慕文闯

摘要：目前，温室大棚内作物的药剂喷施和运输环节劳动繁重，迫切需要实现机械化。为解决这一问题，研究设计一种温室大棚打药运输机。阐述该机的整体结构设计及特点，并通过实际应用考察该机的作业性能和效益，证明使用该机进行温室大棚内打药和运输作业可以节省劳动力、提高生产效率，适宜大范围推广应用。

关键词：温室大棚；打药机；运输车；卷管器；轨道

中图分类号：S224.3；S229.1 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）12-0020-03

随着我国人民生活水平的不断提高，依靠增加农产品数量或提高农产品价格来增加收入的潜力已经不大，迫切要求农业生产从满足人民的基本生活需求向“需求优质化”方向发展，进一步调整优化农业产业结构是新阶段我国农业发展的要求。在此条件下，近年来丹东地区温室大棚的建筑面积迅速增加，种植种类不断更新。温室大棚给农户带来了巨大的经济效益，但同时也带来了很强的劳动压力。因此，设施农业技术发展，要切实考虑农村劳动力缺乏的问题。温室大棚的日常管理中有很多繁重的体力劳动，果蔬运输和植物打药尤为甚。本课题结合丹东地区温室大棚的内部结构和种植特点，对打药和采摘运输环节的机械设备进行一体化优化设计，大大提高了生产效率，减轻了劳动强度。

1 温室大棚打药运输机结构设计

温室大棚打药运输机主要由轨道、运输车、打药机总成和卷管器四部分组成（如图1所示）。

1.1 轨道

轨道的功用是为运输车提供一个阻力很小的行驶平台，使运输车在有限的空间内直线行驶，保证运输车行驶方便、不掉轨、承重能力强。轨道由一定长度的角钢（或圆管）、枕梁和连接板组成，固定轨道的平行宽度为360 mm，枕梁间距为1 000～2 000 mm，农户可根据温室大棚的长度来选择轨道的长度。

1.2 运输车

运输车（如图2所示）的功用是运输药剂箱及其他室内重物。运输车的体积为1 200 mm×400 mm×

1 100 mm。运输车的宽度直接决定自走式打药机的整体宽度，可有效利用温室大棚内部的有效空间；运输车框架分3层，可以分层装载更多的物品。利用车轮与轨道的特殊结合，可减少摩擦阻力，使运输车在原有大棚的小路上就可以自由、轻松地行驶。

1.3 打药机总成

打药机总成由蓄电池（12 V）、直流打药泵、储药罐、药管、充电接口、开关、调速器、电压指示仪及导线等组成。打药机的功用是储存、过滤并喷射药剂，药剂经直流打药泵加压，以雾状形式喷射出去，通过调速器可以控制喷雾压力。打药机的工作过程：首先将调好的药剂通过过滤网倒入储药罐，储药罐的容量是普通喷雾器的5倍；然后打开电源开关，打药泵开始工作，如果对液体压力有要求，可以通过调速器进行喷雾调整，以达到要求的喷雾效果；最后通过充电插口对蓄电池充电（电池总计使用5 h充电1次）。

1.4 卷管器

卷管器的功用是自动收缩药管，可减少劳动力，一个人就可以完成打药过程；同时可减少由于对农作物摩擦而引起的伤害。卷管器的容管量为15 m，药管的承压能力强，与喷杆连接一共可达16 m，也可以根据温室大棚的宽度定做卷管器，以满足打药的需要。

2 温室大棚打药运输机的推广应用情况

根据丹东地区温室大棚种植生产实际情况，普通背负式喷雾器的使用无法满足农民的需求，设施内作物的药剂喷施和运输迫切需要機械化来取代人工。从2013年底开始推广温室大棚打药运输机，至今已推广销售560余台套，取得了显著的经济效益。现对丹东地区草莓温室大棚和西红柿温室大棚应用该机械的情况进行总结分析。

2.1 节省农药，提高效率

药剂的喷施质量决定植物病虫害的防治效果以及植物对药剂的吸收情况，因而对作物产量有直接影响。根据农作物的生长特点和温室大棚的温湿度情况，药剂喷施最佳时间相对集中，并且药剂喷施时间决定了作物的吸收情况和药剂效果。相同浓度药剂的喷施效果由喷雾质量、喷雾时间和室内温度、光照强度决定。一般药剂的喷施时间主要集中在天气晴好的下午3—4点之间，温室大棚打药运输机采用了高效的药泵和大容积药桶，增强了喷雾效果，缩短了打药时间，减少了药剂使用量。

