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摘 要：发展高效植保機械必要性，阐述了高效植保机械分类、技术性能指标和今后发展方向，提出了存在问题和发展建议。
关键词：高效植保机械;植保无人机;自走式喷杆喷雾机;性能指标;防治效果
农作物病虫草害防治是现代农业生产重要环节之一，我国农业专业化统防统治主要以化学防治为主，采用机械喷洒农药防治病虫草害。为落实农业部提出的“一控、两减、三基本”要求，石家庄市栾城区多措并举大力推广高效植保机械，截至目前拥有自走式喷杆喷雾机、悬挂式喷杆喷雾机、多旋翼植保无人机等高效植保机械 240 余台，小麦、玉米苗期除草实现高效植保机械专业化统防统治全覆盖，小麦后期“一喷三防”覆盖率 70%以上，玉米后期“一喷多效”覆盖率 40%以上，为保障粮食安全生产发挥了重要作用。
1 发展高效植保机械必要性在主要农作物耕种收作业环节基本实现机械化情况下，植保作业机械化发展相对滞后，成为制约全程机械化水平提高的瓶颈。2010 年以前，由于植保机械生产技术落后或土地耕作体制不适应等原因，农作物病虫草害防治机械主要靠一家一户使用人力背负式喷雾器或电动喷雾器，农药利用率仅达到 40%左右，不仅防治作业效率低，施药人员不安全，而且农药滥用情况严重，防治效果差，尤其是玉米等高秆农作物根本无法防治。农药使用大量浪费，家庭存放不安全不规范，残留药剂及包装随意乱丢，环境污染严重，对粮食稳产高产和生态环境保护形成不利影响。
2 高效植保机械分类、性能指标和发展方向
2.1 高效植保机械分类高效植保机械分航空植保机械、动力喷雾机、喷杆喷雾机、风送喷雾机。航空植保机械分单旋翼和多旋翼植保飞机，主要用于林业、农业植保;动力喷雾机包括担架式喷雾弥雾机和推车式喷雾弥雾机，主要用于果园植保;喷杆喷雾机包括牵引式、悬挂式和自走式喷杆喷雾机，主要用于粮食作物病虫害防治;风送式喷雾机包括自走式和牵引式风送喷雾机，主要用于果园植保和高空除尘。目前石家庄栾城区农作物病虫害防治常用的高效植保机械主要有：自走式喷杆喷雾机、悬挂式喷杆喷雾机和农用植保无人机等几大类型，其中喷杆喷雾机保有量占市场份额的 60%以上。自走式喷杆喷雾机包括三轮、四轮两种类型，悬挂式喷杆喷雾机主要与大中型拖拉机配套使用。
2.2 高效植保机械技术指标和性能特征
（1）农用植保无人机。石家庄市栾城区现有的植保无人机主要是由石家庄市温德格信农业科技有限公司生产的蓝天梦系列多 旋 翼 植 保 无 人 机 ， 型 号 有 LTM-8-5B、LTM-6-10A、 LTM-6-16A。
（2）悬挂式喷杆喷雾机。主要由隔膜泵、喷头、喷杆、药箱、机架等部分组成，配套动力 14.7 千瓦以上的大中型拖拉机 ，通过动力输出轴传递动力，带动喷雾机作业，喷杆延伸后作业幅宽可达 18 米，药箱容积 600～1000 升，作业效率高，雾化效果好，整机结构简单，价格较低。
（3） 自走式喷杆喷雾机。包括三轮和四轮自走式喷杆喷雾机，主要由发动机、传动系、转向系、行走系、制动系、液压装置和喷药装置等部分组成。
四轮自走式喷杆喷雾机采用耐磨实心轮胎，自吸加水，自动拌药，四轮驱动，四轮转向，转弯半径小，降低了轧苗率。
2.3 高效植保机械发展方向
（1） 目前最先进的自走式高效植保机械主要采用了自动驾驶技术、精准定量喷药技术、精准变量喷药技术、病虫草害检测识别技术、防漂移技术、安全自动混药技术等，通过 GPS 定位系统、控制系统和传感系统，实现精准施药。
