0 引言
我國小麥植保作業中,農民因陋就簡,機具型號品種單一,無法滿足麥田作業條件下不同病蟲害、不同時期防治的需要,因而導致作業效率低,很難適應不同地區的要求.由于小麥拔節期后麥田封壟,作業條件更為復雜,存在農民耗費體力大且危害人體健康等問題,影響了農民下田施藥治蟲的積極性.目前,河北省對小麥病蟲、草害防治的主要植保機具形式有手推式、擔架式機動噴霧機及機動噴霧噴粉機和手動噴霧器等.其中,依靠人工背負的手動噴霧器械約占80% .在河北省小麥生長中后期,由于機動植保機械、拖拉機配套植保機械進入麥田非常困難,為了滿足和適應河北省小麥種植區地塊條件、種植條件等要求,對河北省小麥植保機具現狀分析及新作業方法進行研究是必要的,研制新型小麥植保機具的任務已是迫在眉睫.
1 主要病蟲害發生時期及防治措施
綜合防治小麥病蟲害應以整個麥田的生態系統為中心.由于小麥各生育階段主要病蟲不同,與之相對應的農業防治措施和生物防治、化學防治等技術措施也不同.因此,要因地制宜地協調使用生物防治、化學防治等技術措施,達到提高防治的總體效果目的,并且經濟、安全、有效地控制麥類病蟲害[1,9].
在小麥返青拔節期的主要病蟲害是紋枯病、條銹病、白粉病及麥螨\\( 麥蜘蛛\\) 等[1].此時期病蟲害的防治措施: 一要抓好麥田肥水管理、雜草防除; 二要噴灑農藥控制早期病危害.在2 月下旬至3 月中旬小麥返青后時期,由于河北省近年來播種小麥玉米秸稈還田量大,在小麥返青至拔節期,小麥根病發生嚴重\\( 如紋枯病\\) ,從而影響小麥產量的提高,特別是對高產地塊影響更大.防治小麥根病發生,除了大力推行適期劃鋤、追肥和澆水等栽培措施,同時還要加強藥物控制.在小麥播前防治紋枯病可進行種子處理,生長期間噴灑農藥,對高產、重發田塊,在第 1 次噴藥后 10~ 15 天后再噴 1 次藥.銹病的防治: 一般可用 15%三唑酮可濕性粉劑對水噴霧或超低容量噴霧.白粉病的防治: 可在生長期間用 15% 粉銹寧 300 ~ 450g/hm2,對水進行噴霧或超低容量噴霧.麥蜘蛛防治: 掃螨凈乳油可用 15% 、噠螨靈可濕性粉劑 20% 及螨克乳油 20% 等加水噴霧.
孕穗至揚花期是多種病蟲的高發時期.2013 年,在河北省石家莊地區、衡水地區、邯鄲地區和保定地區等 22 個縣麥區進行小麥赤霉病發生調查表明,一些縣市個別地塊小麥赤霉病發生較重,病穗率達到5% ,用多菌靈、戊唑醇和溶菌靈對水進行噴水作業防治.小麥花期如果遇陰雨天,應抓緊齊穗至盛花期噴藥預防,揚花期間連續陰雨,第 1 次噴藥后 7 天,如不下雨則間隙再噴1 次藥.在這個時期同時還要防治吸漿蟲、麥蚜等多種病蟲.
在小麥灌漿期,多種病害發生也處在高峰期.如防治麥穗蚜可用 10% 吡蟲啉可濕性粉劑 300g/hm2,或 25% 快殺靈乳油 375 ~ 525mL/hm2對水進行噴霧作業.
由以上分析可知,在整個小麥生長周期,都要進行各種病蟲害的防治,防治措施除了與栽培措施配合外,噴灑農藥措施非常重要.因此,研制適應河北省小麥種植區不同生長期的新型噴灑農藥多功能植保機具是極其必要和迫切的.
2 小麥植保機具的現狀分析
2. 1 國外植保機具研究發展現狀
國外植保機具的應用和發展,根據各國的情況,各有其特點[2].如日本地塊較小、經營分散,以發展與小型動力配套的背負式和擔架式植保機具為主.其中,自動化程度高的植保機具近些年來發展較快,如針對小地塊和種植條件復雜的田地農藥噴灑,開發推廣了無線電控制的小型直升飛機,該類產品已有多家公司的投入市場.例如,KG-200 型無人駕農用直升機為久保田公司生產,功率為 13. 2kW,藥液裝最大容積為 11L,噴灑的控制范圍為 100 ~ 150m.果樹無人操作植保機具是使用電纜誘導式,在 30cm 深處地下、地面或空中架高 150 ~ 200cm,沿著作業路線鋪設電纜,通上交流電后,由誘導傳感器檢出產生的磁場,通過無人操作噴霧機對果樹蟲害進行防治.防止農藥中毒及噪聲危害是該方法優點,在無人條件下可自動調整撒布量.對于柑桔等密植的果園,噴霧車難以進入果園,研制了管道誘導式果園用自動植保撒布機.該機具沿著鋪設樹脂類管道行走并進行噴撒作業,噴灑效率是人工的 2 倍; 利用可識別蔬菜和雜草、牧草和雜草的圖像處理裝置,藥液噴灑時利用定位除草裝置選擇性地除草.
