术是应用超声波(或其他波源)在靶标上的反射回波来识别靶标。根据我国的国情，应重点发展二维成像技术和回波识别技术。同时，如何准确、及时、定量地把药液喷洒到已识别的靶标上去，也是此

10、类机具的关键和难点。 4航空施药机具 航空喷雾是一种高效、先进的施药技术，也是欧美国家最主要的施药手段。作业的飞机主要有两种：固定翼型和旋翼型。欧美国家的种植规模较大，以家庭农场为主，所以主要用固定翼型飞机；日本等国家的种植规模较小，以旋冀型飞机为主。“3S”技术、计算机技术、遥控技术等高新技术被普遍采用。1999年，美国得克萨斯州大学研制成功航空静电喷雾装置，并在“Sky Tractor”农用飞机上使用，获得了良好的效果。我国目前由于缺乏先进的喷洒装置和控制装置，喷出的雾滴谱宽，对靶性差，部分细小的雾滴可飘移至数公里以外，造成污染。当飞机拐弯或处于非靶标区时，“拖尾巴”现象屡见不鲜。我国航空

11、施药机具的发展方向是：研制先进的喷撒部件和控制部件；应用“3S”技术进行病虫草害的预测预报和飞机作业时的导航；飞机机型应以旋翼机为主，充分利用旋翼机产生的下压气流，避免雾滴的漂移和有利于雾滴穿透植被，提高雾滴的附着率。(二)中小型施药机具 欧美国家的中小型施药机具很少，但产品的性能优越、外形美观、工艺精湛。较著名的公司有SOLO公司和BERTHOUD公司等。他们主要的产品有手动喷雾器、喷射式机动喷雾机、背负式液泵机动喷雾机和背负式机动喷雾喷粉机等。 1手动喷雾器 此类机具在欧美国家主要用于卫生防疫、庭院花卉施撒药剂，数量和品种虽少，但产品的技术含量较高。从材质上看，以工程塑料为主，耐腐美观。从

12、加工水平来看，无论是光洁度还是尺寸精度，都反映了较高的加工水平。从喷射部件来看，有切向离心喷头、扇形雾喷头、防飘喷头。有单喷头、双喷头、组合喷头、横杆四喷头等各种喷射部件，可以满足各种防治需求。从结构上看，有背负式、压缩式、拖轮式。气室外置式已被淘汰。 2喷射式机动喷雾机主要品种有手推车式、担架式、便携式、车载式喷射机动喷雾机。喷射部件有单头远程、双头组合、三头组合、环形组合、杆式远程组合喷枪等。卷管机构大多数是手工卷管。004 3计自式液泵机动喷雾机 此类机型是欧美国家中小型施药机具的主机型。品种较多。造型美观、工艺先进。药箱容量从12升到20升不等；液泵以微型柱塞泵、隔膜泵为主。动力是小型

13、汽油机。喷射部件以单头可调式为主。 4背负式机动喷雾喷粉机 此类机具日本的技术较为领先，欧美的机具除了材质、制造工艺、某些部件（如汽油机等）的技术水平较高外，其余的与我国的技术水平差不多。 (三)高新技术已经大量融合到施药机械技术中 在欧美等发达国家，信息技术、智能化技术、计算机技术等高新技术已大量融合到施药机械技术中。 1“3S”技术 “3S”技术是指遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息信统(GIS)。“RS”在有害生物防治方面，主要用于农作物病虫害的监测。它可以通过接收到作物反射光谱的变化，及时而准确地预报病虫害发生的时间、规模、品种。“GPS”可用于飞机、大型喷雾机等大面积

14、作业的施药机具的定位、导航、导向。欧美国家大多数大型施药机械都配有“GPS”接口和“GPS”接收器。有的机具还有信号接收转换功能，可以把接收到的信号转换为机具的操作指令，直接指挥机具调整作业参数(如喷雾压力、喷量、行走速度、方向等)。“GIS”在有害生物防治方面主要用于建立动态的地理信息资料库，这些资料与有害生物的发生是息息相关的。如地理位置、地形、土壤类型、湿度、温度、降雨量、日照天数等。运用计算机技术，通过对当时数据的采集及与库存标准资料的对比、分析，可以及时准确地对有害生物灾害提出预警。 2智能化技术 “智能化技术”是近几午才应用到施药机械上的一项高新技术。所谓“智能化技术”，就是让施药