（2） 栾城区目前推广使用的是最先进的智能型多旋翼植保无人机机型蓝天梦 LTM-6-16A。采用 6 轴 8 桨异形设计。利用超低量喷雾技术，载重 16 公斤，翼展 2.98 米，有效喷幅 6 米，飞行速度 5～10 米 / 秒，工作效率 3～4 亩 / 分钟，日作业面积 800～1000 亩。可实现 A-B 点飞行、规划航线、避障等智能操作。减轻了飞手的劳动强度，提高了工作效率。
3 不同植保机械防治效果、作业效益和成本对比分析
3.1 不同植保机械防治效果对比分析
3.1.1 自走式喷杆喷雾机、多旋翼植保无人机和电动喷雾器的防治效果对比。自走式喷杆喷雾机和植保无人机喷药压力大，雾流上下穿透力强，飘移少，雾滴细匀，防治效果好。通过不同植保机械对杂草和蚜虫防治情况测试对比，自走式喷杆喷雾机和植保无人机对小麦杂草的株防效和鲜重防效均高于电动喷雾器。自走式喷杆喷雾机和植保无人机防治蚜虫死亡速度比电动喷雾器更快，有效控制蚜虫危害，提高防治效果。
3.1.2 高效植保机械减药防治效果对比主要测试常规用药与减少 10%、20%、30%药量下的防治效果。通过试验各用量在玉米 3～5 叶期茎叶处理，药后 7 天在试验剂量下对玉米是安全的，药后 15 天各用量对藜、龙葵、马齿苋、苘麻、铁苋菜、反枝苋株防效 100%，药后 30 天各用量对马唐、田旋花株防效均在 72%以上，鲜重防效均在 92%以上。试验说明了大型高效植保机械与减药增效技术匹配应用有极大优势，同等防治效果下，用药量可减少 30%。
3.2 不同植保机械作业效益和成本对比分析按全年农作物病虫草总防治 4 次，利用传统植保机械防治用药 70 元 / 亩，利用大型高效植保机械喷药防治用药 49 元 / 亩，年可节约药费 21 元 / 亩（自走式喷杆喷雾机和植保无人机比电动喷雾器能省药约三分之一）。
4 高效植保机械使用注意事项
4.1 熟练掌握植保机械使用技术使用高效植保机械对操作手要求较高，不仅要熟练掌握农业机械的使用性能、操作要领、故障排除等方面技术，还要精通植保机械工作原理和技术要求，提高处理解决问题能力。
4.2 做好农机农艺融合操作手要在植保技术人员配合指导下开展作业，要根据农作物病虫害发生程度，正确选择农药品种和单位用药量，做好农药浓度配比并搅拌均匀，使用环保、高效、低毒低残留农药。正确选择植保器械，控制好行进速度、行走方向和喷药压力，调整好喷杆喷头与作物顶部距离，确保雾化效果良好、农药飘移少、防治效果好。
4.3 开展高效植保作业必须满足气象环境要求作业条件合适可起到事半功倍效果，下列情况不宜开展植保作业：风力超过 4 级、上升气流较大、叶面露水未干、中午日光暴晒气温高，上述几种情况不仅防治效果不好，还会出现作业人员中毒情况。
4.4 正确处理好施药人员安全问题施药操作手作业时要穿戴好防毒面具和防护衣，作业中发生机械故障，应停机检修，设备泄压后，诊断排除故障。管道或喷头发生堵塞或卡滞，严禁用嘴直吹，出现头晕恶心等中毒症状时，应停止作业并进行诊治。
5 发展高效植保机械存在问题和建议
5.1 农用植保无人机鉴定及植保作业补贴问题由于国家加强低空飞行器管制，受行业生产规范和技术标准等政策条件影响，造成农用植保无人机鉴定认定难、生产监管难、进入补贴目录难，生产与推广不能有机衔接。
5.2 植保操作手技术培训问题植保作业操作手有的精通农业机械但不懂农药使用技术，有的精通农药使用技术但不会驾驶操作农业机械，要重点做好机艺融合技术培训指导，让植保作业操作手即熟练掌握机械操作规程和机械故障排除，又能知道农药使用性能、配比和作业条件，尤其对多旋翼农用植保无人机操作手，做到包教包会，跟踪服务。
