第三节 果园喷药的常见药械类型及使用方法
一、植保机械使用基础
1. 概述
自从人类开始农耕以来就面临农作物病虫草害的挑战,农业生产所蒙受的损失之大是人所共知的。因此,与病虫草害进行斗争是人类的一项持久任务,至今也仍然是联合国粮农组织的一个严峻课题。世界各国的有关专家半个世纪以来每隔几年都要举行一次国际植物保护大会来共商对策。
同病虫草害斗争所采取的办法和手段,从最原始的求助于神灵和手工防治,到后来的喷洒化学农药,其间经历了漫长的历史阶段和各种方式的探索,包括生物方法、物理机械方法、农耕方法、化学方法和综合防治方法。当化学农药的巨大威力被发现以后,化学防治技术就以空前的速度发展起来。化学农药之所以这样容易地被农民和政府部门所接受,与化学农药的两个重要特点有关:一是快速,二是高效。病虫草害也有两个重要特点:一是种类繁多,二是繁殖快速。仅已有的记载病虫草鼠害达数千种,试图用非化学的方法来完全控制这么多种类的有害生物是不可能的。因此,化学防治法的发展突飞猛进并一直保持着强大的生命力,到目前为止,仍是人类对病虫草害进行综合防治中最有效、最主要的手段。
植物保护机械随着经济的发展发生了日新月异的变化,新的机械不断地涌现。
随着农业高速发展,高效农药的应用以及人们对生存环境要求的提高,施药技术与施药器械面临着新的挑战。农药对环境和非靶标生物的影响成为社会所关注的问题,施药技术及植保机械的研究面临两大课题:如何提高农药的使用效率和有效利用率;如何避免或减轻农药对非靶标生物的影响和对环境的污染。近年来,由于在农业生产中采取了一系列先进的措施,农业科学向深度、广度进军,例如,耕作制度改变,复种指数提高,间作面积扩大,越冬作物增加以及高产品种的推广,农药施用量的增加。这些一方面使农业生产获得了相当程度的高产,另一方面又给病虫草害的产生创造了有利条件,使发生规律也发生了变化,对作物的威胁更为严重。这就给扑灭病虫草害的及时性和机具使用的可靠性提出了更加苛刻的要求,这不仅对植保机械提出了一个新的课题,也反映了植保机械的使用和发展在农业生产和农业科技的发展中占有极其重要的地位。
由此看来,现代农业生产的发展表现了对植保机械很强的依赖性,现代化的农业生产离不了植保机械。植保机械除对确保粮棉高产、稳产起着巨大的作用外,也是保护其他经济作物、果树、牧草以及卫生防疫等方面不可缺少的器械,它已成为农业发展不可缺少的组成部分,是推动我国农业现代化的重要因素。
2. 植保机械的作用和分类
植物保护是农业生产的重要组成部分,是确保农业丰产丰收的重要措施之一。为了经济而有效地进行植物保护,应发挥各种防治方法和积极作用,贯彻“预防为主,综合防治”的方针,把病、虫、草害以及其他有害生物消灭于危害之前,不使其成灾。
植保机械的种类很多。由于农药的剂型和作物种类多种多样,要求对不同病虫害的施药技术手段和喷洒方式也多种多样,这决定了植保机械品种的多样性。常见的有喷雾机(器)、喷粉器、烟雾机、撒粒机、诱杀器、拌种机和土壤消毒机等。
施药机械的分类方法也多种多样,可按种类、用途、配套动力、操作方式等分类。
①按喷施农药的剂型和用途分,有喷雾器(机)、喷粉器(机)、烟雾机、撒粒机等。
②按配套动力分,有人力植保机具、畜力植保机具、小型动力植保机具、拖拉机悬挂或牵引式大型植保机具、航空植保机具等。人力驱动的施药机具一般称为喷雾器、喷粉器;机动的施药机具一般称为喷雾机、喷粉机等。
③按运载方式分,有手持式、肩挂式、背负式、手提式、担架式、手扶车式、拖拉机牵引式、拖拉机悬挂式及自走式等。
随着农药的不断更新换代以及对喷洒(撒)技术的深入研究,国内外出现了许多新的喷洒(撒)技术和新的喷洒(撒)理论,从而又出现了对植保机械以施药液量多少、雾滴大小、雾化方式等进行分类。
④按施液量多少,可分为常量喷雾、低容量喷雾、超低容量喷雾等机具。
⑤按雾化方式,可分为液力式喷雾机、风送式喷雾机、热力式喷雾机、离心式喷雾机、静电喷雾机等。
总之,施药机具的分类方法很多,较为复杂,往往一种机具的名称包含着几种同分类的综合。如泰山3WF-18型背负式机动喷雾喷粉机,就包含着按运载方式、配套动力和雾化原理3种分类的综合。
3. 国内外植保机械的发展概况
目前发达国家的植保机械和施药技术可用“四化”来说明其现有水平:非常专业化、全部法制化、机具现代化、指标国际化。西方经济发达国家植物病、虫、草的防治均已高度机械化,目前以使用喷施液体农药的喷雾机为主要药械。美国、俄罗斯、加拿大等国,土地面积大而较平坦,大田植保飞机施药普遍,但以发展与拖拉机配套的悬挂式和牵引式等大型植保机械为主,植保机械正在向着机动、大型、多用、高生产率、高机械化、自动化的方向发展,如发动机功率达160hp(1hp=746W),喷幅宽达30m多,药箱容积达4000L。欧洲国家农户以中小规模为主,大田植保普遍使用宽幅喷杆式喷雾机,在操纵方面多采用液压操纵装置(用于喷杆折叠)、自动调节装量和计量泵等。日本农户耕地面积较小,经营分散,故以发展小型动力配套的背负式和拉架式植保机械为主,但果园施药时普遍使用果园风送式喷雾机较多。为提高效率,近年来开始发展较大型植保机械,如自走式机动喷雾喷粉机。
由于日益重视的生态环境问题,植保机械在德国和欧洲被列为高科技产品,要求工厂生产的产品是高技术、高质量的产品。他们以获得最佳施药效果和最少环境污染为方向,来开展植保机械的科研工作,十分重视机具对环境污染的影响,以减少农药飘移和地面无效沉积,提高农药有效利用率,降低单位面积农药使用量。如:①定向对靶喷雾,包括使用辅助气流、静电喷力、利用光电、红外技术等智能测靶喷雾技术;②精确喷雾,包括能根据作业速度和作物密度自动调节喷量的智能喷雾技术;③可控雾滴施药技术,通过各种机械或电子方法控制雾滴大小,达到使用最佳雾滴直径,提高农药中靶率;④农药回收技术,采用静电或气流负压等技术将靶标外的雾滴回收。他们在植保机械设计中采用的高新技术,体现在多个方面。例如,在大田中使用的植保机械为了保证施药中的药液分布均匀,设计了保持喷杆平衡的仿形机构,使机械在行走喷药时始终保持高度一致;他们还设计了利用辅助气流装置,使喷药时的药液雾滴,尤其是小雾滴能够直接喷洒到作物基部,同时还可将药液从地面(指未沉积在作物上的雾滴)向上反弹,还可吹动叶片,使叶片背面也有较好的雾滴沉积。又如用于果园的喷雾机,根据树型而设计的导向气流板,可以使下落的药液雾滴尽可能不喷到土壤上,使上升的药液雾滴尽量不射向天空,而大部导向树冠,尽可能地使植保机械在施药时达到“精确、适用、经济”。目前德国非常注重研制生物农药来防治农作物病虫害,但是生物农药对喷头的磨损较化学农药大,同时易下沉,为使药物能够均匀地分布在作物上,德国又开始研制新的喷洒系统,坚定不移地以保护生态环境为目的,并将生物技术与工程技术紧密结合在一起来开展植保机械的科研工作。德国政府非常重视对农户的技术培训。各州植物保护局都有责任对农户进行培训,指导农户掌握植保机械的使用技术和正确喷施农药。