15、机械具有“识别”能力，从而自动决定是否喷雾。初级的“智能化技术”只能判别“靶标”的有无；高级的不仅能判别“靶标”的有无，还能判别“靶标”的大小、形状、颜色，通过计算机的鉴别、进一步“识别”比是草还是作物，从而做到真正意义上的“对靶喷雾”。据资料介绍，运用该项技术可节省农药60一70。 3计箕机技术 欧美国家，计算机技术已经普遍运用到施药机械上。据资料介绍，运用计算机技术的机具在作业时，一些主要的作业参数均可在计“计算机屏幕上显示。如压力、喷量、行进速度、药箱中的余液等。 这种机型在作业前只要输入需要的参数值，在整个作业过程中，计算机就会不断提醒操作者“行走慢(快)一点”、“提高(降低)转速”等

16、。 (四)施药机械注重人、机、环境的安全国外发达国家的施药机械大都采用保护性喷撒技术增加防护装置，防止雾滴外逸。这些防护装置有：喷头防护罩(主要用于手动喷雾器)、喷杆防护罩(用于喷杆喷雾机)，防005护刷等；环保型的喷射部件。如防飘喷头、泡沫喷头、防滴装置、恒压装置等；循环式喷雾机，也叫“回收式喷雾机”、“隧道式喷雾机”。作业时，该机具可以把未击中靶标的雾滴进行回收，循环使用。在大大节省了农药的同时，又大大减少了农药对环境的污染。据资料介绍，使用这种技术可节省农药50一60；气流辅助式喷杆喷雾机的采用可防止农药飘移。另外机上有各种人身保护装置。大部分机具都采用农药注入系统，避免药液喷洒不均造成

17、作物药害。(五)施药机械部件的生产趋于专业化、标准化欧羌先进国家施药机械生产基本上都实现了社会化大协作和零部件的专业化、标准化生产。主机生产厂商的任务只是如何把这些先进的零部件按市场的需要组装成整机，体现出自己先进的设计理念。欧美国家较为着名的施药机械零部件生产厂商有：生产喷射部件的有TeeJet、ABBA、Agrotop等公司；生产风机的有Fieni、SOLTEKA等公司；生产发动机的有John Deer公司；生产过滤器的有AZUD等公司；生产液泵的有COME了、Catterinpompe等公司；生产药箱的有VP公司；甚至机架、喷杆都有专业生产厂商一TOSELLO公司。 专业化生产带来的结果

18、是大大缩短了主机生产厂商开发新品的周期，减少了开发成本，这也是欧美国家施药机械新产品、新机具不断涌现，始终占据施药机械发展前沿阵地的重要原因之一。同时，由于专业化生产，对提高施药机械零部件科技含量、质量，降低成本都起着十分重要的作用。施药机械的测试、检测设备也有专业厂商生产。如AAMs公司生产的各种测试仪器设备。有喷头试验台、流量、压力测试设备等。(六)其他施药机械1颗粒撒布机用于施撒颗粒农药、化肥、种子2喷粉机也是全部与拖拉机配套的大型机具。很少有手动机具。3摆动式喷雾机这是一种新型的与拖拉机配套的喷雾机具。据资料介绍，使用这种机具，可以大大提高喷幅和喷洒的均匀性。 4“雨帘”式喷杆喷实机族

19、喷雾机上没有喷头，为了防止飘移期或中后期喷洒除草剂作业。 i静电喷雾机 运用该机具作业时，带电的雾滴在电场力的作用下，定向地飞向靶标物，从而大大地提高了雾滴的附着率，降低了农药对环境的污染。同时，由于电磁场的作用，作物的叶背、中下部等部位的雾滴量将明显增加，大大增加了防治效果。我国静电喷雾的研究起步于00620世纪80年代，但由于种种原因(如价格问题、关键部件的技术问题等)至今尚未真正应用于生产。 6回收喷雾机 也叫“循环式喷雾机”、“隧道式喷雾机”。至今仍是我国的一项空白。该机具作业时可把未击中靶标的雾滴进行回收，并循环使用，有效地防止了环境的污染，并节约了大量的农药。据统计，运用该机具可节

