中国植保机械的现状及发展趋势

乔晓晓（山东省淄博市高青县数字乡村发展中心，山东 淄博 256300）

植保环节在中国农业生产中占据重要位置，是维护作物产量、作物质量、农业经济收益以及作物环境的关键。植保机械、农药研究以及农药喷洒技术是植保环节三项核心内容。现阶段，中国已具备国际水准的农药研制技术，然而在植保机械研究方面还存在几点有待完善之处，使得现实植保工作中存在机械产品单一、施药技术创新性不足等问题。对此，有针对性地分析中国植保机械现状与未来发展趋势，对于推动中国植保工作机械化发展具有积极意义。

1 中国植保机械发展存在的不足

1.1 植保机械产品单一

在20世纪40年代，海外一些发达国家通过大规模农场生产经营专门的植保工作体系，在果园和稻田以及特色作物等采用专门施药设备进行作业。

但是中国对植保机械进行研究时间较晚，目前植保机械一直局限在背负式喷雾器为主的状态中，同时产品类型多样性不足，农民挑选空间较小。中国目前尚处在植保智能化发展的初期，即便是大疆与极飞领头的众多企业已经针对航空植保领域建设起一定规模，但是无人机喷施环节还比较缺乏专业度，且通常是一机多人多作物模式，也就是一架无人机要兼具果园、稻田等作物的喷洒作业，缺乏针对性，以此导致农业喷洒用量不能保证，农药浪费和环境污染问题不能充分控制。

1.2 制造工艺与核心技术有待加强

不管是传统背负式喷洒装置，还是新近发展的无人机植保技术，在技术和工艺方面都存在着一定的缺陷。喷洒所用的喷头主要源于国产，而国产喷头的生产水平还相对较弱，技术性较低，其制造出的液压式喷头以及离心式喷头等喷洒指标暂时还无法到达国外领先水平。例如110015喷头，虽然国产喷头在液滴流动大气雾化特性方面能够到达进口喷头水平，但其喷洒延展性和稳定性明显不足。目前，中国北方某些重要林业省份已经限制或暂停了国产喷头以及防止滴漏装置的应用，以大疆和极飞为主的相关公司在主要的无人机上使用的均为来自国外进口的装置和设备。植保中需要用到巡航控制系统，虽然中国在北斗导航方面研究取得了巨大突破，但是，大部分植保无人机采用的依然是美国的定位导航系统，要真正实现辅助系统的国产化还需要一段时间。

1.3 农药研究没有和植保机械有效结合

现阶段，农药研究主要以药效提升为大方向，在植保机械有效结合方面存在不足。进行作业时，由于风力、温湿度等因素造成雾滴漂移，由此提升了农药沉积在靶向范围之外的农药流失问题的几率。但是因为当前在农药定靶方面研究拘泥在植保机械和农药喷施环节，所以对于农药类型选择以及农药与器械结合比较忽视。此外，基于中国对于背负式喷雾器比较推崇，致使农村地区使用的农药剂型普遍是可湿性粉剂，不过此剂型不利于高效作业为特点的植保无人机使用。因为无人机喷施平台对液泵与喷头都存在较高要求，只适宜水乳剂和悬浮剂剂，中国已经开展了相关研发和生产，相对来讲美、日等国生产的纳米药剂，更加适合无人机喷洒使用。中国农药研制和植保机械建设存在脱节现象，在一定程度上也对植保机械发展起到限制影响。

1.4 施药技术创新性不足

施药技术主要目的在于提升靶标农药沉积量，降低或是控制农药喷洒脱靶情况。当前，中国给药技术还存在一定缺陷，比如：脱靶率高、用量大、品种单一以及给药浓度高等，药物喷洒方面处在的不足与机械方面存在的问题相叠加，使植保工作受到限制。现阶段，国家就多种作物专门喷施方式上研究还需完善，低浓度、小容量的药物喷洒技术需要加快发展，在静电喷雾技术加强方向还需要提升重视。另外，由于现代机械施药技术规范不完善，传统农业人员没有掌握标准化机械施药技术规范，传统施药环节与现代施药技术要求差异明显，导致作业人员会遭受农药中毒威胁，危害操作人员身体健康。根据有关报道显示，中国每年农药在喷施环节中所造成的中毒数量高达十万人之多。