由于施药量比过去有很大的降低,施药液量少,药液从靶标上流失减少,因而农药利用率大大提高。国外提倡精准施药,先进技术(如图像处理、机载GPS)进入了植保机械工作系统,以减少农药飘移为中心的喷雾机具改进措施则是近年来最热门的研究课题。西方经济发达国家农业机械化程度高,背负式喷雾机主要用在庭园,一般配有2L/min以上流量的液泵。喷洒装置除配有单个圆锥喷孔头外,还配有不同形状的喷杆(加花杆、水平横喷杆或拱形喷杆等)可做多种用途喷施。机动背负机除配带风机进行弥雾喷施的机型外,还配备液泵和喷头的液力式喷雾机机型,喷施压力的调节装置装在喷杆手柄处,压力调节很方便。对新产品和使用过的植保机械的技术性能定期监控,检验合格者,发给合格证明,并已立法规定喷雾机每使用两年后应进行检测,如液泵的流量、压力表指示的准确性、喷头喷量、搅拌效果和药液沉积分布质量以及其他一些影响喷药质量等内容的检测(简称年检),如果在检测中发现不符合标准,需要维修或更换零部件后再检测才发给检验合格证明。
4. 植保机械技术发展趋势
①发展低量喷雾技术 除了使用低量高效的农药外,应发展低量喷雾技术,开发系列低量喷头。可依据不同的作业对象、气候情况等选用相应的低量喷头,以最少的农药达到最佳防治效果。
②采用机电一体化技术 电子显示和控制系统已成为大中型植保机械不可缺少的部分。电子控制系统一般可以显示机组前进速度、喷杆倾斜度、喷量、压力、喷洒面积和药箱药液量等。通过面板操作,可控制和调整系统压力、单位面积喷液量及多路喷杆的喷雾作业等。系统依据机组前进速度自动调节单位时间喷洒量,依据施药对象和环境严格控制施药量和雾粒直径大小。控制系统除了可与个人计算机相连外,还可配GPS系统,实现精准、精量施药。
③控制药液雾滴的飘移 在施药过程中,控制雾滴的飘移,提高药液的附着率是减少农药流失,降低对土壤和环境污染的重要措施。欧美国家在这方面采用了防飘喷头、风幕技术、静电喷雾技术及雾滴回收技术等。据美国的有关数据表明,使用静电喷雾技术可减少药液损失达65%以上。但由于该项技术应用到产品上尚未完全成熟且成本过高,目前只在少量的植保机械上采用;风幕技术于20世纪末在欧洲兴起,即在喷杆喷雾机的喷杆上增加风筒和风机,喷雾时,在喷头上方沿喷雾方向强制送风,形成风幕,这样不仅增大了雾滴的穿透力,而且在有风(小于4级风)的天气下工作,也不会发生雾滴飘移现象。由于风幕技术增加机具的成本较多,使喷杆的悬挂和折叠机构更加复杂,所以目前欧美一些植保机械厂家又开发了新型防飘移喷头,在雾滴防飘和提高附着率方面,使用这种喷头的喷杆喷雾机可以达到与风幕式喷杆喷雾机同样的效果。
④采用自动对靶施药技术 目前国外主要有两种方法实现对靶施药。一是使用图像识别技术,该系统由摄像头、图像采集卡和计算机组成。计算机把采集的数据进行处理,并与图像库中的资料进行对比,确定对象是草还是庄稼、何种草等,以控制系统是否喷药。二是采用叶色素光学传感器,该系统的核心部分由一个独特的叶色素光学传感器、控制电路和一个阀体组成。阀体内含有喷头和电磁阀。当传感器通过测试色素判别有草存在时,即控制喷头对准目标喷洒除草剂。目前只能在裸地上探测目标,可依据需要确定传感器的数量,组成喷洒系统,用于果园的行间护道、沟旁和道路两侧喷洒除草剂。据介绍,使用该系统,能节约用药60%~80%。
⑤全液压驱动 在大型植保机械,尤其是自走式喷杆喷雾机上采用全液压系统,如转向、制动、行走、加压泵等都由液压驱动,不仅使整机结构简化,也使传动系统的可靠性增加。有些机具上还采用了不同于弹簧减震的液压减震悬浮系统,它可以依据负载和斜度的变化进行调整,从而保证喷杆升高和速度变化时系统保持稳定。此外,有些牵引式喷杆喷雾机产品在牵引杆上还装有电控液压转向器,以保证在拖拉机转弯时机具完全保持一致。
⑥采用农药注入和自清洗系统,避免或减少人员与药液的接触 目前销售的大中型喷杆喷雾机都装有农药注入系统(有的厂家是选配件),即农药不直接加到大水箱中,而是倒入专用加药箱,由精确计量泵依据设定的量抽入大水箱中与水混合;或是利用专用药箱的刻度,计量加入的药量,用非计量泵抽入水箱中,抽尽为止;或把药放入专门的加药箱内,加水时用混药器按一定比例自动把药吸入水中和水混合,再通过液体搅拌系统把药液搅匀。喷杆喷雾机上一般还备有两个清水箱,一个用来洗手,一个用来清洗药液(药箱内装有专用清洗喷头)及清洗机具外部(备有清洗喷枪、清洗刷和接管器)。人体基本上不和药液接触。
⑦积极研究生物防治技术,研制生物农药的喷洒装置 从长远来看,由于对环境友好,生物农药防治农作物病虫害是一种趋势,需要积极研究。生物农药对喷头的磨损较化学农药大,同时易下沉,与化学农药的使用特点有显著差别,为使药物能够均匀地分布于农作物上,应研制新的喷洒装置。
5. 农药雾滴雾化
将农药雾化成细小的雾滴进行喷雾的方法是施药技术中的关键环节。农药施药技术的实质可以简单地说就是农药的雾化、经喷头雾化后的雾滴传输、雾滴在靶标上的沉积与分布技术,即如何把农药分散为具有适当细度的雾滴,并把它均匀地施用到作物靶标上。各种干制剂都是在工厂内预先加工好的具有适当细度或粒度的制剂,使用时不需要再进一步分散,用户可以直接使用,进行喷粉、撒粒。而液态制剂则不同,除了浇灌、浸渍、涂抹等不需要喷洒的制剂以外,凡是喷雾用的都必须在喷雾过程中完成药液的雾化与分散,使之产生一定适当细度的雾滴。无疑,药液的雾化、分散必须依赖于喷雾机具才能完成,这就是通常所说的喷雾法。在雾化过程中,雾滴的细度(雾滴尺寸:体积中值直径VMD与数量中值直径NMD)与喷雾机具的性能、喷雾农药与农药载体物理与化学特性、雾化部件的选择、药液流量的控制、操作人员的技术和技巧、作物冠层内外气象条件等密切相关。
