高效施藥機械與農(nóng)藥減量施藥技術(shù)

1、高效施藥裝備與農(nóng)藥減量施藥技術(shù),何雄奎中國農(nóng)業(yè)大學植保機械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT)Tel:010-62731446 E-mail: xiongkui@cau.edu.cn2017年8月29-31日 新疆 石河子,中國科技論壇,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,內(nèi) 容,一,,一、發(fā)達國家植保機械化概況,,二、發(fā)達國家高效施藥裝備,,三、我國植保機械化成就,,四、結(jié)語,一、發(fā)達國家植保機械化概況

2、,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,一、發(fā)達國家植保機械化概況 1、國際發(fā)展：上世紀90年代中期開始農(nóng)藥減量裝備與技術(shù)應用推廣計劃； 2、發(fā)展方向：提高農(nóng)藥利用率（50%以上）、高效（噴福36米）、減少飄失、環(huán)境友好； 3、國內(nèi)發(fā)展：在過去10年發(fā)展迅速，發(fā)生了非常大的變化。,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT

3、）,發(fā)達國家現(xiàn)代化的植保施藥技術(shù)國外植保機械于上世紀九十年代初已經(jīng)實現(xiàn)“四化”：專業(yè)化、法律化、現(xiàn)代化、國際化。聯(lián)合國糧農(nóng)組織FAO在羅馬建立了“國際施藥技術(shù)中心”。我國植保機械與施藥技術(shù)水平：處于發(fā)達國家60～70年代的水平。,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,1905年法國制定第一部《農(nóng)藥管理法》： 對農(nóng)藥劑型與施藥機械的有機結(jié)合與科學合理施用提出要求。起步早的國家：-法國（1905）-美國

4、（1910）-加拿大（1927）-德國（1937）-澳大利亞（1945）三種管理模式： 美國-環(huán)保部門； 德國、日本-農(nóng)業(yè)部門，但獨立； 加拿大-衛(wèi)生部門,,發(fā)達國家法規(guī)的建設,,,全球多樣化的施藥技術(shù),日本背負式噴霧器地面噴桿噴霧機特大容量>600L/ha,南美洲PerformanceSelf-propelle

5、d / tractor50 – 100 L/ha,澳洲與新西蘭等PerformanceSelf-propelled/ tractor大型地面噴霧機施藥液量：50 – 100 L/ha,歐 洲Performance / efficacy / safetySophisticated technology tractor大型地面噴霧機Environment / operator常量噴霧：100 – 300 L/ha,北

6、 美PerformanceSophisticated technologySelf-propelled/ tractorDrift低容量：50 – 100 L/ha,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,大容量,常量,低容量,超低容量,30升/畝,10升/畝,5 升/畝,1 升/畝,不同的施藥技術(shù)-實際施藥液量與霧滴大小,施液量：MVD：,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,不同施藥技術(shù)下的霧滴沉

7、積效果與農(nóng)藥利用率,100 l/ha,1000 l/ha,6000 l/ha,常量 大容量 淋洗式噴霧,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,植物葉面與霧滴,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,昆蟲著藥部位不同,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,,,,,,,,,NMD,VMD,,,農(nóng)藥噴霧霧滴粒徑（μm),霧滴粒

8、徑的定義：NMD（number median diameter）- 數(shù)量中徑： 在一次噴霧中，將 全部霧滴從小到大順序累加，當累加的霧滴數(shù)目為總數(shù)目的50%時，所對應的那個霧滴直徑。VMD（volume median diameter）- 體積中徑：在一次噴霧中，將全部霧滴的體積從小到大順序累加，當累加值等于全部霧滴體積的50%時所對應的那個霧滴直徑。,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,,歐美全系列噴頭的研發(fā)：,,,

9、,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,歐美國家新型霧化技術(shù)： -扇型霧噴頭替代圓錐霧噴頭 -新型防飄噴頭大批量生產(chǎn) -過濾器 -穩(wěn)壓裝置,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,,國際標準扇型霧噴頭,,,Lechler,全面積均勻分布：,1.藥液橫向要均勻分布,,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,國際ISO標準：藥液均勻分

10、布誤差≤10%；德國與荷蘭(2個最高標準國家)：藥液均勻分布誤差≤7%；中國國家標準：藥液均勻分布誤差≤15%；中國手動噴霧機的實際情況：46.56%,全面積均勻分布：,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,,,,國產(chǎn)噴頭霧形:,85%以上噴霧機裝配圓錐霧噴頭,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,二、發(fā)達國家高效、安全、現(xiàn)代化的植保機械與施藥技術(shù),中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,歐美國家新