5.3 植保作业机械化与信息化融合发展问题农业现代化发展迫切需要信息化支撑，只有信息化与机械化深度融合，加快普及“互联网 + 农机服务”，才能有效提升农机服务水平和质量。
关键词：高效植保机械;植保无人机;自走式喷杆喷雾机;性能指标;防治效果
农作物病虫草害防治是现代农业生产重要环节之一，我国农业专业化统防统治主要以化学防治为主，采用机械喷洒农药防治病虫草害。为落实农业部提出的“一控、两减、三基本”要求，石家庄市栾城区多措并举大力推广高效植保机械，截至目前拥有自走式喷杆喷雾机、悬挂式喷杆喷雾机、多旋翼植保无人机等高效植保机械 240 余台，小麦、玉米苗期除草实现高效植保机械专业化统防统治全覆盖，小麦后期“一喷三防”覆盖率 70%以上，玉米后期“一喷多效”覆盖率 40%以上，为保障粮食安全生产发挥了重要作用。
1 发展高效植保机械必要性在主要农作物耕种收作业环节基本实现机械化情况下，植保作业机械化发展相对滞后，成为制约全程机械化水平提高的瓶颈。2010 年以前，由于植保机械生产技术落后或土地耕作体制不适应等原因，农作物病虫草害防治机械主要靠一家一户使用人力背负式喷雾器或电动喷雾器，农药利用率仅达到 40%左右，不仅防治作业效率低，施药人员不安全，而且农药滥用情况严重，防治效果差，尤其是玉米等高秆农作物根本无法防治。农药使用大量浪费，家庭存放不安全不规范，残留药剂及包装随意乱丢，环境污染严重，对粮食稳产高产和生态环境保护形成不利影响。
2 高效植保机械分类、性能指标和发展方向
2.1 高效植保机械分类高效植保机械分航空植保机械、动力喷雾机、喷杆喷雾机、风送喷雾机。航空植保机械分单旋翼和多旋翼植保飞机，主要用于林业、农业植保;动力喷雾机包括担架式喷雾弥雾机和推车式喷雾弥雾机，主要用于果园植保;喷杆喷雾机包括牵引式、悬挂式和自走式喷杆喷雾机，主要用于粮食作物病虫害防治;风送式喷雾机包括自走式和牵引式风送喷雾机，主要用于果园植保和高空除尘。目前石家庄栾城区农作物病虫害防治常用的高效植保机械主要有：自走式喷杆喷雾机、悬挂式喷杆喷雾机和农用植保无人机等几大类型，其中喷杆喷雾机保有量占市场份额的 60%以上。自走式喷杆喷雾机包括三轮、四轮两种类型，悬挂式喷杆喷雾机主要与大中型拖拉机配套使用。
2.2 高效植保机械技术指标和性能特征
（1）农用植保无人机。石家庄市栾城区现有的植保无人机主要是由石家庄市温德格信农业科技有限公司生产的蓝天梦系列多 旋 翼 植 保 无 人 机 ， 型 号 有 LTM-8-5B、LTM-6-10A、 LTM-6-16A。
（2）悬挂式喷杆喷雾机。主要由隔膜泵、喷头、喷杆、药箱、机架等部分组成，配套动力 14.7 千瓦以上的大中型拖拉机 ，通过动力输出轴传递动力，带动喷雾机作业，喷杆延伸后作业幅宽可达 18 米，药箱容积 600～1000 升，作业效率高，雾化效果好，整机结构简单，价格较低。
（3） 自走式喷杆喷雾机。包括三轮和四轮自走式喷杆喷雾机，主要由发动机、传动系、转向系、行走系、制动系、液压装置和喷药装置等部分组成。
四轮自走式喷杆喷雾机采用耐磨实心轮胎，自吸加水，自动拌药，四轮驱动，四轮转向，转弯半径小，降低了轧苗率。
2.3 高效植保机械发展方向
（1） 目前最先进的自走式高效植保机械主要采用了自动驾驶技术、精准定量喷药技术、精准变量喷药技术、病虫草害检测识别技术、防漂移技术、安全自动混药技术等，通过 GPS 定位系统、控制系统和传感系统，实现精准施药。
（2） 栾城区目前推广使用的是最先进的智能型多旋翼植保无人机机型蓝天梦 LTM-6-16A。采用 6 轴 8 桨异形设计。利用超低量喷雾技术，载重 16 公斤，翼展 2.98 米，有效喷幅 6 米，飞行速度 5～10 米 / 秒，工作效率 3～4 亩 / 分钟，日作业面积 800～1000 亩。可实现 A-B 点飞行、规划航线、避障等智能操作。减轻了飞手的劳动强度，提高了工作效率。