将农药以雾滴的形式分散到大气中,使之形成雾状分散体系的过程称为雾化。农药雾滴雾化的实质是喷雾液体在喷雾机具提供的外力作用下克服自身的表面张力,实现比表面的大幅度扩增。在这一过程中药液逐步展成薄的液膜,而后又延伸成为液丝,最后液丝与空气相互作用断裂,从而形成雾滴。影响液膜形成的因素有对药液的压力和药液的性质(如表面张力、浓度、黏度和周围空气的环境条件等)。展膜或药液拉丝时,压力或离心力越大则液膜越薄、液丝越细,形成的雾滴则越小,即随着压力的增大喷头形成的雾滴直径在逐渐减小。
按雾化原理分,液体农药雾化成雾滴的方式可分为液力式、气力式、离心式和热力式几种。
(1)液力式雾化 特别适合于水溶性制剂的喷洒,是最常用的雾化方式,这种雾化是使液体在一定的压力下通过一个一定形状的雾化装置(通常称之为喷头)而雾化。
大多数液力式喷头的设计是使药液在液力的推动下,通过一个小开口或孔门,使其具有足够的速率能量而扩散。通常先形成薄膜状然后再扩散成不稳定的、大小不等的雾滴。影响薄膜形成的因素有药液的压力、药液的性质,如药液的表面张力、浓度、黏度和周围的空气条件等。很小的压力(几十至几百千帕)就可使液体产生足够的速率以克服表面张力的收缩,并充分地扩大,形成雾体。
一般认为,液体薄膜破裂成为雾滴的方式有3种,即周缘破裂、穿孔破裂和波浪式破裂。但是破裂的过程是一样的,即先由薄膜裂化成液丝,液丝再裂化成雾滴。
穿孔破裂雾化,它的发生是由于液膜小孔的扩大,并在它们的边缘形成不稳定的液丝,最后断裂成雾滴。
在周缘破裂雾化中,表面张力使液膜边缘收缩成一个周缘,在低压力情况下,由周缘产生大雾滴。在高压情况下,周缘产生的液丝下落,就像离心式喷头喷出的液丝形成的雾滴一样。
穿孔式液膜和周缘式液膜雾滴的形成都发生在液膜游离的边缘,而波浪式液膜的破裂则发生在整个液膜部分,即在液膜到达边缘之前就已经被撕裂开来。由于不规则的破裂,这种方式形成的雾滴大小非常不均勾,范围一般在10~1000μm之间,最大者甚至可为最小者体积的100多万倍。
雾化过程中,雾滴的平均直径随压力的增加而减少,而随喷头喷孔尺寸的增大而增大。从喷液的理化特性来讲,液体的表面张力减小和黏度增加,也会使雾滴直径加大,因此,在农药制剂的过程中,使用各种添加剂可以减少易飘移小雾滴的数目。在实际使用时,雾滴的大小对农药沉积利用来讲特别重要,它们将由在一定工作条件下使用的喷头及雾化参数所决定。雾滴的大小和各种施药技术参数,如液体黏度、喷孔大小、喷雾压力等都有关系。
(2)气力式雾化 见图1-1,是应用压缩气体的压力作用于液体表面使农药通过雾化器使其雾化的过程。气力雾化是利用风机产生的高速气流对药液的拉伸作用而使药液分散雾化的方法,因为空气和药液都是流体,因此也称为气液两相流雾化法。这种雾化原理能产生细而均匀的雾滴,设施农业用的常温烟雾机大都是采用这种雾化原理。气液两相流喷头雾化方式可分为内混式和外混式两种,内混式是气体和液体在喷头体内混合,外混式则在喷头体外混合。图1-1是各种液体和气流两相流雾化装置的工作原理。白箭头表示气流,黑箭头表示液流。第1种为顺流式。第2种为逆流式,它的雾化比第一种为好。第3种是将液体收到蘑菇形物体上使之向四周分散。第4种为涡流式,里面有可使液体旋转的盘,气流通过时带动液流旋转。第5种为反射型,液流碰撞到反射体上粉碎,再用气流进一步雾化吹走。小型背负式喷雾机采用第1~3种雾化方式。有的公司生产的大型喷雾机(牵引式)使用反射式雾化装置。第6种雾化装置不但雾化液体,还用于雾化固体。气流在喷头处流速很高形成较低压力,有很大的抽吸力量。所以在药箱内不再需要充以压力,同时吹送的气流可把喷头喷出的药液粉碎雾化。第7种雾化装置在气流运用技术上比前几种好,用在背负式喷雾机上较多。
图1-1 气力式雾化
1—顺液式喷头;2—逆液式喷头;3—蘑菇状喷头;4—涡流式喷头;5—反射喷头;6,7—喷射式喷头
(3)离心式雾化 主要是利用离心力的作用,使液体在一个高速旋转的雾化器上沿径向运动,最后从雾化装置的边缘离心雾化形成液滴。离心式雾化的特点是形成雾滴的大小非常均匀,并且其大小可以通过雾化装置的旋转速度来调整。是低容量、超低容量与静电喷雾法经常采用的雾化方式。
(4)热力式雾化 是利用热能让药液雾化,各种熏蒸剂的使用就是采用这种方法。
6. 果园植保机械作业要求
(1)测试气象条件 进行低量喷雾时,风速应在1~2m/s;进行常量喷雾时,风速应小于3m/s;当风速>4m/s时不可进行农药喷洒作业。降雨和气温超过32℃时也不允许喷洒农药。
(2)果树种植要求 ①被喷施的果树树型高矮应整齐一致,整枝修剪后,枝叶不过密,故使药雾易于穿进整个株冠层,均匀沉积于各个部位。②结果实枝条不要距地面太低;疏果时(如苹果等)最好不留从果或双果。③果树行距在修剪整枝后,应大于机具最宽处的1.5~2.5倍(矮化果树取小值,乔化高大果树取大值)。行间不能种植其他作物(绿肥等不怕压的作物除外)。地头空地的宽度应大于或等于机具转弯半径。④行间最好没有明沟灌溉系统。因隔行喷施时,将影响防治效果。
(3)喷雾机要求 果树相对于大田作物冠层高大,枝叶繁密,因此果园喷雾机大多在果树行间进行作业。根据果树植保作业要求,果园喷雾机应该满足如下条件。
①雾滴在冠层中具有良好的穿透性。果树是一个立体靶标,在不同的生长期,其冠层结构与冠层密度均不相同。而施药最理想效果是将农药雾滴均匀地喷洒到冠层的每个部分,但由于叶幕的阻挡,液力雾化的雾滴很难穿透冠层进入树膛内,造成农药的沉积均匀性差和病虫害的防治不彻底,因此雾滴穿透性直接影响药液在冠层中的沉积分布质量,从而影响最终的施药效果。
②工作适应性强,受环境影响小,田间通过性能好。我国幅员辽阔,各果树带自然地理环境、种植模式差异很大,果园种植模式的规范化进程尚需一定的时间,为适应各地区、各种果树的种植要求,需要多品种系列化、专业化的施药机械及基础部件,更需要根据我国农民购买力,开发集施药、运输等多功能于一体的果园管理机,实现一机多用,因此果园管理机需具有较强的田间适应性和通过性。
③工作参数能够灵活调整。对于不同生长期的不同果树冠形与冠层密度,所需的喷雾量、雾滴粒径、送风强度、雾流方向各不相同。对于特定生长期的果树冠层,雾滴过大过小、风力过强过弱等因素同样会引起雾滴的流失和飘失。因此,需寻求喷雾技术参数与果树生长期特征的最佳匹配,提高农药有效沉积和减少流失的同时,为果园喷雾机工作参数的灵活调整提供技术支持。
④喷施精准,对环境友好。虽然化学农药能够有效控制果树病虫害,但是过量使用化学农药将会对食品安全、健康安全、环境安全等产生重大危害,因此需要在确保满足病虫害防治要求的基础上,尽可能少地使用化学农药,这就对果园喷雾机提出了精准喷雾的要求,以达到对环境友好的目的。