11、型霧化技術(shù)： -60年代研發(fā)、生產(chǎn)、大量應用扇型霧噴頭并替代圓錐霧噴頭； -90年代研發(fā)、生產(chǎn)、大量應用新型防飄噴頭大批量生產(chǎn)； -過濾器； -穩(wěn)壓裝置等。,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,新型的ID、IDK噴頭可將霧滴飄失農(nóng)藥飄失減少至95%以上：,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,,國際標準扇型霧噴頭,,,Lechler,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）

12、,,,,國產(chǎn)噴頭霧形:,85%以上噴霧機裝配圓錐霧噴頭,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,歐美全系列噴頭的研發(fā)：,,,,德國：Lechler公司美國：Teejet公司法國：Albus公司意大利：Arag公司等生產(chǎn)廠家,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,高地隙噴桿噴霧機（地隙：0.5-1，1-1.5，1.5-2.5米）,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,大田噴霧作業(yè)：寬幅、高地隙,中國農(nóng)業(yè)大

13、學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,大田噴霧作業(yè)：防飄、寬幅、高地隙,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,,防飄施藥技術(shù)：可減少農(nóng)藥用量20-30%,減少環(huán)境污染—法律設置作業(yè)安全區(qū)：不能噴藥、不能施肥,由防飄噴霧技術(shù)確定安全區(qū)的大?。?NW 605,,,,,*90%減飄安全區(qū) (德國由各州具體確定),,,,,*,70%減飄安全區(qū),50%減飄安全區(qū),,,,,殺蟲劑

14、 大田 緩沖區(qū)距離 作物 統(tǒng)噴霧方式 50 % 75 % 90 %殺菌劑

15、 大田作物 5 m 5 m 5 m *除草劑 大田作物 10 m 5 m 5 m

16、 *,,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,精準噴霧技術(shù):變量噴霧技術(shù),中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,計算機控制噴霧系統(tǒng) – ISO-Bus,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,噴霧計算機 – 必配系統(tǒng),Control of volume flux to the nozzles according to travel speed powe

17、r shaft rpm,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,調(diào)節(jié)系統(tǒng) - Technik,Control valve,Section valves,Monitor and joystick,Electronics,Flow meter,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,液路及控制系統(tǒng)路線,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,,變量施藥技術(shù)（遠程）,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,,變

18、量施藥技術(shù)（近程）,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,,變量施藥機具,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,國內(nèi)外高效航空施藥技術(shù),中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,航空噴霧技術(shù),中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,,三、我國過去十年的快速發(fā)展與取得的成就,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,,,,,,,,,,,,農(nóng)藥用量

19、 l/ha,2010年，A=20%,2015 年， A=20-30%,2020年， A=30-50%,唯一途徑：提高農(nóng)藥利用率,作物產(chǎn)量,,,,,減量空間,,,,,,,,農(nóng)藥有效利用率=A,,,,植保機械與施藥技術(shù)是實現(xiàn)農(nóng)藥減施增效的最重要手段,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,1、第一代自走式水旱兩用風送低量防飄噴桿噴霧機：（3WSF-200型）2003年鑒定：國際先進水平,中國農(nóng)業(yè)大學CCAT研制：（一）防飄噴霧技術(shù)與

20、裝備,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,3WFP-300\500導流式防飄噴桿噴霧機-2009年鑒定：國際先進水平,2、第二代導流式防飄噴桿噴霧機：針對大田旱地主要高桿作物生長中后期研發(fā)的導流飄噴霧機（3WFP-300/500）,中國農(nóng)業(yè)大學CCAT研制：（一）防飄噴霧技術(shù)與裝備,3、第三代自走式高地隙低量導流防飄噴桿噴霧機：（2014年研制的3WDFP-500：地隙、輪距均可調(diào)）,,地隙高度：0.8~1.4m可調(diào)輪距：

21、1.7~2.3m可調(diào)液壓四輪驅(qū)動鉸接同轍轉(zhuǎn)向,動力：54馬力藥箱容積：500L，最大作業(yè)速度：15km/h，噴桿長度：10m噴霧方式：常規(guī)噴霧、風送輔助噴霧,中國農(nóng)業(yè)大學CCAT研制：（一）防飄噴霧技術(shù)與裝備,,,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,應用機電一體化技術(shù)，集成應用風送輔助噴霧技術(shù)、靜電噴霧技術(shù)、自動對靶技術(shù)，使農(nóng)藥有效利用率提高到55%。,中國農(nóng)大果園自動對靶精準施藥技術(shù),中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)

22、研究中心（CCAT）,1、第一代果園自動對靶風送靜電噴霧機（3WZFJ-300型）2003年鑒定：達到國際領(lǐng)先水平,中國農(nóng)業(yè)大學CCAT研制：精準變量噴霧技術(shù)與裝備,3WZFJ～300果園自動對靶風送靜電噴霧機：自動對靶,中國農(nóng)業(yè)大學CCAT研制：（二）精準變量噴霧技術(shù)與裝備,2、第二代自走履帶式風送果園變量噴霧機（3WBF-300型）2013年鑒定：達到國際先進水平,主要技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品型號：3WBF～300L整機結(jié)構(gòu)尺寸：2710﹡

