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静电喷雾系统巧解农药“减量增效”难题
日期:2020-09-22 作者:未知 来源:新华日报 点击:
 我国是农药使用大国,但植保机械作业指标和性能落后,特别是在大田和果园施药作用中,存在农药利用率低、作业效率低的问题。“水稻、小麦种植过程中的农药减药增效技术一直是困扰业内的重要难题。”江苏大学农业工程学院贾卫东研究员团队的贾卫东介绍,江苏大学是国内最早从事植保机械研究的高校,从上世纪 70 年代开始,学校就开始研究植保机械静电喷雾技术,静电喷雾治虫在草原治蝗和卫生防疫方面居于国际领先水平。但是,由于该项技术不稳定、不可靠,电子元器件价格高昂,一直藏在“闺中”,没有向社会推广开来。
    从 2015 年开始,针对大田水田喷杆喷雾机,贾卫东课题组开展了自走式喷杆喷雾机的减药增效关键技术和装备研究。经过五年多时间的攻关,课题组完成了双平板低量静电喷头部件研制,开发了高压发生器,完成了低量静电喷雾系统集成开发,也成为这项研究的关键突破点。贾卫东说,在低电压条件下荷上静电是一个关键技术难题。针对大田实际情况,课题组最终采用了双平板感应环形成感应电场,满足扇形喷头的需求,并优化了喷嘴内流道结构。
    尽管在国内植保机械静电喷雾技术领域处于领先地位,但是一项研究成果从书桌走出围墙,从实验室走向田间地头,注定不会是坦荡的通途。贾卫东坦言,在静电喷雾技术推广应用的过程中,课题组走过了多次弯路。2012 年,团队想要学习国外经验,在国内推广气流辅助静电喷雾技术,结果发现喷枪体积过大,喷头雾形不匹配,不适用于国内农用植保机械。2015 年,团队又谋划着做大做强,攻克大田用喷杆喷雾机整机。
    “底盘不是我们的专长,且研发经费动辄就要几百万,在底盘研发上我们明显感到吃力。”在一次交流中,中国工程院院士、农业机械设计制造专家陈学庚提出要快速推广技术的思路,这给课题组指明了方向。贾卫东意识到,做技术推广不能贪大求全,而是要专注自己的领域,推出团队最擅长的技术。
    从那时起,团队开始专攻主流机型即自走式喷杆喷雾机的系统改造,完成了适用于自走式喷杆喷雾机的低量静电喷雾系统集成开发。这个系统由变量喷雾控制阀、静电发生器、传感器组件和低量静电喷头组成,实现了 56 个静电喷头喷雾,相对于以往的单喷头和少量喷头的喷雾器相比,在多喷头喷杆静电喷雾技术方面实现了突破。
    如今,完成一台自走式喷杆喷雾机的系统改造,只需要外装课题组自主研发的喷头和高压发生器,器件加工、系统改造整个过程仅需 15 天时间即可完成,改造成本也在 4 万元左右,大大降低了技术推广的成本。
    “我们临海共有73万亩耕地,农业机械340多台套,其中喷雾机38台,2台喷雾机进行了静电喷雾系统改造。”江苏省农垦集团临海分公司总经理助理朱忠阳算了笔账,静电喷雾机的优势在于省药 20%左右,以一亩田 130 元的农药投入计算,每亩可以节省农药 25 元,而且机器作业效率高,一天作业面积达到了2000 亩。
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