(4)施药后的技术规范 ①安全标记。施药工作结束后应在田边插上“禁止人员进入”的警示标记,避免人员进入后接触到喷洒的农药引起中毒事故。如在大棚内施药后需立即进入,应密闭一定时间后,先开棚进行充分的通风换气,并采取一定的防护措施方可进入。②喷雾器和个人防护设备的清洗。施药工作结束后,清洗和维修保养喷雾器时,操作者仍需要穿戴适当的防护服。
施药作业结束后,喷雾器的内部和外表面都应该在施药地块进行彻底清洗,清洗废液应该喷洒到该农药登记注册使用的靶标作物上,由于在一个地块上重复喷洒清洗废液,要保证这种重复喷洒不会超过推荐的施药剂量。
施药系统的清洗方法应采用“少量多次”的办法,即用少量清水清洗3次。
如果喷雾器在第二天要喷洒同样的或者相似的农药,农药箱中可以保留着清洗废液或者重新加入干净的清水储藏过夜。
整个输液喷雾系统应全部彻底清洗,以保证空气室管、滤网和喷头等部件都保持清洁。
喷雾器清洗完毕后,以摇杆操作频率高于正常操作频率而产生的压力,使清水在喷雾系统中流动,观察输液管路系统是否由于磨损和损坏造成药液渗漏。
防护设备和防护服应清洗干净,晾干后存放。存放前,应该检查其是否磨蚀、损伤以及性能状况,在下一次施药前,处理并更换破损部件。
7. 植保机械警示标志
见图1-2。
图1-2 植保机械警示标志
二、背负式手动喷雾器
1. 手动背负式喷雾器的结构
见图1-3。
图1-3 工农-16型手动型喷雾器
2. 合格机具质量要求
(1)质量要求 喷雾器在正常工作时,在截止阀开关两种位置,各零部件和连接处均不得有渗漏现象;喷雾器装上额定容量的水,将喷雾器前后左右倾斜45°,喷雾器任何部位均不得渗漏。喷雾器内部和外表面必须很容易被清洗,要避免粗糙的表面和难以清洗的凹坑。喷雾器的外表应无尖角锐边、粗糙的磨削面或多余的凸出部分,以防操作人员受到伤害。喷雾器上直接与药液接触的部件,必须使用非吸收性材料,此种材料适合于登记注册农药的使用。戴防护手套能对软管接头进行调整、拆卸,软管接头重新连接时不得出现渗漏。软管要有足够的长度,保证喷杆能自由灵活伸长到合适的位置喷雾。软管上必须标明软管制造厂名称和最高允许工作压力。喷杆的长度不得小于500mm。背带和附件要结实耐用,要采用非吸收性材料,承重部位的最窄宽度不得小于50mm。在喷雾作业时,背带应能方便地调节。手动摇杆应能满足左右都能使用,每分钟压摇杆20~30次,液泵能满足推荐的最大流量。喷雾器在正常喷雾结束后,药液箱内残留液体量背负式喷雾器不得大于100mL;压缩式喷雾器不得大于20mL。
(2)背负式喷雾器的强制性认证产品技术要求 见表1-1。
表1-1 背负式喷雾器强制性认证技术要求
3. 喷药前的准备工作
(1)机具的调整
①背负式喷雾器装药前,应在喷雾器皮碗及摇杆转轴处,气室内置的喷雾器应在滑套及活塞处涂上适量的润滑油。
②压缩喷雾器使用前应检查并保证安全阀的阀芯运动灵活,捧气孔畅通。
③根据操作者身材,调节好背带长度。
④药箱内装上适量清水并以每分钟10~25次的频率摇动摇杆,检查各密封处有无渗漏现象;喷头处雾型是否正常。
⑤根据不同的作业要求,选择合适的喷射部件。土壤喷洒除草剂的施药质量要求:易于飘失的小雾滴要少,避免除草剂雾滴飘移引起的作物药害;药剂在田间沉积分布均匀,保证防治效果,避免局部地区药量过大造成的除草剂药害。因此,除草剂喷洒应采用扇形雾喷头,操作时喷头离地高度、行走速度和路线应保持一致;也可用安装二喷头、三喷头的小喷杆喷雾。行间喷洒除草剂时,应配置喷头防护罩,防止雾滴飘移引起邻近作物药害。当用手动喷雾器喷雾防治作物病虫害时,作物苗期应选用小规格喷头(如选用喷孔为ϕ0.7mm左右的喷片);作物生长中后期,应选用大规格喷头(如选用喷孔为ϕ1.0~1.3mm的喷片)。喷洒时应叶背、叶面整株喷洒。
⑥喷雾方法的选择。使用手动喷雾器喷洒触杀性杀虫剂防治栖息在作物叶背的害虫。应把喷头朝上,采用叶背定向喷雾法喷雾。施药作业应从离开作物一定距离、处于上风向的合适位置开始,确保第一行作物能得到充分的施药处理。确定喷头距离靶标的高度。一般喷头离靶标高度保持在500mm左右。
使用喷雾器喷洒保护性杀菌剂,应在植物未被病原菌侵染前或侵染初期施药,要求雾滴在植物靶标上沉积分布均匀,并有一定的雾滴覆盖密度。
几架药械同时喷洒时,应采用梯形前进,下风侧的人先喷,以免人体接触药液。
(2)作业参数的计算
①确定施药液量。根据作物种类、生长期和病虫害的种类,确定采用常量喷雾还是低量喷雾,并确定施药液量,同时选择适宜喷孔的喷孔片,决定垫圈数量。
空心圆锥雾喷头的1.3~1.6mm孔径喷片适合常量喷雾,亩施药量在40L以上;0.7mm孔径喷片适宜于低容量喷雾,亩施药量可降至10L左右。
②计算行走速度。应根据风力确定有效喷幅,并测出喷头流量。校核施药液量首先要准确掌握喷头流量。喷头流量多少是由喷片孔径和喷雾压力大小测定的,因此在选择好喷片后,要实测其在喷雾压力下的药液流量,以便准确掌握每亩施药量。
流量的测定方法是:将喷雾器装上清水,按喷药时的方法打气和喷药,用量杯接取喷出的清水,计算每分钟喷出多少药液(mL),然后根据公式计算出作业时的行走速度。
行走速度取值范围一般为1~1.3m/s;水田为0.7m/s左右。如计算的行走速度过大或过小,可适当地改变喷头流量来调整。
③校核施药液量,并使其误差率<10%。
④算出作业田块需要的用药量和加水量。
4. 施药中的技术规范
手动喷雾器具有使用操作方便、适应性广等特点。通过改变喷片孔径大小,手动喷雾器既可作常量喷雾,也可作低容量喷雾。
(1)作业前先按操作规程配制好农药(见图1-4、图1-5)。向药液桶内加注药液前,一定要将开关关闭,以免药液漏出,加注药液要用滤网过滤。药液不要超过桶壁上所示水位线位置。加注药液后,必须盖紧桶盖,以免作业时药液漏出。
图1-4 可湿性粉剂农药的配制方法
图1-5 乳油农药的配制方法
(2)背负式喷雾器作业时,应先压动摇杆数次,使气室内的气压达到工作压力后再打开开关,边走边打气边喷雾。如压动摇杆感到沉重,就不能过分用力,以免气室爆炸。对于工农-16型喷雾器,一般走2~3步摇杆上下压动一次,每分钟压动摇杆18~25次即可。
(3)作业时,空气室中的药液超过安全水位时,应立即停止压动摇杆,以免气室爆裂。
