高玉平

摘要：介紹了我國園林植保機械的現(xiàn)狀與國外植保新技術(shù)，提出了園林植保機械綠色設(shè)計的研究重點和研究方向。

關(guān)鍵詞：園林；植保機械；綠色設(shè)計；施藥技術(shù)

中圖分類號：S49 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095－6835（2014）08－0156－02

園林植保機械是用來施用化學(xué)藥劑的機械和工具的統(tǒng)稱，主要功能是使用機械設(shè)備對城市道路綠化園林的有害生物實施化學(xué)防治。綠色設(shè)計又稱為生態(tài)設(shè)計或環(huán)境設(shè)計，以可持續(xù)性、重復(fù)利用等環(huán)境屬性作為產(chǎn)品的設(shè)計理念。園林植保機械綠色設(shè)計就是在傳統(tǒng)園林植保機械的生產(chǎn)、使用中，加入先進的設(shè)計理念，以高效、環(huán)保為目的，使資源利用效率最高，且對生態(tài)環(huán)境的負面影響最小。

1我國園林植保機械的現(xiàn)狀

目前，我國園林植保機械的制造水平與國外發(fā)達國家相比仍存在一定的差距。我國園林植保機械的制造多以人力為動力，比如常見的手動背負式噴霧器、手動壓縮式噴霧器等。另外，也有部分小動力噴粉噴霧機、拖拉機配套的噴霧機、車載風(fēng)送超低量噴霧設(shè)備等。目前在太原市園林植物有害生物的防控中，也僅有幾臺超低量噴霧機械設(shè)備，而這些設(shè)備普遍存在著作業(yè)效率低、防治效果差，跑、冒、滴、漏現(xiàn)象嚴(yán)重，設(shè)備使用壽命短等缺陷。因此，在我國園林植保機械的發(fā)展中仍存在一定的不足，主要表現(xiàn)在以下幾方面：①資金投入不足，使產(chǎn)品的研發(fā)、升級、更新、換代不能滿足城市綠化發(fā)展的需求。②缺乏相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，園林植保機械的制造與工藝技術(shù)水平相對落后，精度低，品種單一，且霧化性能較差，浪費農(nóng)藥，污染環(huán)境。③由于植物的種類不同、所處的環(huán)境不同，其生長和有害生物的發(fā)生均具有獨特性，而目前的植保機械仍不能滿足實際防治作業(yè)中的需要。④設(shè)計觀念缺乏一定的創(chuàng)新，且計算機技術(shù)應(yīng)用不足，缺少自動化、智能化。

2國外園林植保機械的發(fā)展?fàn)顩r

目前，國外園林植保機械以高效、經(jīng)濟、安全、保護環(huán)境、減少污染作為發(fā)展總趨勢，在超低量噴霧技術(shù)、機電一體化、自動對標(biāo)施藥技術(shù)、藥液霧化漂移技術(shù)上均取得了一定的進展。同時，因各國國情不同各具特色。比如日本地塊小、經(jīng)營疏散，以發(fā)展小型機動式植保機械為主（也有生產(chǎn)高效的大型植保機械，比如自走式噴粉噴霧彌霧機）；美國等地勢平坦、面積廣大的國家以發(fā)展拖拉機配套的吊掛式和牽引式大型植保機械為主。目前，國外植保新技術(shù)主要包括以下三種：①靜電噴藥技術(shù)。靜電噴藥技術(shù)是通過在設(shè)備的噴頭部位施加一定的負電場，使噴出的藥液霧滴帶有負電，充分利用其電力線的穿透性，使藥液附著于植物的各個部位，這樣不僅提高了藥液的利用率，同時也減少了對周圍環(huán)境的污染。②機電一體化技術(shù)。機電一體化技術(shù)是依據(jù)計算機，根據(jù)作業(yè)對象和環(huán)境條件嚴(yán)格控制工作單位時間和噴灑量，實現(xiàn)精確、精量施藥。③利用圖像傳感器獲得物體圖像的植物檢測和識別技術(shù)。該技術(shù)是將圖像轉(zhuǎn)化成矩陣，利用計算機分析圖像，從而完成對周圍環(huán)境和目標(biāo)的識別和理解。該技術(shù)的運用也是病蟲害防治的重要前提條件。

