園林植保機械的綠色設計及其發展趨勢

高玉平

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

關鍵詞：園林；植保機械；綠色設計；施藥技術

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

園林植保機械是用來施用化學藥劑的機械和工具的統稱，主要功能是使用機械設備對城市道路綠化園林的有害生物實施化學防治。綠色設計又稱為生態設計或環境設計，以可持續性、重復利用等環境屬性作為產品的設計理念。園林植保機械綠色設計就是在傳統園林植保機械的生產、使用中，加入先進的設計理念，以高效、環保為目的，使資源利用效率最高，且對生態環境的負面影響最小。

1我國園林植保機械的現狀

目前，我國園林植保機械的制造水平與國外發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、車載風送超低量噴霧設備等。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備，而這些設備普遍存在著作業效率低、防治效果差，跑、冒、滴、漏現象嚴重，設備使用壽命短等缺陷。因此，在我國園林植保機械的發展中仍存在一定的不足，主要表現在以下幾方面：①資金投入不足，使產品的研發、升級、更新、換代不能滿足城市綠化發展的需求。②缺乏相關產業的技術標準，園林植保機械的制造與工藝技術水平相對落后，精度低，品種單一，且霧化性能較差，浪費農藥，污染環境。③由于植物的種類不同、所處的環境不同，其生長和有害生物的發生均具有獨特性，而目前的植保機械仍不能滿足實際防治作業中的需要。④設計觀念缺乏一定的創新，且計算機技術應用不足，缺少自動化、智能化。

2國外園林植保機械的發展狀況

目前，國外園林植保機械以高效、經濟、安全、保護環境、減少污染作為發展總趨勢，在超低量噴霧技術、機電一體化、自動對標施藥技術、藥液霧化漂移技術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、經營疏散，以發展小型機動式植保機械為主（也有生產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，國外植保新技術主要包括以下三種：①靜電噴藥技術。靜電噴藥技術是通過在設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境的污染。②機電一體化技術。機電一體化技術是依據計算機，根據作業對象和環境條件嚴格控制工作單位時間和噴灑量，實現精確、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。該技術是將圖像轉化成矩陣，利用計算機分析圖像，從而完成對周圍環境和目標的識別和理解。該技術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計

目前，由于傳統的化學防治對生態環境和居住環境都會產生一定的負面影響，因此，采用物理方法進行植保機械的綠色設計是最理想的方式。雖然國內已研究出利用光能、電流、熱能、電磁、超聲波、射線等殺滅害蟲的物理防治技術，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，還不能達到大規模應用和推廣，因此，傳統的化學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計和各部件的優化設計仍然是當前的發展方向。

3.1控制系統

隨著計算機的普及和應用，園林植保機械也應逐步向自動化和智能化方向發展。在系統控制中，應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，并進行自動監測與自動調整，提高施藥的效率和準確率。

3.2貯存系統

貯存系統是指植保設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，在貯存系統設計中，應盡量采用完善的過濾系統，不僅要考慮水箱和藥箱的容量，還應考慮材料的耐腐性、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，在系統安裝中應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，植保機械的清洗應在工作后立即完成。因此，除了傳統的噴藥水箱外，還應配有專供清洗的附加水箱。

3.3噴灑施藥系統

要研制更多的新型綠色植保機械，就得從基礎工作部件的研制開始，科研工作的重點不能脫離了基礎部件的研制。目前，對已深度研究的低量、微量和精量噴灑技術，應在設計時加以應用。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量，也減少了對環境的污染。

3.4藥液回收系統

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。這樣既提高了農藥的利用率，又減少了飄移污染。

3.5目標識別系統

目標識別是利用近紅外光電傳感器和計算機對遙遠目標進行辨認。通過辨認，不僅可以精確探測和定位選定的目標，而且能夠測量與目標形體和表面物理特性相關的參數，進而對目標分類和識別。依據此原理，在噴霧系統上安裝目標識別裝置，由控制電路控制噴灑系統有選擇地施藥，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結束語

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

參考文獻

［1］劉建，呂新民，黨革榮，等.植保機械的研究現狀與發展趨勢［J］.西北農林科技大學學報，2003，31（10）增刊：202-204.（下轉第160頁）