(4)压缩喷雾器作业时,加药液不能超过规定的水位线,以保证有足够的空间储存压缩空气。以便使喷雾压力稳定、均匀。
(5)没安全阀的压缩喷雾器,一定要按产品使用说明书上规定的打气次数打气(一般30~40次),禁止加长杠杆打气和两人合力打气,以免药液桶超压爆裂。压缩喷雾器使用过程中,药箱内压力会不断下降,当喷头雾化质量下降时,要暂停喷雾,重新打气充压,以保证良好的雾化质量。
(6)作业时机具出现如下情况,应立即停止工作,排除故障后才能继续工作。
①背负式喷雾器出现连续摇动摇杆打不出药液或进液很少。
②摇动摇杆时药液顺着塞杆往筒帽外漏。
③雾形变化、雾滴变大等现象出现时。
④压缩喷雾器出现塞杆下压时感觉不到压力或感到费力。
⑤顶盖冒水。
⑥喷雾时断时续、气雾交替等现象出现时。
当中途停止喷药时,应立即关闭截止阀,将喷头抬高,减少药液滴漏在作物和地面上。
三、背负式电动喷雾器
背负式电动喷雾器是我国近两年发展比较迅猛的一种植保机械,由于其减轻了劳动者的工作强度,深受广大农民的喜爱,它的适用范围与背负式喷雾器相同,可用于水田、早地及丘陵地区,防治水稻、小麦、棉花、蔬菜和果树等作物的病虫草害,也可用于防治仓储害虫和卫生防疫。
背负式电动喷雾器由于其是从背负式喷雾器演变而来的,很多要求与背负式喷雾器相同,此外还有以下几点要求:
1. 合格机具质量要求
电动喷雾器电气系统应安装到位,极性正确。系统的电气配线应与电流量相适应,以确保电动喷雾器工作时安全、可靠;电动喷雾器应对其电气系统采取防水措施。系统的所有接线均不应裸露。药液箱、喷射部件等均不能带电,其绝缘电阻值应不小于2MΩ;控制器应具有欠压保护和短路保险功能;一次充足电后连续正常工作的时间应不少于4h;在最高工作压力下喷雾时,耳旁噪声应不大于85dB;电动喷雾器充电器应能保证低压180V、高压260V均能充电,以满足广大农民的需求。
2. 强制性认证产品技术要求
见表1-2。
表1-2 手动式电动喷雾器强制认证技术要求
3. 使用中应注意的问题
(1)新购回来的电动喷雾器应先充足电再使用。因为许多机具在销售点已搁置了几个月,甚至半年以上,所以必须先充足电后再使用,充足电后最好不要立即使用,需静置10min左右。
(2)注意保持电瓶干燥、清洁,以防电瓶自行放电。如因故需将电池拆下来充电,必须注意,在搬运中,禁止摔掷、滚翻、重压。
(3)绝对不能让电瓶长期处于电量不足的状态。如长期不用,应该充满电,放置于阴凉干燥处,并定期充电(一般1个月充1次,最长不能超过3个月)。
(4)电动喷雾器上一般都设有欠压保护功能,当电瓶电量显示器只有一只显示灯亮时,应该尽快对电瓶进行充电,以免电瓶过放电。使用时,要注意不能让电瓶过放电,蓄电池放电到终止电压后,继续放电称为过放电。过放电容易引起电瓶严重亏电,从而大大地缩短其使用寿命。所以蓄电池使用时应尽量避免深度放电,做到浅放勤充,以放电深度50%时充一次电为最佳。
(5)避免过充电,首先要选择与蓄电池匹配良好的充电器,当充电器显示充满就停止充电,不能一充电就充一夜甚至几天。过充电会促使极板活性物质硬化脱落,并产生失水和蓄电池变形。若电池在高温季节运行,容易发生过充电的问题。因此,夏天应尽量降低蓄电池温度,保证良好的散热,防止在烈日暴晒后即充电,并应远离热源。
(6)避免长期亏电,长期亏电会使极板硫化。在低温情况下,容易发生充电接受能力差、充电不足造成电池亏电的问题。低温时应采取保温防冻措施,特别是充电时应放在温暖的环境中,有利于保证充足电,防止不可逆硫酸盐化的产生,延长蓄电池的使用寿命。
(7)防止短路。在安装或使用时应特别小心,所用工具应采取绝缘措施,连线时应先将电池以外的电器连好。经检查无短路后再连上蓄电池,布线应规范且良好绝缘,防止重叠受压产生破裂。禁止用电池短路的方法来检测蓄电池的带电情况,以防止发生爆炸造成人员伤亡。
(8)防止在阳光下暴晒,阳光下暴晒会使蓄电池温度增高,活性物质的活度增加,影响蓄电池使用寿命。
四、背负式机动喷雾喷粉机
1. 合格机具质量要求
(1)质量要求 喷雾喷粉机的各密封部位应密封可靠,使用安全,不得出现漏药液、漏粉和漏油现象;整机的运动件转动灵活;操纵机构灵活可靠;紧固件连接牢固;油门在最高位置转速达标定转速(允差±5%),油门在最低位置应能熄火;喷雾喷粉机加药口应有过滤网,滤网孔眼不得大于30目/in(1in=2.54cm),且过水通畅;喷雾喷粉机外观整洁,无油污、灰尘、碰伤等缺陷;塑料件平整光滑,无明显裂痕、缩孔;金属件表面(或镀层)均匀,色泽鲜亮,无锈斑、明显焊疤或烧穿、漏焊缺陷。为了正确地使用背负式机动喷雾喷粉机并预防意外事故的发生,工作前要先仔细阅读机具配备的使用说明书。开箱后请检查包装箱内的零部件是否与装箱清单内容相符合。汽油机必须使用混合燃油。汽油和机油容积混合比为说明书中推荐值。启动后和停止前必须低速运转3~5min,严禁空载高速运转,防止汽油机飞车造成零件损坏或人身伤害。严禁急速停车。为了安全防火,加燃料时必须停止背负式机动喷雾喷粉机运转并且远离火源。禁止抽烟。为防止电击,背负式机动喷雾喷粉机工作时不要触摸火花塞和电源导线。消声器和缸体表面温度高,启动后不要用手触摸。身体不要靠近汽油机。
(2)强制认证技术要求 见表1-3。
表1-3 背负式机动喷雾喷粉机强制认证技术要求
(3)机具的准备 ①喷雾状态下背负式机动喷雾喷粉机的组装(以3MF-26为例)。将透明塑料管、滤网铸合、喷雾盖板、输液短管以及药箱下盖密封圈、接管、接管压盖连接起来,将喷粉盖板更换为喷雾盖板时,一定要先将挡粉板取下,然后才能卸下坚固药箱的两个螺母,取下药箱进行更换喷雾盖板。
②喷粉状态下背负式机动喷雾喷粉机的组装(以3MF-26为例)。卸下坚固药箱的两个螺母,取下药箱,取下滤网铸合、进气管、输液管、接管、接管压盖、喷雾盖板,换上喷粉盖板组装、药箱下盖,然后装上药箱,拧紧螺母。
③粉门拉杆的安装。选择粉门拉杆在摇臂上的固定孔和调节粉门拉杆和接头体之间的螺钉,使粉门操纵杆处于最低位置时,粉门为完全关闭状态,旋紧锁紧螺母。
④静电链的安装。喷粉(颗粒)时将产生静电,静电的产生与药剂的种类、气温、空气湿度等因素有关。装配静电链,导线的一端伸入喷管处,并能自由振动,另一端与静电链连接,在弯管处用螺钉固定导线和静电链,并使静电链下垂到地面。为确保同地面接触,可将链下端固定在脚踝处。