23、1070*1380標定功率：6.8kw藥箱容量：300L風機轉(zhuǎn)速可調(diào)：300 ～ 1670r/min工作壓力：1.0～2.5MPa行走速度：0.9～7.2km/h噴頭個數(shù)：每側(cè)10個,每2個不同型號的噴頭一組,3WBF～300自走履帶式風送果園變量噴霧機：自動對靶、風量可調(diào),中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,中國農(nóng)業(yè)大學CCAT研制：精準變量噴霧技術(shù)與裝備,3、第三代果園仿形自動對靶風送變量噴霧機（3WFZB-

24、1000型）：2013-2015年最新研發(fā),3WFZB-1000果園仿形自動對靶風送變量噴霧機實際田間噴霧作業(yè)，特點：自動對靶、仿形、變風量、變流量噴霧。,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,Text in here,Text,Text in here,實現(xiàn)不同大小冠層結(jié)構(gòu)的變量噴霧：,長方體形（冠層I、II 、III）,三棱柱形（冠層IV、V 、VI）,正方體形（冠層VII 、VIII、IX）,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥

25、技術(shù)研究中心（CCAT）,低空低量無人機航空施藥技術(shù)—近年來在我國發(fā)展迅速,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,2012-2013年“中日韓植保無人機與施藥技術(shù)”國際合作項目,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,55,,1952-2013年通用航空作業(yè)飛行量統(tǒng)計趨勢圖,,我國航空行業(yè)發(fā)展概況：,國內(nèi)無人植保機（UAV）種類：178種,電動型：單旋翼、多旋翼,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,201

26、2年在海南袁隆平院士水稻育種基地對國內(nèi)13種無人機施藥技術(shù)評價-農(nóng)業(yè)部植保工程專項,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,主要國產(chǎn)廠家：安陽全豐、山東衛(wèi)士、河南田秀才、廣西田園、北京天途航空技術(shù)發(fā)展有限公司、北京華聯(lián)航空公司等二百多家,電動多旋翼,各種植保無人機種類：178,電動單旋翼,油動單旋翼,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,1）3WDLS-120型植保動力傘(Fly-Umbrella for Rice &

27、amp; high Crop ),航空植保動力傘,中國農(nóng)業(yè)大學與北京圣明瑞農(nóng)業(yè)高科技投資有限公司聯(lián)合開發(fā),中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,植保動力傘水田噴霧,植保動力傘玉米噴霧,植保動力傘推廣135臺，推廣面積55萬畝次,2）3WDLS-120型植保動力傘,航空植保動力傘,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,無人機專用空噴霧系統(tǒng)研究-中國農(nóng)大,研究目的：針對旋翼無人機，研究與其配套的液力式霧化噴霧系統(tǒng)研究內(nèi)

28、容：6種液泵篩選霧化系統(tǒng)優(yōu)化設計便攜式藥箱設計控制系統(tǒng)研制,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,植保無人機超低量專用噴頭研制 –中國農(nóng)大,轉(zhuǎn)速：0~12500rpm可調(diào)流量：0~5.4L/min可調(diào)霧滴粒徑：80-270μm可調(diào)電壓：24v、功率：43.2w,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,專用防飄防蒸發(fā)制劑研究-中國農(nóng)大,研發(fā)適合高效施藥噴霧的專用防飄防蒸發(fā)新劑型--防飄防蒸發(fā)殺蟲新

29、劑型--防飄防蒸發(fā)殺菌新劑型--防飄防蒸發(fā)除草新劑型--研發(fā)、篩選防飄移助劑--研發(fā)、篩選防蒸發(fā)助劑,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,專用制劑的特性,抗漂移抗蒸發(fā)高沉積潤濕滲透耐雨水沖刷,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,風洞試驗研究-中國農(nóng)大,試驗設備及方法,防飄模型DIX的建立：DIX=［（Psmpl-Pblk）·Vdil］/(Pspray·Acol),溫度：10~3

30、0 ℃相對濕度：40 %~80 %風速：0.3~15 m/s，工作段：長度10 m，高度1.6 m，寬度2.5 m工作壓力：0~8 MPa可調(diào)。,中國農(nóng)業(yè)大學藥械與施藥技術(shù)研究中心（CCAT）,四）、結(jié) 語Conclusions and recommendations,結(jié) 語,1、發(fā)達國家植保機械與施藥技術(shù)先進、發(fā)達、自動化程度高；過去的十多年取得了長足的進步；2、新藥械研發(fā)是關(guān)鍵：產(chǎn)品質(zhì)量、關(guān)鍵工作部件