设施园艺植保装备及其精准施药技术研究进展

由于设施园艺生产中化学农药过量施用问题严重,因此精准施药技术和装备成为设施园艺高效生产的迫切需求。为此,对国内外设施施药装备进行了分类介绍,从导航技术、变量施药技术、对靶施药技术、风送施药技术、静电喷雾技术和可控雾滴粒径技术等几个方面对精准施药技术在设施生产中的研究进行了综述,总结分析了各种设施精准施药技术的实现方式以及面临的问题和挑战。同时,对精准施药技术在设施园艺中的发展进行了展望,指出适合我国温室作业环境的高效、低量、智能的设施施药技术和装备是设施高效生产的必然发展方向。

日光温室吊蔓作物行间自动喷药机的设计与试验

日光温室番茄、黄瓜等吊蔓栽培作物植株高密度大,现有的植保机械很难进入作物行间施药,雾滴沉积分布均匀性差,且日光温室空间狭小,自走式植保机械自动换行转弯难。为解决上述问题,设计了一种适用于我国日光温室的吊蔓作物行间自动喷药机,喷药机由底盘轨道车和伸缩喷药臂组成,底盘轨道车行驶在日光温室北侧通道铺设的轨道上,利用激光传感器识别到垄间标志物后,固定在喷药车上的伸缩喷药臂以剪叉机构带动竖直喷杆进入作物行间施药,作业完成后喷药臂收回到轨道车上,继续行驶至下一垄进行施药作业,该机具实现了温室无人自主施药作业,提高了雾滴分布均匀性,解决了自走式植保机械换行转弯问题,另外喷药臂快速拆卸后轨道车也可作为运输平台使用。另外,对轨道车、喷药臂等关键部件进行了详细设计计算,完成了基于CAN总线的控制系统设计,设计竖直喷杆雾滴收集装置,进行了喷药机的喷药量分布均匀性的室内试验研究,结果表明竖直方向上雾滴分布变异系数为17.5%,并对喷药机性能进行了田间试验研究,试验结果表明水平方向上的上中下3层雾滴分布变异系数分别为7%、12%,13%,不同作业行两侧作物的竖直方向上雾滴分布变异系数从2%~20.8%,该机具能够满足日光温室吊蔓作物植保作业要求。