⑤新背负式机动喷雾喷粉机或封存的背负式机动喷雾喷粉机排除缸体内及浮子室内存留的机油。卸下火花塞,用左手拇指稍堵住火花塞孔。然后拉启动手把几次,使将多余油喷出。再卸下浮子室用汽油清洗沉淀在浮子底部的机油。
⑥检查压缩比。缓拉启动手把,活塞近上死点时有一定的压力,并且越过上死点时,曲轴能很快地自动转过一个角度。
⑦检查火花塞跳火情况,一般蓝火花为正常。
2. 使用
(1)药剂的配制 按照药剂使用说明中的比例配制于大的容器中,并充分混合均匀。添加药液:旋开药箱盖,将配制好的药液通过滤网加入药箱中。加液不要过急过满,以免从过滤网组合出气口溢出到机壳里,药液必须干净以免喷嘴堵塞,加药液后药箱要盖紧,加药时可以不停机,但汽油机应处于低速运转状态。
(2)启动
①加燃油。所用油为混合油,汽油∶机油=25∶1(汽油用90号,机油选用二冲程汽油机专用机油)。
②开燃油阀。手柄尖头朝上或朝下表示“开”,转过90°水平横向是“关”。转动时注意不要用力过猛,以防手柄弄断。
③开启油门。将油门操纵柄往上提1/2~2/3位置。
④调整阻风门。阻风门往外为“关”,往里推为“开”。冷天或第一次启动关闭2/3左右,热启动时,阻风门处于全开位置。
⑤查看浮子室内是否有燃油。按加浓杆至出油为止,目的是查看浮子室内是否有燃油。
⑥启动。拉启动手把。
⑦阻风门调节。启动后应将阻风门全部打开,同时调整油门使汽油机低速运转3~5min,等背负式机动喷雾喷粉机温度正常后再加速,新背负式机动喷雾喷粉机最初4h不要加速运转,以便更好地运转。
(3)喷雾作业
①全机应处于喷雾作业状态。此时风门开关应处于全开状态,手把药液开关处于横向关闭状态。
②调整油门。在机器背上,调整油门使汽油机稳定,发出“鸣—鸣”的声音,然后开启手把开关转芯。手柄朝前或朝后为开,横向为关。
(4)停止运转 先将药液开关闭合,减小油门,使汽油机低速运转3~5min后关闭油门,关闭燃油阀即可。
在喷雾作业过程,一定要注意个人防护,使用过程中戴口罩,穿防护服,戴护目境;应根据施药机械喷幅和风向确定田间作业行走路线;使用喷雾机具施药时,作业人员应站在上风向,顺风隔行前进或逆风退行两边喷洒,严禁逆风前行喷洒农药和在施药区穿行。
五、喷射式机动喷雾机
喷射式机动喷雾机是我国果园使用最多的机动药械,工作压力可达2.5MPa。担架式喷雾机体积较小,可由两人抬起转移,也可装在机动三轮车或拖拉机上在田间预留的作业道上运行(目前我国此类果园喷雾机大多采用此配置),其通行能力基本不受地形和果园条件的限制。同时随机配备长30m的喷雾软管,也可接长使用,以扩大喷药范围,末端接有可调喷枪。由于可调喷枪射程可调,最远可达10m,在较高的喷雾压力下,雾滴穿透性较强。叶片背面药液附着性较好,操作方便,生产率较高。但同样因为调节射程时,雾滴粗细变化很大,很难保证均匀的雾化质量。
1. 喷射式机动喷雾机工作原理
喷射式机动喷雾机虽然型号各异,但其雾化原理相同,其工作原理是:发动机(汽油机、柴油机、拖拉机动力输出轴)带动液泵进行吸水和压水,当活塞右行时吸水管从水田中吸水或从药箱中吸药进泵,活塞左行时压水,把水压入空气室,产生的高压水流经混药器时,吸药混合后由喷射部件雾化喷出。
喷射式机动喷雾机是指由发动机带动液泵产生高压,用喷枪进行宽幅远射程喷雾的机动喷雾机。喷射式机动喷雾机具有工作压力高、喷雾幅度宽、工作效率高、劳动强度低等特点,是一种主要用于水稻大、中、小不同田块病虫害防治的机械,也可用于供水方便的大田作物、果园和园林病虫害的防治。
2. 合格机具质量要求
喷雾机的启动性能应在带泵卸压状态下进行,汽油机启动次数应等于或少于3次(每次启动可操作两回),每次间隔2min。柴油机启动时间应不多于30s;总装好的喷雾机应在额定工作压力下进行0.5h运转试验,运转中应无不正常的振动、响声、紧固件松动及漏水、漏油现象(柱塞泵柱塞密封处的滴漏应不大于1mL/min);喷雾机进行喷雾时,其调压阀应灵敏可靠,当额定转速运转时关闭截止阀,扳动减压手柄,压力应能迅速下降至0.5MPa以下,将调压手轮全部旋松时压力不得超过1.0MPa;外露旋转件必须有安全防护装置;喷雾机外观应整洁,不得有锈渍、划伤等缺陷;喷雾机出厂时,包装箱内应备有合格证、产品使用说明书、装箱清单及备件(易损件)、附件及随机工具。
3. 强制性认证产品的技术要求
(1)铭牌,目测样机铭牌,合格的产品应牢固固定在机具的明显位置,其内容应包括:型号、主要技术参数(至少包括工作压力、容量)、制造厂或供应商名称、生产日期和编号。
(2)药箱盖连接牢固性及药箱液面位置,合格的产品药箱盖不得出现松动或开启现象,加液时,操作者应能从药箱外部看到液面位置。
(3)加液口和加油口过滤装置,合格的产品加液口和加油口应设有过滤网。
(4)药箱内药液排放性,合格的产品药液箱应能在不使用工具和不伤害操作者的情况下方便、安全地排空。
(5)压力表,应刻度清晰、反应灵敏、安装位置合理。
(6)安全装置的限定压力试验,按说明书及整机密封性试验要求,并配用最大流量的喷头,将样机安装、调整到整机密封性试验状态,在额定转速及工作压力下,关闭截止阀或喷射部件。
(7)空气室耐压性能试验,将空气室与耐压试验台相连,在额定工作压力上限的2倍压力下保持1min,不得出现破裂、渗漏现象。
(8)喷射部件及承压管路耐压性能试验,将喷射部件的喷头用无孔的圆片堵塞,并将喷雾软管与耐压试验台相连,启动试验台,在1.5倍额定工作压力上限的试验压力下保持1min,合格的产品不得出现破裂、渗漏现象。
(9)软管标志,应标明制造厂和最高允许工作压力。
(10)控制装置位置及标志,控制装置应设置在容易够及的范围内,且操作方便,在控制装置上或附近位置应有清晰的标志或标牌,其内容应反映出控制装置的基本特征。
(11)安全标志,在容易给操作者造成危险的部位应有安全警告标志,在机具的明显位置有警示操作者使用安全防护用具的安全标志,标志样式及内容应符合GB 10396规定,标志粘贴应牢固。
(12)安全防护装置,合格的产品在发动机启动轮、液泵的传动装置及其他存在危险的部件,应根据操作者接近的情况,设有适当强度的防护罩,尺寸及安全距离应符合GB 10395.1第7条要求。因结构原因无法保证安全距离时,应设置警告标志。
(13)使用说明书的审查,使用说明书应符合GB/T 9480的编写规定,其内容至少应包括:①启动和停机步骤;②安全停放步骤;③维护和清洗要求;④安全标志的说明。
4. 安全使用