2 国植保机械发展问题处理对策

2.1 大力调整产业结构推动植保机械专业化发展

中国疆土广阔、耕地资源丰富，并且种植品种数不胜数，种植环节存在复杂性特征，为契合各个区域作物栽培需要，必须及时优化植保机械行业结构，从而将植保机械行业发展调整到专业性、标准性方向上。着眼于整体角度，需要一步步提升植保无人机与自走式喷洒机在市场中占有比重，以替换掉传统背负式手动喷洒机。但结合如今国家个体农业主流形式，可以结合山区、丘陵、平原等地貌，引入中小型自动喷洒装置，比如：可以采用单旋翼无人驾驶飞机让农药能够得到充分利用。在平原上和大范围种植方式，需要普及大中型植保器械，具备自动化行走功能的喷雾机以及多旋翼的无人驾驶飞机都具有较好的应用效果，以上机械均存在效率高、效果高等优势。

2.2 提升基础部件研发速度

植保机械基本部件有喷头、液泵和喷杆，在喷洒农药能力、精准使用农药和强化植保作业功效方面具有较大影响。现今，植保无人机一般使用的喷头是11001-11005系列，对于喷头雾化能力进行加强可以直接加强农药有效利用率，喷头具有良好的延展性和稳定性也有利于稳定和优化农药喷施质量。喷杆的轻便化设计以及液泵的加固设计能够改善喷药平台的工作效果。给药平台针对农药研发在提升药剂定靶率、控制农药流失和提升植保机械使用时间方面意义重大。从当前需求来看，悬浮剂和水乳剂更加符合植保设备的需求，农药在研制期间需要将重点转移至农药药剂剂型转换。

2.3 深化施药技术研究

施药水平进步可以带动植保机械行业发展，近年来涌现的无人机喷施手段可直接推动植保无人机行业发展。但是因为目前时期重点研究对象是静电喷雾技术、小容量喷施以及雾滴减飘等，因此接下来需要将施药技术与植保机械有机结合，深入调整植保机械结构数值，大力研发给药技术和智能给药手段。在新阶段，国家一般使用的空中喷药环节需要进一步深化空间定位和巡航喷施水平，在此基础上，对雾滴沉淀各类参数进行进一步调整，并加强雾滴沉积均匀性；其次，深化对飞防专用助剂探索，从而研究更具先进性、信息化无人机施药平台。此外，需要进一步对药物喷洒设备和喷施系统进行结构上的优化以及技术上的提升，从而加快植保机械行业进步。

2.4 建立完善行业标准

近年来，植保机械领域在市场中已获得一定份额，因而，完善目前植保机械行业技术标准，健全现行质量监测系统，并切实加强市场管理以及对产品的质量控制，针对植保机械方面效果显著。不止要对设计任务、销售任务和生产环节严格把控，更要严格培训相关操作人员专业素质。此外，对农业种植人员也要加大力度进行宣传与教育，其一是为了让农民学习新型植保手段，其二是为了让农民具备良好植保机械分辨能力。要促进植保发展，需要将其视为专项产业，扩大视野，不但要在药剂方面极大研究力度，还须提升给药技术和植保设施开发能力，全面建设植保工作系统。

3 结语

综上所述，病虫害是妨碍农业作物健康、顺利生产主要因素，对其进行防治是维护农作物产值、产量重点。中国植保机械技术经过长期发展已初见成效，在促进农业增产方面发挥了重要作用，但是，与其他农业发达国家相比，中国还有很大提升空间。在未来，需要有效借助行业相关指导文件内提出的契机，在节能环保的农业发展目标的指导下，深入发展新型高效植保机械技术与配套设施，充分实现植保机械智能化、精细化、可持续化发展。