20、省农药30一40。 7恒压喷雾机(器) 此机具在国外发达国家已普遍采用，在我国尚处于研究阶段。靠压力雾化的喷雾机(器)的压力源不可避免地存在着压力波动。众所周知，施药时的喷量与机具的压力成正比，机具的压力波动必然会影响施药量的准确和雾滴尺寸及雾型的准确。此外，喷杆喷雾机上由于管道的压力损失，会导致不同位置上喷头压力的不同，也会影响施药量的精确。该类机具作业时，喷射部件只能在标定压力范围内喷雾，而不受历力波动的影响，从而确保了施药的精确。此外，还有控滴喷雾机、定向喷雾机等，这些都是精准施药机具，将有着较大的发展空间。051第二章 常用施药机械 第一节 概述 自从人类开始农耕以来就面临农作物病虫草

21、害的挑战，农业生产所蒙受的损失之大是人所共知的。因此与病虫草害进行斗争是人类的一项持久任务，至今也仍然是联合国粮农组织(FAO)的一个严峻课题。世界各国的有关专家半个世纪以来每隔几年都要举行一次国际施药大会(International Congress of Plant Protection，ICPP)来共商对策。 同病虫草害斗争所采取的办法和手段，从最原始的求助于神灵和手工防治，到后来的喷撤化学农药，其间经历了漫长的历史阶段和各种方式的探索，包括生物方法、物理机械方法、农耕方法、化学方法和综合防治方法。 当化学农药的巨大威力被发现以后，化学防治技术就以空前的速度发展起来。化学农药之所以这样容

22、易地被农民和政府部门所接受，与化学农药的两个重要特点有关：一是快速，二是高效。病虫草害也有两个重要特点：一是种类繁多，二是繁殖快速。仅已有的记载病虫草鼠害达数千种，试图用非化学的方法来完全控制这么多种类的有害生物是不可能的。因此，化学防治法的发展突飞猛进并一直保持着强大的生命力，到目前为止，仍是人类对病虫草害进行综合防治中最有效、最主要的手段。 施药机械与农药、施药技术一样是化学防治的三大支柱之一。在旧中国，施药机械几乎是一张白纸。每年全国由于虫灾造成的粮食损失高达数百亿公斤。新中国成立后党和政府大力发展农业，施药机械得到了较快的发展，其间经历了由仿制到自行设计；由人力手动喷雾器到与小型动力配

23、套的机动施药机械和与拖拉机相配套的大中型施药机械，以及农用飞机。 随着农业高速发展，高效农药的应用以及人们对生存环境要求的提高，施药技术与施药器械面临着新的挑战。农药对环境和非靶标生物的影响成为社会所关注的问题，施药技术及施药机械的研究面临两大课题：如何提高农药的使用效率和有效利用率；如何避免或减轻农药对非靶标生物的影响和对环境的污染。近年来，由于在农业生产中采取了一系列先进的措施，农业科学向深度、广度进军耕作制度改变，复种指数提高，间作面积扩大，越冬作物增加以及高产品种的推广，农药施用量的增加，一方面使农业生产获得了相当程度的高产，另一方面又给病虫草害的产生创造了有利条件，使发生理繁衍规律也

24、发生了变化，对作物的威胁更为严重。这就给扑灭病虫草害的及时性相机具使用的可靠性提出了更加苛刻的要求，这不仅对施药机械提出了一个新的课题，也反映了施药机械的使用和发展在农业生产和农业科技的发展中占有极其重要的地位。 由此看来，现代农业生产的发展表现了对施药机械很强的依赖性，现代化的农业生产052离不了施药机械。施药机械除对确保粮棉高产、稳产起着巨大的作用外，也是保护其他经济作物、果树、牧草以及卫生防疫等方面不可缺少的器械，它已成为农业发展不可缺少的组成部分，是推动我国农业现代化的重要因素。 一、施药机械的作用和分类 施药是农业生产的重要组成部分。是确保农业丰产丰收的重要措施之一。为了经济而有效地

25、进行施药，应发挥各种防治方法和积极作用，贯彻“预防为主，综合防治”的方针，把病、虫、草害以及其他有害生物消灭于危害之前，不使其成灾。 施药机械的种类很多。由于农药的剂型和作物种类多种多样，要求对不同病虫害的施药技术手段和喷洒方式也多种多样，决定了施药机械品种的多样性。常见的有喷雾机(器)、喷粉器、烟雾机、撤粒机、诱杀器、拌种机和土壤消毒机等。 施药机械的分类方法也多种多样，可按种类、用途、配套动力、操作方式等分类。 按喷施农药的剂型和用途分，有喷雾器(机)、喷粉器(机)、烟雾机、撒粒机等。 按配套动力分，有人力施药机具、畜力施药机具、小型动力施药机具、拖拉机悬挂或牵引式大型施药机具、航空施药机