(1)按说明书的规定将机具组装好,保证各部件位置正确、螺栓紧固。带及带轮运转灵活,带松紧适度,防护罩安装好,将胶管夹环装上胶管定位块。
(2)按说明书规定的牌号向曲轴箱内加入润滑油至规定的油位。以后每次使用前及使用中都要检查,并按规定对汽油机或柴油机检查及添加润滑油。
(3)正确选用喷洒及吸水滤网部件。
①对于水稻或邻近水源的高大作物、树木,可在截止阀前装混药器,再依次装上内径13mm喷雾胶管及远程喷枪。田块较大或水源较远时,可再接长胶管1~2根。用于水田在田里吸水时,吸水滤网上不要有插杆。
②对于施液量较少的作物,在截止阀前装上三通(不装混药器)及两根内径8mm喷雾胶管及喷杆、多头喷头。在药桶内吸药时吸水滤网上不要装插杆。
(4)启动和调试
①检查吸水滤网,滤网必须沉没于水中。
②将调压阀的调压轮按逆时针方向调节到较低压力的位置,顺时针方向扳足至卸压位置。
③启动发动机,低速运转10~15min,若见有水喷出,并且无异常声响,可逐渐提高至额定转速。然后将调压手柄向逆时针方向扳足至加压位置,并按顺时针方向逐步旋紧调压轮调高压力,使压力指示器指示到要求的工作压力。调压时应由低向高调整压力。因由低向高调整时指示的数值较准确,由高向低调指示值误差较大。可利用调压阀上的调压手柄反复扳动几次,即能指示出准确的压力。
④用清水进行试喷。观察各接头处有无渗漏现象,喷雾状况是否良好,混药器有无吸力。
⑤混药器只有在使用远程喷枪时才能配套使用。如拟使用混药器,应先进行调试。使用混药器时,要待液泵的流量正常,吸药滤网处有吸力时,才能把吸药滤网放入事先稀释好的母液桶内进行工作。对于粉剂,母液的稀释倍数不能大于1∶4(即1kg农药加水不少于4kg),过浓了会吸不进。母液应经常搅拌,以免沉淀,最好把吸药滤网缚在一根搅拌棒上,搅拌时,吸药滤网也在母液中游动,可以减少滤网的堵塞。
(5)确定药液的稀释倍数。为使喷出的药液浓度能符合防治要求,必须确定母液的稀释倍数。确定母液稀释倍数的方法有查表法和测算法。
①查表法(见表1-4)。根据苏农-36型喷射式机动喷雾机的喷雾试喷结果,喷出药液稀释倍数与母液稀释倍数的关系应在标准范围内。
表1-4 药液稀释倍数与母液稀释倍数的关系
注:1.本表试验数据的工作条件是:液泵的工作压力为20MPa。
2.喷枪排液稀释倍数和母液稀释倍数均指1份原液与若干份水之比。
3.小孔、大孔是指混药器的透明塑料管插在T形接头上的小孔或大孔。
查表方法为:根据防治要求,确定好需要喷射药液的稀释倍数,查找表中“喷枪排液稀释倍数”,再根据所选定的T形接头孔径,找到相应的“小孔”或“大孔”栏内的母液稀释倍数,即为所需的母液中原药、原液的稀释倍数。例如,某稻田治虫,要求喷洒的药液稀释倍数为1∶300,选择T形接头的小孔,查表得知母液的稀释倍数为1∶18,即1kg药兑18kg水。这种查表方法虽然简单方便,但由于液泵、喷枪及混药器在使用中的工作状况往往会发生一些变化,如机件磨损、转速不稳定、压力变化以及喷雾胶管长短的不同等,都会影响混药器的吸药量和喷枪的喷出量,造成喷出药液浓度的差异,如仍按表中的比例关系配制母液,就可能使施药量过多而产生药害,或施药量不足达不到防治效果。因此,在进入田间使用前,最好先进行校核,得出较准确的结果后再按此数据在田间实际使用。
校核方法:先测出单位时间内喷枪的喷雾量Ap(kg/s),再算出单位时间内水泵吸入母液的量B(kg/s)(可测母液桶内液体单位时间内减少的质量)。
喷雾药液的稀释倍数:
式中 m——母液的稀释倍数。
根据校核结果,可再适当调整母液浓度,再逐次校核,最后得到要求的喷枪排液浓度。
②测算法。根据防治对象,确定喷药浓度,选择好T形接头的孔径,将混药器的塑料接管插入接头,套好封管,再将吸药滤网和吸水滤网分别放入已知药液量(乳剂可以用清水代替)的母液桶和已知水量的清水桶内,开动发动机进行试喷。经过一定时间的喷射后,停机并记下喷射时间t(s),然后,分别称量出桶内剩余的母液量和清水量。把喷射前母液桶内原先存放的药液量减去剩余的药液量,即得混药器在t(s)内吸入的母液量。同理,可算出吸水量。把母液量和吸水量相加,除以时间t,即得喷枪的喷雾量(kg/s)。则喷枪的喷雾浓度和母液之间的关系是:
式中 Ap——单位时间内喷枪的喷雾量,kg/s;
B——单位时间内混药器吸入的母液量,kg/s;
C——喷雾药液的稀释倍数;
m——母液的稀释倍数。
上式中,Ap、B值在试喷中测定,C为农艺要求的给定值,如防治某种病虫害,农艺要求喷雾药液稀释倍数为1∶1000,即C值为1000,所以,就可以计算出m值。
在喷雾时,为了使喷雾药液浓度的误差不至过大,新机具第一次使用和长期未用的旧机重新使用时,都必须进行试喷,计算工作时液泵的压力。
(6)田间使用操作。注意使用中液泵不可脱水运转,以免损坏胶碗。在启动和转移机具时尤需注意。
在果园使用时可将吸水滤网底部的插杆卸掉,将吸水滤网放在药桶里。如启动后不吸水,应立即停车检查原因。
吸水滤网在田间吸水时,如滤网外周吸附了水草后要及时清除。
机具转移工作地点路途不长时(时间不超过15min)可按下述操作停车转移:①低发动机转速,怠速运转;②把调压阀的调压手柄往顺时针方向扳足(卸压),关闭截止阀,然后才能将吸水滤网从水中取出,这样可保持部分液体在泵体内部循环,胶碗仍能得到液体润滑;③转移完毕后立即将吸水滤网放入水源,然后旋开截止阀,并迅速将调压手柄往逆时针方向扳足至升压位置,将发动机转速调至正常工作状态。恢复田间喷药状态。
六、风送式喷雾机
风送式喷雾机是一种兼有液泵和风机的喷雾机,以液体的压力使药液雾化成雾滴,再以风机的气流输送雾滴。是与拖拉机配套的大型机具,风机产生气流使雾滴进一步雾化的同时吹动叶子而使雾滴渗透至树冠内部,它还能将雾滴吹送到高树的顶部,叶片正反面均能很好地着药。但它要求果树栽培技术与之配合,例如株行距及田间作业道的规划、树高的控制、树型的修剪与改造等。目前在发达国家已普遍采用。我国自20世纪80年代以来也研制了数种,在全国不同地区得到了较好的推广。
手动喷雾机械与担架式喷雾机采用的施药方式均为大容量淋洗式,使得雾滴在冠层中的沉积不均匀,沉积到果树上的药液量不到20%,其余的大量农药流失到土壤和周围的环境中使环境受到污染;而且工作效率低,不能适期防治;同时耗费工时多,操作人员的劳动强度大,条件差。
