果树农药精确喷雾技术研究

李常俊

（鄄城县旧城镇人民政府，山东 鄄城 274603）

精确喷雾是指以果树的需求为依据，对农药喷施量进行随时调整的技术。精确喷雾技术的出现，主要依托于地图、传感器技术。试验表明，高精确度农药喷雾技术的出现，不仅使农药的利用效率得到了提高，还具有减少农药使用量的作用，这与可持续发展提出的要求不谋而合。

1 果树农药喷雾精确性的影响因素

1.1 喷雾工具

在我国，诸多用来对农药进行喷施的工具中，使用频率最高的喷雾工具为背负式手动喷雾器。此外，较为常见的喷雾工具还包括喷烟机、熏蒸机、果园喷雾等。但是，现有喷雾工具与发达国家所应用的喷雾工具相比仍旧存在较为明显的差距，这就需要科研人员投入更多的时间和精力，用来更新喷雾工具，为农药喷施工作的精确性提供保证。

1.2 气候条件

靶标物上沉积雾滴的多少，往往受风向、气温、湿度等气候因素的影响，如果气温高、湿度低，则雾滴蒸发速度快。喷雾的最佳时间应为10：00之前或者16：00之后，这是因为中午气温高，所喷施农药的挥发速度快，效果受限。还应当注意一点，风向和风力不仅会使雾滴蒸发速度加快，还会给喷雾的方向带来影响，雾滴脱离靶标的问题与风向和风力等因素存在密不可分的关系［1］。由此可见，工作人员在喷施农药时应尽量选择无风的天气，降低风向、风力带来的影响。另外，如果同时利用多个喷头对农药进行喷施，交叉、重叠、漏喷等问题难以避免，这也是导致喷雾分布不均匀、精确性不高的原因之一。

1.3 喷头的选择

喷头是喷雾装置的重要组成部分，可以说，喷头的大小、质量和类型直接决定了喷雾的密度、分布和大小，果树对除草剂、杀虫剂和杀菌剂的需求不同，在对功效不同的农药进行喷施时，根据实际情况调整雾滴大小很有必要，如果工作人员无法做到及时对雾滴大小进行调整，农药喷施工作的效率往往难以得到保证。

1.4 药液的性质

表面张力的存在导致雾滴无法均匀地分布并沉积在果树叶片上，若果树叶片具有不易湿润的特点，只有将表面张力降低，才能使雾滴具备良好的附着效果。通常，药液兑水稀释后往往具备极大的表面张力，药液被浪费的情况无法避免，要想解决上述问题，关键是在药液残留动态、安全评价等工作上投入更多的精力和时间，对药液性质进行深入探究，从而达到提高药液利用效率的目的。

2 提高果树农药喷雾精确性的方法

在对农药进行喷施时，能起到防治靶标作用的农药，往往只在所喷施的农药中占据极小的比例。换句话说，虽然化学农药的效果十分明显，但是，由于利用效率低下，不仅大量农药被浪费，流失的农药还会给环境带来污染。由此可见，如何实现农药的高效利用，成为社会热议的焦点有其必然性。另外，要想使我国的水果产业在激烈的竞争中占据一席之地，大力研究精确喷雾技术，确定并推广符合水果生长需求的喷雾技术同样十分关键。

2.1 大力改造并升级喷雾机械

经过走访和调查发现，导致果树农药喷雾技术所具有精确性始终无法得到提高的原因，主要是农户缺少配置喷雾药液的工具，因此，在计量器具的生产方面投入更多的精力很有必要。科研人员可以根据农户的实际需求，将计量器具划分为不同的层次和类型，保证所生产计量器具满足低成本、易携带和便于使用等要求。在此基础上，对果树农药喷雾的标准加以明确，增加关键零部件的生产数量，保证农户在果树种植过程中对农药喷施工具的需求可以最大限度地得到满足。

