马　伟　王　秀　陈立平

高效施药技术就是根据我国国情以及设施生产中杀菌和病虫害防治的要求，结合目前国内外现有科学技术成果，应用光机电一体化技术、自动化控制等技术在施药过程中按照实际的需要喷洒农药，做到“定量、定点”，使喷洒的药液最大程度附着在作物叶面，减少地面残留和空气中悬浮漂移的雾滴颗粒，不增加温室湿度。

设施生产施药过程中面临的问题

设施生产中由于棚室内光照不足、长期密闭、高温高湿等因素容易产生病虫害。如白粉虱、蚜虫、霜霉病、病毒病等。为保证蔬菜高产，生产者往往盲目加大药量，甚至使用国家禁用的高毒、高残留的药物及杀虫剂，不仅导致土壤和蔬菜中农药残留加重，而且危及人的身体健康。李铮等人(2006)调查数据显示，日光温室每季喷农药(主要有芽虱净、阿威菌素等)10次以上，平均每公顷用量为900个包装单位，比露地蔬菜高1～2倍，蔬菜农药残留超标率达10％。栽培6年以上的日光温室病虫害已特别严重，蔬菜生长不良，甚至烂根、叶片焦枯、果实畸形、品质下降。据测定，黄瓜、番茄中NO₃-N分别为3200 mg，kg、1600 mg／kg，西芹、油菜中NO₃-N分别为6050 mg／kg、2550 mg／kg，与无公害蔬菜质量控制标准比较，茄果类超标3～5倍，叶菜类超标2～5倍。郭克君、满大为等(2008)指出，农药利用率很低，一般为20％左右。因此，减少农药的用量、提高农药使用效率、减少温室湿度、保护温室作物品质是迫切需要解决的问题。研制出新型高效施药喷雾机对提高农药使用效率，提升温室的生产能力有重大意义。

背景和现状

目前，世界上化学农药使用技术及其施药器械的研究面临两大课题，一方面是如何提高农药的使用率和有效利用率，另一方面是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。目前，农药喷洒技术、喷洒器械及农药研发正朝着精准、低量、高浓度、对靶性方向发展。近年来，世界各国都加强了农药喷洒技术的研究。这些技术是通过综合集成电子信息、农业工程、农业生物等多种科技成果，直接为农业生产服务的综合性技术。它综合运用现代农业科技成果、现代农业生产手段和现代农业经营管理方式，充分体现了经营规模适度、科技含量较高、生产手段先进和管理水平较高的特点。它可实现以最少的农药剂量，均匀地喷洒于靶标，科学、经济、高效地利用农药，以达到最佳的防治效果。使喷洒技术和喷洒质量朝着规范化、标准化这一方向发展。目前，欧洲一些发达国家已经通过立法的手段，规定化学农药的使用数量，使其受到严格的限制，过量使用化学农药将会受到环保执法部门的严厉处罚。因此，农药生产厂家和农场主为了在温室农业生产过程中严格执行这一标准，必须采用先进的农药喷洒技术，减少由于采用落后喷洒技术造成的农药滴落和农药残留而导致的污染。

为了提高农药使用效率，20世纪40年代，法国Hampe首次利用静电进行农药喷撒试验。20世纪60年代美国的一些公司开始尝试用EHD发电式静电喷撒机进行农药药粉的喷撒试验，这种喷撒机是通过粉体自身的磨擦运动产生高电压，利用这种电压进行静电喷撒。20世纪80年代末，美国佐治亚大学的专家们首先将静电喷雾技术应用于液体药的喷撒，研制成功了静电喷雾系统(ESS)和气助式静电喷雾系统(AA-ESS)。日本也做过一些研究工作，但至今未见有成型产品问世。

国家农业信息化工程技术研究中心在高效施药、精准施肥智能农机方面已研制成功具有自主知识产权的精准变量施肥机，移动式温室精准施肥机、温室高效施药精准施肥一体化系统、静电风送喷药机、温室高效喷药机、背负电动防滴喷雾机等设备。

单人操作——背负便携式电动防滴喷雾机

该机是针对温室管理劳动强度大、效率低的缺点，开发的适合北京郊区绿色无污染蔬菜生产的一种植保设备。该机优点有该设备优化了喷头的高效雾化功能，解决了喷头滴漏造成的温室环境污染问题，可有效节省60％以上农药用量。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，能提高工作效率2倍以上。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与关实现灵活的间歇工作。设备本身的质量为6 Kg，装满药液为22 kg。蓄电池参数12 v／8AH。

两人操作——温室精准施肥喷药一体机

该机能够解决设施作物生产过程中化学肥料和化学农药过量使用的问题。通过科学合理使用化学肥料和化学农药，减少过量使用化肥和化学农药对环境造成的污染。

其工作原理是利用加压滴灌系统水流的压力差驱动注肥泵工作，通过系统工作完成向整个滴灌系统的注肥作业。化学农药喷洒作业则是首先利用加压泵对喷洒化学农药进行加压处理，产生设施作物植物保护所需的高压水流。系统利用安装在机架上的塑料罐容器既作为注肥系统的盛肥罐，又可在化学农药喷洒时作为系统的盛药罐，安装在系统上的电子控制系统可实现系统的注肥和化学农药喷洒系统不同功能的相互转换。

这种将注肥系统和化学农药喷洒系统安装在一起的移动式注肥和施药的组合式系统能有效提高机器的利用效率，该系统主要包括3大部分构成，第部分为机械结构部分，第二部分为管路系统部分，第三部分为系统电子控制部分。机械部分包括推手、机架和地轮3部分，机架上部固定有推手、塑料桶和离心多级加压泵：机架的下部固定有万向轮和单向轮。

性能指标：

蓄电池参数：12V／10AH，

充电器规格：220V50 Hz输入，12V1A输出；

肥箱容积：75 L

高效省药喷药机——静电风送式喷雾机

静电喷药技术是一种最新的高效施药技术。松尾昌树、内野敏刚等(1987)提出使雾滴带电的方法有高压诱导带电和电晕带电。TURNBULLRJ.0(1992)研究发现雾滴所带电荷为负电荷，而植物表面电荷为正电荷(吸引力很强，为地球引力的40倍)。北京农业信息技术研究中心研制的静电风送式喷雾机利用空气压缩机产生压缩空气，压缩空气和药液同时从喷头后面进入喷枪，压缩空气高速通过喷头，在喷头处形成混合体，雾滴直径在30μm～50μm之间。施药时通过喷头顶端高压静电发生装置使雾滴携带负电荷，利用同性电荷排斥、异性电荷相吸的物理原理，雾滴负电荷受到植株叶面携带的正电荷吸引而吸附在植株叶片的正面和背面，而带负电荷雾滴本身相互排斥使雾滴均匀分布。在与风送技术的有机结合后，克服了单一静电喷雾雾滴穿透力差的现象，从而使药液雾滴在叶片表面的沉积量显著增加，可将农药有效利用率提高到90％。

设备优点

静电喷雾机与常规喷雾机相比

①叶面覆盖率提高4倍；

②隐蔽部位覆盖率提高6倍；

③土壤上沉积减少到1／5；

④每667 m²仅需3 L～6 L的药液。

技术参数

外观尺寸(m)0.5×0.4×1.1

工作电压220V

药箱容量3 L

药管高压管(10 m)

总之，高效施药技术在设施生产的应用范围十分广阔，市场需求很大，随着人们对反季节蔬菜需求不断增大，对蔬菜安全的重视程度不断提高，高效施药器械将成为我国设施生产喷药器械的主导方向，其发展前景十分广阔，产业化潜力巨大。