2010年10月，“全国园艺作物标准园创建委员会”在陕西省西安市召开。农业部在会议上指出，园艺产业对于稳定市场繁荣供给，农民持续增收有重大意义。园艺作物标准园创建是确保蔬菜产品质量安全，提高产业素质和效益的重要途径。标准园所建立的标准化生产模式可以有效地将单一种植模式发展成为种植、加工、销售为一体的产业模式。农业部先后在全国创建蔬菜、水果、茶叶三类共计800多个标准园，其中果蔬类的标准园数量总计达到701个，占到标准园总数的85.6％。据农业部2010年的数据统计显示，标准园的建设呈现了产品质量提升和效益提高的“双增”局面。农业部第一次农残监测结果显示，水果茶叶合格率为100％，蔬菜为99.8％(中国农业信息网，2010)。在国家的大力推动下，标准园发展趋势将成为我国设施园艺发展的突破和创新。发展目标要求的“六个百分百”计划(即生产资料统购统供、种苗统育统供、病虫害统防统治、商品化处理、品牌化销售、食品安全达标)，病虫害防治的标准化和系统化也是非常关键的环节。在防治过程中，有机高效农药的喷施仍是目前一个重要的手段。设施温室空间狭小密闭，对施药机的体积和雾滴均匀性提出了更高的要求。研究适用于设施标准园果蔬高效标准化生产的小型施药机就很有必要。北京农业智能装备技术研究中心与北京农业机械试验鉴定推广站联合研发了一种便携式施药机。
　　
　　原理和结构
　　
　　该机主要原理是利用单片机芯片产生的PWM波来调节控制喷雾压力泵的转速，根据作物不同、设定不同的流量。使施药雾化效果最好。主要结构包括药液箱、两重过滤器、机身、压力单元、控制单元、管路、喷枪等几部分。控制单元安装在设备的底部里侧，可避免在温室作业时与周围的作物以及进出台阶发生碰撞。设备的三维计算机组装模拟图如图1所示。
　　
　　设备功能
　　
　　该施药机相比普通背负式喷药机效率提高10倍以上。比普通3人拖长管喷药作业可减少2个人工，同时效率也有优势。它是一种用于温室作物喷药的的可移动式电动喷药机。主要技术参数见表1。
　　电动喷雾功能是针对温室单人管理劳动强度大、效率低的缺点开发的适合温室绿色无污染蔬菜生产的需求。设备优化喷头的雾化效果，解决了喷头滴漏造成的温室环境污染问题，有效地节省了农药用量。电动部分维护简单，具备良好的防水绝缘能力，使用安全可靠。
　　喷药泵集成了压力自动控制技术，能根据工作中压力系统的压力变化自动加压，保持稳定的压力。工作中采用间歇方式，可以通过喷枪的手柄开关的开关实现灵活的间歇工作。
　　可使用两种喷头，即单喷嘴喷头和双喷嘴喷头。单喷嘴喷头施药主要特点是针对低量雾化，雾滴粒径小，均匀性高，对育苗喷洒杀菌剂等作业效果很好。单喷嘴喷头的雾化效果如图2所示。双喷嘴喷头可用于茄瓜类作物的喷药作业。可将控制器设定在推荐的位置，系统自动调节雾化锥角、流量，主要是考虑雾滴沉积到植株下部、叶子背面等防治脆弱区域和易发区域。双喷嘴喷头的雾化效果如图3所示。
　　
　　试验结果和分析
　　
　　试验选择双喷嘴喷头进行喷雾稳定性和均匀性测试。试验方法用干净的塑料桶接住喷头雾化的药液，通过对喷药机的单位时间流量进行试验研究。结果表明，采用单片机控制的方式可以很稳定地控制喷药流量，通过控制单元设定的对照压力1、压力2、压力3在喷药雾化流量上具有很好的变化规律(如图4示)。压力和流量具有很好的相关性。当压力持续上升时，受到喷嘴孔径的流量限制，系统的恒压模块开始工作。此时流量不再增加。
　　在施药过程中，施药机作业时的农药流量均匀稳定性是一个重要的指标，决定施药机的作业效果。施药的流量均匀性评价可以用均匀度UC作为一个指标。均匀度UC计算为
　　经过试验，在0.05 MPa通过芯片调节流量后的第一组压力UC％为99.22％，第二组压力UC％为98.41％，第三组压力UC％为99.12％。因此该喷药机喷洒作业的均匀度可以满足实际的需要。
　　
　　结束语
　　
　　适用于标准园的标准化施药机基本的要求是：
　　(1)有直径20cm的脚轮，能灵活拉动在温室狭小的道路(0.4-0.6m)上行走。
　　(2)有较好的雾化效果和均匀性。该系统的UC(均匀度)为98.41％～99.22％。
　　(3)动力(蓄电池)持续工作时间长。
　　本文所做的研究试验表明，该设备能够满足标准园生产的基本需要，在精量拖药，精确控制方面能实现预期目标。下一步的研究可集中单株定量精量施药，以及精量施药病虫害控制和农残控制的临界的模型研究。