魏旭超,宋坚利,马清俊,刘 洋,李晓越,宋卫堂**
(1.中国农业大学水利与土木工程学院,北京 100083;2.中国农业大学理学院,北京 100083)
设施园艺植保作业是设施生产中重要环节,是减少温室作物病虫害发生,实现增产增收的有效手段[1-2]。随着现代农业技术的不断进步,设施园艺装备的机械化、自动化程度不断提高,在田间管理环节,自动化喷药成为近些年研究的一个重要课题[3-4]。设施农机装备不断发展的同时,卫星导航技术、精准路径规划、机群协同作业等新兴技术也在不断创新发展[5-6],很多发达国家已经将最新技术融合到田间管理自动化施药装备当中,并已经能够满足实际生产的需要。国外针对温室喷雾作业,已研发了多款大型装备及作业机器人:实际生产中,温室大棚轨道式喷雾机应用较多,此类喷雾机多由中央计算机控制,自动化程度与工作效率都非常高[7-8]。
目前国内设施园艺植保作业大部分为传统背负式人工施药,作业时,施药人员直接暴露在农药弥雾中,农药雾滴通过呼吸道和皮肤渗透等方式进入人体,危害作业人员健康,尤其温室密闭、高温环境,更增加了人体体表对农药吸收的风险[9-12]。另外,还有一些半自动化施药机械也逐步推广使用,但由于喷药方式及设计工艺等问题,此类半自自动化植保设备的农药利用率仅为20%~30%[13-14],并仍需施药者与机具共同作业,农药暴露侵害现象并没有得到根本上的解决。因此,需要研究一种更为有效的设施园艺植保作业施药方法及装备,在降低操作人员劳动强度、提高作业效率的同时,能够真正实现“人机分离”,保护作业人员健康。……