2.2 利用GPS提高喷雾精确性

可以在GPS的帮助下，对田间位置坐标进行确定，再以变量施药图为依据，安排并开展喷药作业，使农药喷施工作更具有针对性。近几年，GPS在地面喷雾、航空施药等方面均发挥出了重大的作用。开展地面施药工作时，工作人员可以携带GPS前往田间，完成调查虫情的任务，一旦发现有虫情存在，通过绕区域一周的方式，保证病虫区地图经由GPS在地图上被准确地记录下来，随后负责操控喷雾机的人员便可以根据病虫区地图展开相关工作。需要注意的是，病虫区地图主要涵盖2个方面的内容，一个是病虫种类，另一个是病虫密度［2］。在GIS中输入病虫区地图后，参考该地块的气象条件、农药种类、作物生长期等因素，便可得出作物生长受病虫害影响的模型，工作人员可以根据模型所呈现的内容，确定防治的方案和策略。果园喷雾机所配备工具，除上文提到的GPS外，还应包括流量传感器和速度传感器，以便于工作人员对农药喷雾的药量和速度进行监控。此外，计算机还应将所记录车辆位置、喷雾量等信息提供给相应的GIS系统，保证喷雾量分布图的准确性。

2.3 添加能扩大喷雾覆盖面的助剂

很长一段时间内，农户都将农药使用理解为药物的称量与配置，喷雾标准始终没有得到统一。作为表面活性剂的一种，喷雾助剂是通过降低叶面和喷雾滴液接触面的方式，达到扩大喷雾覆盖面的效果。工作人员可以通过对药液表面张力进行调整，保证叶片上所形成分布与沉积的科学性，提高农药的利用效率。需要明确一点，工业产品并不能代替喷雾助剂，因此，随意在农药中添加工业产品，往往无法达到扩大喷雾覆盖面的效果。

2.4 合理应用传感器

早在20世纪80年代，超声波测距就被应用在了果树喷雾过程中，所取得的效果也有目共睹。超声探测系统的优势，主要是工作人员可以利用其对果树位置、尺寸进行探测，再利用计算机将电磁阀喷雾打开，完成精确喷雾工作。以美国生产的某种智能喷雾系统为例，该系统经由喷雾控制器、超声波传感器相连接，位于两侧的探头可以根据果树的形状、大小开启喷雾，工作人员能通过控制器对喷雾速度、面积等数据加以了解。另外，某公司根据果树喷雾工作的特点，研发了能对喷雾进行有效控制的工具，工作人员可以独立控制喷杆，根据喷施对象的行距和高度对喷雾加以控制，在保证喷雾压力稳定的基础上调整喷雾的流量，降低喷雾过量或类似情况出现的概率。除了上文提到的美国公司外，我国华南农业大学也成功利用单片、变频器、电磁阀、超声波传感器等组成了相应的控制系统。该控制系统的作用主要是向CPU传送喷头和采样点的距离，对喷头进行控制，确定开启电磁阀的时间，保证喷雾时间、距离和压力的科学性，为喷雾技术所具有精确性的提高提供帮助。

2.5 静电喷雾技术的应用

静电喷雾的原理是利用高压静电的发生装置，使喷雾均匀喷出和覆盖。另外，较快的沉降速度在无形中避免了农药的大量漂移或流失，利用效率自然随之得到提高［3］。但是，静电喷雾技术的不足也十分明显，带电雾滴穿透植物冠层的能力有限，靶标成为雾滴沉积的主要区域，此时就需要工作人员利用辅助设备对雾滴进行输送。

2.6 图像处理技术与喷雾技术相结合

在对果树进行农药喷施时，图像处理技术的应用方向主要是为识别杂草和控制喷雾系统的研发提供帮助，工作人员可以在该项技术的辅助下，根据果树的种植密度和长势，确定不同地块除草剂的喷施量，为喷施的精确度提供保证。北京林业大学利用传送带、计算机、CCD相机和图像采集卡组建了相应的系统，用来对果树外形图像进行连续的获取和计算，从而得出农药喷施所需的参数，如重心位置、树冠面积等。试验结果表明，合理应用图像处理技术，能提高喷雾的精确度，喷雾损失随之减少。另外，图像处理技术还常被用来对雾滴尺寸进行测量，所得结果也较为准确。

2.7 优化所喷射雾滴的粒径

工作人员在喷施农药时，需要保证果树和喷头的距离大于30 cm，这样做的目的是保证所形成雾滴状态符合精确喷雾的要求。在利用圆锥喷嘴对农药进行喷施时，工作人员应用单侧喷雾代替交叉喷雾，在此基础上逐步利用扇形喷头代替圆锥喷头，通过机械喷雾的方式保证喷雾效果。

3 结语

农药精确喷雾技术在发达国家得到了大力的推广，所取得的效果也十分突出。研究表明，精确喷雾技术的应用不仅能降低农药的施加成本，保护生态环境，还有利于果园管理工作的开展。另外，所生产水果的质量也能得到不同程度的提高。由此可见，本文所讨论内容具有较为突出的现实意义。