3園林植保機械的綠色設(shè)計

目前，由于傳統(tǒng)的化學(xué)防治對生態(tài)環(huán)境和居住環(huán)境都會產(chǎn)生一定的負面影響，因此，采用物理方法進行植保機械的綠色設(shè)計是最理想的方式。雖然國內(nèi)已研究出利用光能、電流、熱能、電磁、超聲波、射線等殺滅害蟲的物理防治技術(shù)，比如黑光燈、太陽能殺蟲燈、電子殺蟲燈等，但是，由于我國目前的研究水平有限，且就其實用價值來講，還不能達到大規(guī)模應(yīng)用和推廣，因此，傳統(tǒng)的化學(xué)防治仍是我國園林植保機械的主要手段。園林植保機械的綠色設(shè)計和各部件的優(yōu)化設(shè)計仍然是當(dāng)前的發(fā)展方向。

3.1控制系統(tǒng)

隨著計算機的普及和應(yīng)用，園林植保機械也應(yīng)逐步向自動化和智能化方向發(fā)展。在系統(tǒng)控制中，應(yīng)充分利用計算機識別精確的特點，計算出施藥部位的面積和所需施藥量，并進行自動監(jiān)測與自動調(diào)整，提高施藥的效率和準(zhǔn)確率。

3.2貯存系統(tǒng)

貯存系統(tǒng)是指植保設(shè)備中用于貯存水和藥液的部分，是園林植保機械中的重要組成部分。因此，在貯存系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)盡量采用完善的過濾系統(tǒng)，不僅要考慮水箱和藥箱的容量，還應(yīng)考慮材料的耐腐性、工藝和可回收性。植保機械使用過程中，經(jīng)過多次過濾后，藥液從噴頭噴出，為避免或減少霧化噴頭的堵塞，在系統(tǒng)安裝中應(yīng)采用有自潔能力的壓力過濾器以提高過濾能力，減少因堵塞造成的污染問題。為避免將藥箱中剩余藥液帶回，植保機械的清洗應(yīng)在工作后立即完成。因此，除了傳統(tǒng)的噴藥水箱外，還應(yīng)配有專供清洗的附加水箱。

3.3噴灑施藥系統(tǒng)

要研制更多的新型綠色植保機械，就得從基礎(chǔ)工作部件的研制開始，科研工作的重點不能脫離了基礎(chǔ)部件的研制。目前，對已深度研究的低量、微量和精量噴灑技術(shù)，應(yīng)在設(shè)計時加以應(yīng)用。低、微量噴霧可將霧滴的直徑大大減小，有效地提高了噴霧質(zhì)量，也減少了對環(huán)境的污染。

3.4藥液回收系統(tǒng)

噴霧時霧流橫向穿過作物葉叢，未被葉叢附著的霧滴進入回收裝置，過濾后返回藥液箱。這樣既提高了農(nóng)藥的利用率，又減少了飄移污染。

3.5目標(biāo)識別系統(tǒng)

目標(biāo)識別是利用近紅外光電傳感器和計算機對遙遠目標(biāo)進行辨認。通過辨認，不僅可以精確探測和定位選定的目標(biāo)，而且能夠測量與目標(biāo)形體和表面物理特性相關(guān)的參數(shù)，進而對目標(biāo)分類和識別。依據(jù)此原理，在噴霧系統(tǒng)上安裝目標(biāo)識別裝置，由控制電路控制噴灑系統(tǒng)有選擇地施藥，同時只對有效部位進行噴霧，這樣極大地減少了農(nóng)藥的用量，明顯地提高藥劑的有效利用率，獲得更好的噴藥效果，并減少污染。

4結(jié)束語

我國的植保機械和施藥技術(shù)與其他發(fā)達國家相比還存在著較大的差距。在今后的研究設(shè)計中，應(yīng)結(jié)合我國國情，在制造、包裝運輸、應(yīng)用維護和生命終結(jié)后的回收處理等方面遵循綠色設(shè)計的原則。研究、開發(fā)和利用適合我國城市綠化的園林植保機械新產(chǎn)品，加強對新材料、新工藝、新技術(shù)的研究和應(yīng)用。

參考文獻

［1］劉建，呂新民，黨革榮，等.植保機械的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］.西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報，2003，31（10）增刊：202-204.（下轉(zhuǎn)第160頁）