26、具等。人力驱动的施药机具一般称为喷雾器、喷粉器；机动的施药机具一般称为喷雾机、喷粉机等。 按运载方式分，有手持式、肩挂式、背负式、手提式、担架式、手推车式、拖拉机牵引式、拖拉机悬挂式及自走式等。 随着农药的不断更新换代以及对喷洒(撒)技术的深入研究，国内外出现了许多新的喷洒(撒)技术和新的喷洒理论，从而又出现了对施药机械以施药液量多少、雾滴大小、雾化方式等进行分类。 按施液量多少，可分为常量喷雾、低容量喷雾、超低容量喷雾等机具。 按雾化方式，可分为液力式喷雾机、风送式喷雾机、热力式喷雾机、离心式喷雾机、静电喷雾机等。 总之，施药机具的分类方法很多，较为复杂，往往一种机具的名称包含着几种不同分类

27、的综合。如泰山3WF18型背负式机动喷雾喷粉机，就包含着按携带方式、配套动力和雾化原理3种分类的综合。 二、施药的主要方法 施药的方法很多，按其作用原理和应用技术可分为以下儿类 1农业技术防治法 它包括选育抗病虫的作物品种，改进栽培方法，实行合理轮作，深耕和改良土壤，加强田间管理及植物检疫等。 2生物防治法利用害虫的天敌，利用生物间的寄生关系或抗生作用来防治病虫害。近年来这种方法在国内外都获得很大发展，如我国在培育赤眼蜂防止玉米螟、夜娥等虫害方面取得了很大成绩。为了大量繁殖这种昆虫，还研制成功培育赤眼蜂的机械，使生产率显著提高。又如国外研制成功用x射线或Y射线照射需要防治的雄虫，破坏雄虫生殖腺

28、内的生殖细胞，053造成雌虫的卵不能生育，以达到消灭这种害虫的日的。 采用生物防治法，可减少农药残毒对农产品、空气和水的污染，保障人类健康。因此，这种防治方法日益受到重视并得到迅速发展。 3物理和机械防治法 利用物理方法和工具来防治病虫害，如利用诱杀灯消灭害虫，利用温汤浸种杀死病菌，利用选种机剔除病粒等。目前，国内外还在研究用微波技术来防治病虫害。 4化学防治法 利用各种化学药剂来消灭病虫、杂草及其他有害动物的方法。特别是有机农药大量生产和广泛使用以来，己成为施药的重要手段。这种防治方法的特点是操作简单，防治效果好，生产率高，而且受地区和季节的影响较少，故应用较广。但是如果农药不合理使用，就会

29、出现污染环境破坏或影响整个农业生态系统，在作物植株和果实中易留残毒，影响人体健康。因此，使用时一定要注意安全。 经过国内外多年来实践证明单纯地使用某一防治方法，并不能很好地解决病、虫、草害的防治。如能进行综合防治，即充分发挥农业技术防治、化学防治、生物防治、物理机械防治及其他新方法、新途径的应用(昆虫性外激素、保幼激素、抗保幼激素、不育技术、拒食剂、抗菌素及微生物农药等)的综合效用，能更好地控制病、虫、草害。单独依靠化学防治的做法将逐步减少，以至不复存在。但在综合防治中化学防治仍占着重要的地位。 三、施药机械的农艺技术要求 (1)应能满足农业、圆艺、林业等不同种类、不同生态以及不同自然条件下植

30、物病、虫、草害的防治要求。 (2)应能将液体、粉剂、颗粒等各种剂型的化学农药均匀地分布在施用对象所要求的部位上。 (3)对所施用的化学农药应有较高的附着率，以及较少的飘移损失 (4)机具应有较高的生产效率和较好的使用经济性和安全性。 四、国内外施药机械的发展概况 我国施药机械是在新中国成立后发展起来的。在国家有关部门的支持下，各省、市、自治区先后建立了农药机械厂。其发展主要经历了仿制、白行研制、联合设计与攻关等几个阶段，由人力到机动的迅速发展过程。广泛采用新结构、新材料、新工艺，设计制造了许多新的产品。基本解决了农作物的施药问题，促进了农业生产的发展。20世纪90年代以来，国家主管部门坚持一靠