以100 m西红柿温室大棚打药作业为例，使用温室大棚打药运输机与普通电动背负喷雾器的作业参数对比情况见表1。

由表1可知：普通打药机作业时需背负药箱，增加人体与药物接触，有害于身体健康；药箱容积小（仅15 L），需反复装配药剂，辅助作业时间长；喷药压力低，时间长，雾化效果不好，容易错过喷药的最佳时间和温度；对稍高的作物（如黄瓜和西红柿），农民背着喷雾器打药很不方便，影响了作业速度。而温室大棚打药运输机药箱容积大，反复装配药剂的辅助环节少；在打药作业时，只需拖曳喷头连接管，可以很方便地在作物行间行走和转身；喷雾压力高，雾化效果好，作业迅捷快速，可以在合适的光照和温度下完成药剂喷施，达到作物吸收良好的效果。对比试验结果证明使用温室大棚打药运输机作业效率提高1倍，节省药剂33%。

2.2 增加农民收益

以往的背负式打药机在给西红柿和黄瓜喷施药剂时，由于作物秸秆较高，在行走和转身的过程中药箱会碰擦损伤作物秸秆和幼果，从而影响作物生长，降低产量和果品等级，减少收益。温室大棚打药运输机在配置上，增加了卷管机构，使药箱置于垄头的运输车内，只拖曳喷头药管在行间喷施药剂，这样可以在狭小空间内来去自如，避免了接触碰擦现象，使作物果实免受碰擦损伤，从而保证了作物产量和果品等级不受影响。根据农户自身使用体验来看，该机的使用可以减少西红柿黄瓜收益损失2～3个百分点。

2.3 节省劳动力

温室大棚打药机不仅在打药方面有显著的优点，合理地使用运输车也可以事半功倍。由于温室大棚长度较长及室内空间的局限性，在果实收获的季节需要大量的劳动力，尤其是西红柿、黄瓜之类的高产量果蔬作物，农民需要往返于大棚内外来回运输果实。温室大棚打药运输机解决了这一问题，可拆下药剂箱，独立使用运输车。运输车的体积为1 200 mm×400 mm×1 100 mm，长度可以根据农户要求加长，以便承载更多果实；运输车每层高度可自由设定，能分层装载更多的农作物；车轮与轨道摩擦阻力受重物的影响很小，使运输车可以轻快地在轨道上行驶，省力省时地把作物果实运到指定的位置；也可以根据农户的要求，把轨道直接引伸到温室大棚外面。使用温室大棚打药运输机作业可节省劳动力，提高劳动生产效率。

3 推广应用中的问题及解决方法

3.1 存在问题

一是密闭的塑料卷管器出现故障维修不方便，且使用寿命短。二是维修网点配置不够，维修服务相对落后。三是打药机总成的标准件市场覆盖面较小。四是生产规模较小，成本较高。

3.2 解决方法

一是对密闭的塑料卷管器进行重新设计，改密闭为开式，改塑料为金属，这样对出现的问题易于诊断和排除，使用寿命显著延长。二是增设维修网点，改变服务方式，采用易损部件随时就近更换、统一维修的服务方式。三是对打药机总成进行重新设计，尽量就地取材，采用通用的标准件及器材。四是积极争取地方财政补贴，降低农户购机成本。

4 结语

本课题研制的温室大棚打药运输机，在实际推广中，可以根据农户要求进行现场改造，如根据整体结构改变药剂箱的型式，根据喷施压力改变喷雾效果，加固运输车增加承载能力，改变轨道长度满足农户运输距离要求等，能适应温室大棚生产实际，应用前景广阔。

参考文献

[1] 曹建明.喷雾学[M].北京：机械工业出版社，2005.

[2] 孔志礼，冷兴聚，魏严刚，等.机械设计[M].沈阳：东北大学出版社，2000.

[3] 北京农业工程大学.农业机械学[M].北京：中国农业机械出版社，1991.