美國、加拿大等國的地塊面積大并且較平坦,以發展與拖拉機配套的懸掛式和牽引式等大型植保機械為主,小型植保機械為輔[2].大型植保機械主要分為: 噴桿式噴霧機、風送式噴霧機.這些國外發達植保機械正在向著機動、大型、多用、高生產率、高機械化、自動化的方向發展,如發動機功率達 117. 6kW,噴幅寬達 30m 多,藥箱容積達 4 000L.又如機動背負式噴霧機逐步發展成噴霧、噴粉、彌霧、超低量噴霧、噴煙、噴濕粉及撒顆粒等多功能的植保機具.近年來,自走式植保機械、超低量噴霧機、航空植保均發展較快,在操縱方面多采用液壓操縱裝置\\( 用于噴桿折疊\\) 、自動調節裝置和計量泵等.
2. 2 國內植保機具研究發展現狀
與發達國家相比,我國的植保機械在技術水平、產品品種、制造質量、可靠性等方面均有較大差距.
其發展主要經歷了以下幾個階段: 手動植保機械、機動植保機械、拖拉機配套植保機械、航空植保機械和高地隙植保機械等[3-8,10].
手動噴霧器以背負式手動噴霧器為主,產銷量約占總產銷量的 80% 以上,特點是使用方便、性能穩定、價格低廉.其次為壓縮式噴霧器、單管噴霧器以及部分地區果園中仍有使用的豐收-3 型踏板式手壓噴霧器.
與拖拉機配套的植保機械有懸掛式或牽引噴桿式噴霧機和風送式噴霧機.在我國大田作業的植保機械,藥箱容積大,噴幅寬,作業速度 8 ~ 10km/h.與拖拉機配套的植保機械可充分利用現有拖拉機動力資源,缺點是配套拖拉機較笨重,進入田間會造成對作物的傷害.
航空植保機械的特點是能快速高效地完成病蟲草害的防治,對防治大面積爆發性生物災害特別及時有效.航空植保機械不受地理環境的影響,適用于作物不同生長期,不損害作物,為政府部門應對大面積突發性病蟲害發生時使用; 對于地塊小地區不太適應,并且投入大,操作復雜,一般農民使用操作較困難.
其主要機型包括"農業 5""Y5B""海燕 650B"等固定翼飛機.無人駕駛輕型飛機植保機具目前處于初級研究階段或試用階段.
高地隙植保機械主要由驅動系統和懸掛噴桿組成,通過調高驅動系統與地面的高度,可對高桿植物以及作物中后期病蟲草害的進行防治.如江蘇南通農場組織研制開發的 3WG-1000 型高效自走式高地隙噴霧機械.
目前,針對小麥生長的中后期并能夠進入麥田動力植保機具較少,河北省避免碾壓小麥的動力植保機具在市場上還沒有.
3 新型植保機具的作業方法
河北省小麥種植地塊較小,地塊長約 200 ~300m,寬 3 ~ 8m,小麥行距 12 ~ 15cm,地塊中間有灌溉的壟溝,壟溝寬約 70 ~ 90cm.現階段在小麥拔節前,采用人工或半機械化噴藥防治,小麥拔節后期小麥封壟,大中型的植保機具由于碾壓小麥,機械化病蟲草害的防治難以實現,只能采用人工或半機械化噴藥防治,勞動強度大、農民中毒現象嚴重、效率低,不能進行有效的植物保護.而采用航空植保機械,飛機少、地塊小、經營分散、價格昂貴,要求操作技術高,不具備使用條件.因此,針對河北省小麥種植區小麥病蟲害防治和植保機具存在的問題,提出新型植保機具的作業方法.
新型小麥植保機具的作業方法: 即小麥拔節前作業方法采用主機作業,小麥拔節后采用主副機同時作業的方法.
1\\) 小麥拔節前作業方法采用主機小麥植保機具作業法.現有植保機具雖然在小麥拔節前能夠進入麥田作業,但對小麥苗也有碾壓.因此,小麥拔節前作業方法采用主機質量要小,為了盡可能避免碾壓小麥,輪距可調,讓機具行走在小麥行間,并在輪子前面增加分禾器.為了使藥液噴灑均勻、節約農藥及減少作業成本,采用噴桿噴霧較好.為了滿足以上作業條件,小麥拔節前采用輕小型輪距可調自走式小麥噴桿噴霧機.
2\\) 小麥拔節后采用主副機同時作業的方法.小麥拔節后,小麥封壟,主機難以進入麥田,將輕小型輪距可調自走式小麥噴桿噴霧機放在地頭,利用主機的液泵、藥液箱等設備,通過輸液管把一定壓力藥液供給副機.副機在地塊中間壟溝上行走,避免了碾壓小麥,并采用風送遠射程低容量噴霧噴霧,增加了作業幅寬且幅寬可調,節省農藥,減少對環境污染和作業成本.
4 結束語
通過分析河北省小麥種植區主要病蟲害發生時期、防治措施和國內外植保機具應用現狀,針對河北省小麥種植區地塊大小和特點,提出新型小麥植保機具的作業方法即主副機小麥植保機具作業法.小麥拔節前作業方法采用主機作業,小麥拔節后采用主副機同時作業的方法.若采用該新型小麥植保機具的作業方法必須研制適合新型小麥植保作業機具.
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