31、政策、二靠科学、三靠投入的原则，使我国施药机械走上了健康发展的道路。国外先进技术不断消化、吸收，形成了片繁荣景象。“九五”期间研制了系列低量喷头和24m风幕式喷杆喷雾机。南京林业大学从1999年开始在林业上进行基于树木图像处理的精确农药施用技术的探索，并且利用实时系统进行树木特征图像采集与处理。“十五”期间，中国农业大学研制出利用红外线“电子眼”探测靶标的果园自动对靶静电喷雾机，实现风送静电对靶喷雾。南京农机所研制的设施农业用的BT2000-自控施药常温烟雾机采用微电脑控制技术，可在使用朗自我设定转向时间间隔和一054周内任何时段自动施药系统。 我国施药机械和施药技术水平与发达国家相比还有一定

32、的差距。 目前发达国家的施药机械和施药技术可用“四化”来说明其现有水平：非常专业化、全部法制化、机具现代化、指标国际化。西方经济发达国家植物病、虫、草的防治均已高度机械化，目前以使用喷施液体农药的喷雾机为主要药械。美国、俄国、加拿大等国，土地面积大而较平坦，大田施药飞机施药普遍，但以发展与拖拉机配套的悬挂式和牵引式等大型施药机械为主，施药机械正在向着机动、大型、多用、高生产率、高机械化、自动化的方向发展，如发动机功率达160马力，喷幅宽达30 m多，药箱容积达4000 L。欧洲国家农户以中小规模为主，大田施药普遍使用宽幅喷杆式喷雾机，在操纵方面多采用液压操纵装置(用于喷杆折叠)、自动调节装量和

33、计量泵等。日本农户耕地面积较小，经营分散，故以发展小型动力配套的背负式和担架式施药机械为主，但果园施药时普遍使用果园风送式喷雾机较多。为提高效率，近年来开始发展较大型施药机械，如自走式机动喷雾喷粉机。 由于日益重视的生态环境问题，施药机械在德国和欧洲被列为高科技产品，要求工厂生产的产品是高技术、高质量的产品。他们以获得最佳施药效果和最少环境污染为方向，来开展施药机械的科研工作，十分重视机具对环境污染的影响，减少农药漂移和地面无效沉积，提高农药有效利用率，降低单位面积农药使用量。如：定向对靶喷雾，包括使用辅助气流、静电喷雾、利用光电、红外技术等智能测靶喷雾技术；精确喷雾，包括能根据作业速度和作物

34、密度自动调节喷量的智能喷雾技术；可控雾滴施药技术，通过各种机械或电子方法控制雾滴大小，达到使用最佳雾滴直径，提高农药中靶率；农药回收技术，采用静电或气流负压等技术将靶标外的雾滴回收。他们在施药机械设计中采用的高新技术，体现在多个方面。例如，在大田中使用的施药机械为了保证施药中的药液分布均匀，设计了保持喷杆平衡的仿形机构，使机械在行走喷药时始终保持高度一致；他们还设计了利用辅助气流装置，使喷药时的药液雾滴，尤其是小雾滴能够直接喷洒到作物基部，同时还可将药液从地面（指未沉积在作物上雾滴）向上反弹和吹动叶片，使叶片背面也有较好的雾滴沉积。如用于果园的喷雾机，根据树型而设计的导向气流板，可以使下落的药

35、液雾滴尽可能不喷到土壤上，上升的药液雾滴尽量不射向天空，而大部导向树冠，尽可能的使施药机械在施药时达到“精确、适用、经济”。目前德国非常注重研制生物农药来防治农作物病虫害，但是生物农药对喷头的磨损较化学农药大，同时易下沉，为使药物能够均匀地分布在作物上，德国又开始研制新的喷洒系统。坚定不移地以保护生态环境为目的，并将生物技术与工程技术紧密结合在一起来开展施药机械的科研工作。德国政府非常重视对农户的技术培训。各州施药局都有责任对农户进行培训，指导农户掌握施药机械的使用技术和正确喷施农药。 由于施药量比过去有很大的降低施药液量少，药液从靶标上流失减少，因而农药利用率大大提高。国外提倡精准施药，先进