3 不同植保机械防治效果、作业效益和成本对比分析
3.1 不同植保机械防治效果对比分析
3.1.1 自走式喷杆喷雾机、多旋翼植保无人机和电动喷雾器的防治效果对比。自走式喷杆喷雾机和植保无人机喷药压力大，雾流上下穿透力强，飘移少，雾滴细匀，防治效果好。通过不同植保机械对杂草和蚜虫防治情况测试对比，自走式喷杆喷雾机和植保无人机对小麦杂草的株防效和鲜重防效均高于电动喷雾器。自走式喷杆喷雾机和植保无人机防治蚜虫死亡速度比电动喷雾器更快，有效控制蚜虫危害，提高防治效果。
3.1.2 高效植保机械减药防治效果对比主要测试常规用药与减少 10%、20%、30%药量下的防治效果。通过试验各用量在玉米 3～5 叶期茎叶处理，药后 7 天在试验剂量下对玉米是安全的，药后 15 天各用量对藜、龙葵、马齿苋、苘麻、铁苋菜、反枝苋株防效 100%，药后 30 天各用量对马唐、田旋花株防效均在 72%以上，鲜重防效均在 92%以上。试验说明了大型高效植保机械与减药增效技术匹配应用有极大优势，同等防治效果下，用药量可减少 30%。
3.2 不同植保机械作业效益和成本对比分析按全年农作物病虫草总防治 4 次，利用传统植保机械防治用药 70 元 / 亩，利用大型高效植保机械喷药防治用药 49 元 / 亩，年可节约药费 21 元 / 亩（自走式喷杆喷雾机和植保无人机比电动喷雾器能省药约三分之一）。
4 高效植保机械使用注意事项
4.1 熟练掌握植保机械使用技术使用高效植保机械对操作手要求较高，不仅要熟练掌握农业机械的使用性能、操作要领、故障排除等方面技术，还要精通植保机械工作原理和技术要求，提高处理解决问题能力。
4.2 做好农机农艺融合操作手要在植保技术人员配合指导下开展作业，要根据农作物病虫害发生程度，正确选择农药品种和单位用药量，做好农药浓度配比并搅拌均匀，使用环保、高效、低毒低残留农药。正确选择植保器械，控制好行进速度、行走方向和喷药压力，调整好喷杆喷头与作物顶部距离，确保雾化效果良好、农药飘移少、防治效果好。
4.3 开展高效植保作业必须满足气象环境要求作业条件合适可起到事半功倍效果，下列情况不宜开展植保作业：风力超过 4 级、上升气流较大、叶面露水未干、中午日光暴晒气温高，上述几种情况不仅防治效果不好，还会出现作业人员中毒情况。
4.4 正确处理好施药人员安全问题施药操作手作业时要穿戴好防毒面具和防护衣，作业中发生机械故障，应停机检修，设备泄压后，诊断排除故障。管道或喷头发生堵塞或卡滞，严禁用嘴直吹，出现头晕恶心等中毒症状时，应停止作业并进行诊治。
5 发展高效植保机械存在问题和建议
5.1 农用植保无人机鉴定及植保作业补贴问题由于国家加强低空飞行器管制，受行业生产规范和技术标准等政策条件影响，造成农用植保无人机鉴定认定难、生产监管难、进入补贴目录难，生产与推广不能有机衔接。
5.2 植保操作手技术培训问题植保作业操作手有的精通农业机械但不懂农药使用技术，有的精通农药使用技术但不会驾驶操作农业机械，要重点做好机艺融合技术培训指导，让植保作业操作手即熟练掌握机械操作规程和机械故障排除，又能知道农药使用性能、配比和作业条件，尤其对多旋翼农用植保无人机操作手，做到包教包会，跟踪服务。
5.3 植保作业机械化与信息化融合发展问题农业现代化发展迫切需要信息化支撑，只有信息化与机械化深度融合，加快普及“互联网 + 农机服务”，才能有效提升农机服务水平和质量。