设施农业新型植保机械化技术试验

本文分析了天津地区温室的主要建筑形式，并根据天津常规的设施农业农艺生产模式，对悬挂式喷施机作为设施农业新型植保机械化技术进行研究，在天津市北辰区双街种养殖专业合作社安装了悬挂式喷施机，并开展了对比试验，分析了节省人工、节水肥药、增加收益这三个方面的效益，同时也提出了对棚室结构改造增加成本的问题。

一、设施农业新型植保机械化技术研究背景

天津市设施农业生产设施主要有3种形式，即连栋温室、日光温室、小型冷棚。连栋温室是现代大型温室，内部具有加温和光照设施，可进行多种种植模式，内部空间广阔，适宜多种小型农机装备运行。它采光时间长，抗风和抗逆能力强，但建造成本过高，同时需要较高的技术和管理水平，主要应用于各农业示范基地。日光温室具有采光和保温性好、取材方便、价格适中、节能效果好的特点，不适应小型农机随时进出作业。小型冷棚具有通风透光好、造价低，基础设施差，劳动强度大，抗灾能力差，种植模式随意，不适宜农机使用。

日光温室和塑料大棚为代表的温室大棚在天津市占到温室面积的80%以上，作物种植品种多样，新型植保机械化技术设备喷灌施药机在设施生产中必不可少，同时设施生产对喷灌施药机的可靠性和功能性有很高的要求。由于温室建筑标准不统一，温室内走道各式各样，同时为了增加产出，选择悬挂式喷施机，鉴于不同的棚体结构，机具重量要轻，以降低棚室负载压力。

二、设施农业悬挂式喷施机试验研究

1.技术特点及适用范围?悬挂式喷施机是利用温室结构特点，运行于温室上方轨道的设施农业田间管理装备，具有空中自主移动、喷灌机喷杆升降自动可调、结合地面或空中自动转轨、多种工作模式功能，集喷灌、施药、施肥和加湿为一体，并具有定时、自动和遥控多种控制方式，配合全自动转轨车和物联网控制，使人员无需进入作业环境即可完成水肥药一体作业。

适用于设施园艺的灌溉和病害防治。如花卉、蔬菜和苗盘等。不适于使用不可溶粉状农药，否则会导致机械堵塞及加快机械磨损。

2. 试验研究

(1)试验目的?通过对悬挂式喷施机的试验研究，验证技术设备的可靠性、作业质量、作业效率、经济性，对悬挂喷施机进行客观评价。

(2)试验方案?试验采取对比试验的方式，用悬挂式喷施技术和原有技术在北辰双街葡萄园内进行植保作业，验证各项指标。

试验技术：轻型悬挂喷施技术，将葡萄棚室焊接轨道，采用转轨车进行转轨，1人操作作业。

对比技术：车载水箱和高压泵，通过人工输送水管，高压喷枪进行喷施作业，6人操作作业。

(3)试验条件?地点选择在天津市北辰区双街种养殖专业合作社葡萄基地。集体投资建成1200个连栋温室，每个温室面积4.5亩，全部进行优质品种葡萄生产。基地的种苗、施肥、打药、技术指导和销售由合作社统一负责，承包户负责各自棚室的日程管理，集约化程度高，农民劳动强度低，收益有保障。

(4)试验过程?在天津市北辰区双街种养殖专业合作社安装了悬挂式喷施机，为实现高效低成本作业，采用悬挂式棚间可移动方案，利用转轨车对喷施机组进行棚间转换，植保作业环节无人干预，安全高效。能够进一步提高工作效率、降低投入成本。

双街种养殖专业合作社主要种植葡萄和草莓，病虫害对葡萄生长影响较大，因此对植保作业效率和作业效果要求很高，不及时防治，甚至及时不彻底的防治都将造成极大经济损失。传统的作业方式需要1台运水车和1套植保机械，配置4个工人，才能完成植保作业。4人共同完成拖拽90m高压水管，控制高压水枪进棚喷洒，费时、费力又浪费药品，而且叶面沾药不均匀。

2013年9月12日开始对悬挂喷施机轨道进行安装，棚室面积4.5亩，棚长60m，棚中有立柱，无法一次性喷施，因此采取转轨进行喷施;在棚室的梁上安装喷施机行走单轨轨道，喷施机悬挂在轨道上，通过遥控进行遥控喷施，10月15日轨道安装完毕;17日进行悬挂喷施机轨道行走调试同时对转轨喷施机进行喷施试验，一次可喷施4行葡萄。从2013年9月至2015年5月共开展试验11次，本文选取2014年4月15日对比试验进行分析，并将悬挂喷施作业与传统机动喷雾作业进行对比随后进行了实际生产应用，应用规模135亩。

(5)试验结果

①节省人工费?悬挂机械喷施1人操作而人工喷施3人操作，每人每天按150元计算(按1台悬挂机械喷施机和1台机动喷雾机对比)，1000亩悬挂机械喷施需要12天完成，人工操作需要30天完成，机械喷施比人工喷施提前18天完成，葡萄喷施1次亩节省人工费16.2元，1000亩节约1.62万元，葡萄一年喷施7次，总节约人工费11.34万元。

②亩节水肥药?悬挂机械亩喷施农药用水量164.25L，人工喷施用水量298.8L，人工比机械喷施亩用药量增加134.55L，亩喷施农药平均57元，亩节水肥药27元，按7次喷施1000亩节水肥药18.9万元。机械高效喷施比人工喷施减少2次喷施，节水肥药5.4万元，总节水肥药24.3万元。

③增加收益?悬挂喷施药液喷雾均匀，可对葡萄进行全覆盖，减少病害发生，减少病果和烂果，降低果品农药残留，提高品质和产量，亩增产5%，亩平均产量1500kg，亩增产75kg。通过采用悬挂喷施机械植保喷施两年，取得了显著的经济效益。

④问题及改进?采用轨道悬挂高效喷洒机进行植保效率高，能有效防治病虫害，但需要对设施棚室结构进行改造，安装行走轨道，与建设初期就进行设计安装相比，成本增加较多。

三、结论

试验表明，植保作业环节不需近距离操作，安全、高效、性能稳定。从节省人工、节水肥药、增加收益这三个方面分析发现，在需要大量喷施作业且经济价值较高的农作物生产中，使用该技术效益非常显著。但对设施棚室结构改造，安装行走轨道，与建设初期就进行设计安装相比，成本增加较多。使用自走式悬挂喷施机是较理想选择，自带动力，移动灵活，作业范围大，适应范围广。

轻型悬挂式喷施机试验表　试验单位:北辰区农业发展服务中心　试验地点：双街葡萄园