36、技术如图像处理、机载GPS进入了施药机械工作系统，以减少农药飘移为中心的喷雾机具改进措施则是近年来最热门的研究课题。西方经济发达国家农业机械化程度高，背负式喷雾机主要用在庭园，一般配有2L/min以上流量的液泵。喷洒装置除配有单个圆锥喷雾头外，还配有不同形状的喷杆(加花杆、水平横喷杆或拱形喷杆等)可做多种用途喷施。机动背负机除配带风机进行弥雾喷施的机055型外，还配备液泵和喷头的液力式喷雾机机型，喷施压力的调节装置装在喷杆手柄处，压力调节很方便。对新产品和使用过的施药机械的技术性能定期监控，检验合格者，发给合格证明，并已立法规定喷雾机每使用两年后应进行检测，如液泵的流量、压力表指示的准确性、喷

37、头喷量、搅拌效果和药液沉积分布质量以及其他一些影响喷药质量等内容的检测(简称年检)，如果在检测中发现不符合标准，需要维修或更换零部件后再检测才发给检验合格证明。五、施药机械技术发展趋势 1发展低量喷雾技术 除了使用低量高效的农药外，发展低量喷雾技术，开发系列低量喷头。可依据不同的作业对象、气候倩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。 2采用机电一体化技术 电子显示和控制系统已成为大中型施药机械不可缺少的部分。电子控制系统一般可以显示机组前进速度、喷杆倾斜度、喷量、压力、喷洒面积和药箱药液量等。通过面板操作，可控制和调整系统压力、单位面积喷液量及多路喷杆的喷雾作业等。系统依据机组

38、前进速度自动调节单位时间喷洒量，依据施药对象和环境严格控制施药量和雾粒直径大小。控制系统除了可与个人计算机相连外，还可配GPS系统，实现精准、精量施药。 3控制药液雾滴的飘移 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。据美国的有关数据表明，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，目前只在少量的施药机械上采用；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，喷雾时，在喷头上方沿喷雾方向强制送风，形成风

39、幕，这样不仅增大了雾滴的穿透力，而且在有风(小于四级风)的天气下工作，也不会发生雾滴飘移现象。由于风幕技术增加机具的成本较多，使喷杆的悬挂和折叠机构更加复杂，所以目前欧美一些施药机械厂家又开发了新型防飘移喷头，在雾滴防飘和提高附着率方面，使用这种喷头的喷杆喷雾机可以达到与风幕式喷杆喷雾机同样的效果。 4采用自动对靶施药技术 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、何种草等等，以控制系统是否喷药。一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

40、感器、控制电路和一个阀体组成。阀体内含有喷头和电磁阀。当传感器通过测试色素判别有草存在时，即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。据介绍，使用该系统，能节约用药60一80。056 5全液压驱动 在大型施药机械，尤其是自走式喷杆喷雾机上采用全液压系统，如转向、制动、行走、加压泵等都由液压驱动，不仅使整机结构简化，也使传动系统的可靠性增加。有些机具上还采用了不同于弹簧减震的液压减震悬浮系统，它可以依据负载和斜度的变化进行调整，从而保证喷杆升高和速度变化时系统保持稳定。此外，有些牵引式喷杆喷雾机产

41、品在牵引杆上还装有电控液压转向器，以保证在拖拉机转弯时机具完全保持一致。 6采用农药注入和自清洗系统，避免或减少人员与药液的接触 目前销售的大中型喷杆喷雾机都装有农药注入系统(有的厂家是选配件)，即农药不直接加到大水箱中，而是倒入专用加药箱，由精确计量泵依据设定的量抽入大水箱中混合或是利用专用药箱的刻度，计量加入的药量，用非计量泵抽入水箱中，抽尽为止；或把药放入专门的加药箱内，加水时用混药器按一定比例自动把药吸入水中和水混合，再通过液体搅拌系统把药液搅匀。 喷杆喷雾机上一般还备有两个清水箱，一个用来洗手，一个用来清洗药液箱、加药箱(药箱内装有专用清洗喷头)及清洗机具外部(备有清洗喷枪、清洗刷和

42、接管器)。人体基本上不和药液接触。 7积极研究生物防治技术，研制生物农药的喷洒装置 从长远来看，由于对环境友好，生物农药防治农作物病虫害是一种趋势，需要积极研究。生物农药对喷头的磨损较化学农药大，同时易下沉，与化学农药的使用特点有显著差别，为使药物能够均匀地分布农作物上，我们应研制新的喷洒装置。一、人力施药器械 人力施药器械包含手动喷雾器、手动喷粉器等。一、手动喷雾器 手动喷雾器是以手动方式产生的压力迫使药液通过液力喷头喷出，与外界空气相撞击而分散成为雾滴的喷雾器械。它是我国广大农村最常用的施药机具，具有结构简单、使用操作方便、价格低廉、适应性广等特点。 目前我国手动喷雾器主要有背负式喷雾器(

43、基本型号为工农16型)、压缩式喷雾器(如552丙型)、单管喷雾器(如WD55型)和踏板式喷雾器(如丰收3型)。 二、手动喷粉器 手动喷粉器是一种由人力驱动风机产生气流来喷撤粉剂的机具，它结构简单、操作方便，功效比手动喷雾器高，作业时不消耗液体，可以节省人工。 由于喷粉时受风力影响较大，且易造成环境污染所以只适用于特殊环境的农田如封闭的温室、大棚、郁闭性好的果园、高秆作物、生长后期的棉田和水稻田等。 手摇喷粉器按操作者的携带方式有胸挂式和背负式两类。按风机的操作方式分为横摇式、立格式和掀压式。其基本型号有：丰收5型胸挂式手动喷粉器、LY4型胸挂式立摇手动喷粉器和3FL12型背负式手压喷粉器。 第

44、三节 喷射式机动喷雾机 喷射式机动喷雾机是指出发动机带动液泵产生高压，用喷枪进行览幅远射程喷雾的机动喷雾机。按机具的大小可分为： 便携式 主要工作部件安装在带有手提把的轻便机架上。 担架式 主要工作部件安装在担架或框架上。 车载式 主要部件均安装在拖拉机上，田间作业转移由拖拉机完成。 喷射式机动喷雾机具有工作压力高、喷雾幅宽、工作效率高、劳动强度低等优点，是一种主要用于水稻大、中、小不同田块病虫害防治的机具，也可用于供水方便的大田作物、果园和园林病虫害防治。喷射式机动喷雾机主要中机架、发动机(汽油机、柴油机或拖拉机动力输出轴)、液泵、吸水部件、药箱(或混药路)、喷射部件等组成。 第四节 背负式

45、机动喷雾喷粉机 背负式机动喷雾喷粉机以下简称背负机)是采用气流输粉、气压输液、气力喷雾原理，由汽油机驱动的机动施药机具。 早在20世纪60年代中期，广东农业药械厂在当时的机械工业部领导下，联合国内多家企业、科研与教学单位共同开始自行研制生产我国第一代背负机3WF-3(红旗3)型多功能背负机(可完成喷雾、喷粉、超低量喷雾、喷烟、喷火等作业，与目前市面上常见的同类机具相比，仍然具有较好的先进性)，在当时被誉为我国的“争气机”，这种机具在20世纪70年代中期定型生产，在胶园病虫害防治方面曾有广泛应用。到20世纪70年代末国内又相继出现三四家背负机生产厂，各自研制背负机产品。全国年产销量一直维持在几万

46、台。进入90年代后，在国家政策的扶持下，1991年一1992年出现了背负机需求第一个高峰年。生产厂家由五六家迅速发展到10多家。后发展的企业主要为乡镇集体企业，产品以3WF18型背负机为主。在背负机良好的发展形势下，科研院所积极与生产企业合作，从减轻操作者作业强度出发，对3WF18型背负机的风机结构和材质加以改进，研制生产了新一代18型背负机。新机以前弯式风机取代后弯式风机，以工程塑料取代部分铁质材料，减小结构尺寸，减轻整机重量，提高耐腐性能。另外，一些规模较大的背负机生产厂，在稳步提高产品质量和产量的同时，不断引进、开发新型背负机产品。目前，全国背负机生产厂有20家左右，品种有10多种，年产

47、量达几十万台。 背负机由于具有操纵轻便、灵活、生产效率高等特点，广泛用于较大面积的农林作物的病虫害防治工作，以及化学除草、叶面施肥、喷洒植物生长调节剂、城市卫生防疫、消灭仓储害虫及家畜体外寄生虫、喷洒颗粒等工作。它不受地理条件限制，在山区、丘陵地区及零散地块上都很适用。 一、背负机的种类 目前我国产背负机产品品种约有10多种，主要差别在于： 1风机工作转速有5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000rmin等几种，目前5500 rmin以下的背负机的年产量占全部产量的75以上。工作转速低，对发动机零部件精度要求低，可靠性易保证。但提高工作转速可减小风机结构尺寸，降低整机重量。因此目前国外背负机都在向高转速方向发展。 2功率有0.8、1.18、1.29、1.47、1.70、2.1、2.94kW等几种。0.8kW的小功率背负