早在20世纪40年代,西方工业发达的国家就已使用果园风送式喷雾机来代替高压喷枪喷施。有数据显示风送式喷雾机的沉积率可达50%~70%,同时机具以稳定的作业速度喷施。全部作业机械化,排除了人为因素造成的喷药不均匀影响,大大减轻了劳动强度和对工人的伤害。
风送喷雾机高效,可使防治及时,病虫害如若要得到良好控制,喷雾机必须在3d或更短的时间覆盖全部果园,有些病虫害最好在24h内就能及时控制。一个大型的风送式喷雾机可以代替2~3部喷枪喷雾机,降低了所需拖拉机数量和工人数量,为及时防治创造了条件。
欧美国家,风送式喷雾机用于果园已有四五十年的历史,认为风送式喷雾机的使用是果园喷药的一次“革命”,风送喷雾机可节省农药20%,节省劳力70%,节省时间30%~50%。因此,他们在喷雾机具的选型、机械化果园管理以及风送式喷雾机的使用已具有比较成熟的经验。
1. 种类
(1)根据果园喷雾机与拖拉机的配套方式主要可以分为悬挂式、牵引式、自走式。
①悬挂式,喷雾机一般与拖拉机三点挂接成一体,特点是重量轻,机组机动灵活,可在小田块作业,但是药箱容量少,作业过程中加药时间多。
②牵引式,喷雾机依靠拖拉机牵引作业,特点是药箱容量大,可以长时间作业,作业效率高,但是机身总体长度大,转弯半径大。
③自走式,喷雾机拥有自己的动力系统、行走系统等相关部件,不需要与拖拉机配套,自动化程度高,价格较高。
(2)根据应用在果园风送喷雾机上的风送系统可以分为:轴流风机风送、离心风机风送、横流风机风送。
(3)根据实际使用需要可以分为传统果园喷雾机、导流式果园风送喷雾机、射流喷气果园风送喷雾机、骑跨式作业的果园风送喷雾机、循环果园风送喷雾机。
①传统果园喷雾机 国外发达国家自20世纪40年代后期开始,采用轴流风机风送喷雾的果园风送喷雾机被广泛使用,目前仍然是果园植保作业的主力军。这种风送喷雾机雾化装置沿轴流风机出风口呈圆形排列,可以产生半径3.1~5m的放射状喷雾范围,喷雾宽度可达4m以上,一般由拖拉机牵引或悬挂作业,在风送条件下将细小的药液雾滴吹至靶标,使施药液量大量减少。欧美国家称这种喷雾机为传统果园喷雾机。
②导流式果园风送喷雾机 进入20世纪70年代,矮化果木种植面积迅速扩大,果树采用篱架式种植,原来普遍高达4m的果树冠层降低到2.5m以下,冠径也大大减小。传统果园风送喷雾机在这种果园作业时,喷雾高度高于冠层高度,气流夹带大量雾滴越过冠层,造成大量的农药飘失,因此传统果园喷雾机已经不再适合现代果园植保作业。为减少飘失,一种比较经济可行的方法就是对传统果园风送喷雾机进行改进,主要的改进方法是在风机出风口增加导流装置。将传统果园风送喷雾机气流沿风机出风口放射状吹出变为经过导流装置后水平吹出,之前沿出风口呈圆形排列的喷头也改变为沿导流装置的出风口竖直排列,水平喷雾,此类喷雾机称为导流式果园风送喷雾机。导流式果园风送喷雾机在传统果园风送喷雾机的基础上改进而成,所增加的成本不高,又能够适合现代矮化果树种植模式,因此发展很快,是目前矮化果园病虫害防治的主要机具之一。
③射流喷气果园风送喷雾机 在对传统果园喷雾机改进的同时,许多应用不同风送方式以实现定向风送的新型喷雾机也陆续出现。随着环保要求的不断提高,需要喷雾机能够进一步减少农药损失,在这种要求下,一种采用多风管定向风送的喷雾机被开发出来。此类喷雾机采用离心风机作为风源,产生的气流通过多个蛇形管导出,每个蛇形风管对应一个或多个雾化装置,可以根据冠层形状和密度调整蛇形管出口位置,实现定向仿形喷雾,这种喷雾机被称为射流喷气果园风送喷雾机。同传统果园风送喷雾机对比,射流喷气果园风送喷雾机能够增加雾滴在冠层内部的药液沉积量,提高农药沉积分布均匀性,减少农药损失,降低农药对空气、土壤等的污染。此类喷雾机还能够根据冠层结构改变出风口布置,实现仿形喷雾,以达到最优化喷雾效果,适应面积广。
由于横流风机结构尺寸小、风量大的特点,横流风机也被应用于果园风送喷雾机。使用横流风机通常采用液压马达驱动风机,相对于轴流风机和离心风机,机械结构简单,可以根据冠层结构灵活设置横流风机的数量、位置与出风口方向,可以实现与射流喷气果园风送喷雾机相类似的效果。由于风机采用液压马达驱动,因此需要与配备双作用液压系统的拖拉机配套,并且液压系统的压力与排量需要满足喷雾机的要求。
④骑跨式作业的果园风送喷雾机 果园喷雾机常规作业方法是喷雾机在行间行驶,针对左右两行果树的单侧喷雾,即一个单行果树通过两次喷雾作业完成。当喷雾机单侧作业时,强大的气流携带雾滴穿透冠层,使得部分农药雾滴脱离靶标区,造成农药浪费和污染。为了改善冠层中气体流场状态,提高气流紊流强度,从而改善农药雾滴在冠层中的沉积状态,减少农药损失,一些果园风送喷雾机作业时喷雾装置骑跨在冠层上,同时对一行果树进行双侧作业,即一次完成一行果树的农药喷洒作业。骑跨式作业的果园风送喷雾机多采用离心风机配套多风管风送系统、轴流风机风送喷雾装置,部分机型采用多个小型轴流风机进行风送。骑跨式果园风送喷雾机的风送喷雾装置多能够根据果树冠层结构进行调节,实现仿形喷雾。骑跨式作业的果园风送喷雾机适用于矮化种植的果园,对果树冠层尺寸要求较高,作业过程中要求喷雾装置对行准确,对操作人员技术要求较高。
⑤循环果园风送喷雾机 不论是单侧作业还是双侧作业,在强大的气流作用下仍然有大量的雾滴被吹离冠层而不能沉积到靶标上,所以如果能够将这部分未沉积到靶标上的药被收集再利用,会进一步减少药液损失,循环喷雾机实现了这一想法。循环喷雾机喷雾装置采用骑跨式作业,喷雾机上安装雾滴拦截收集装置,能够拦截逃逸出靶标区的农药雾滴,并循环再利用,是日前防飘性能最好的果园喷雾机之一。研究证明循环喷雾机能够回收药液20%~30%,平均节约30%~35%,进入20世纪90年代,循环喷雾机发展迅速,在果园植保作业中被越来越多地使用。
2. 组成
(1)药箱 药箱需要耐腐蚀、便于灌装农药、便于快速清洗,搅拌器需要能够保证农药尤其是可湿性粉剂的有效成分在药液中分布均匀。桨形机械式搅拌器和射流液力式搅拌器较为普遍。当喷头停止喷雾时,也要持续进行搅拌,否则沉淀的物质会对泵造成损害,并降低药效。
(2)液泵 常用液泵有隔膜泵、柱塞泵等。隔膜泵有耐腐蚀、工作稳定、便于维护等优点,应用比较普遍。
(3)调压阀 调压阀主要依靠调节从液泵输出的药液回到药箱中的回水量来达到调节管路中的药液压力。管路中的药液压力在某些时刻也通过改变液泵转速来调节,但是在作业过程中应该尽量确保液泵转速一致。
(4)管路控制部件 管路控制部件主要控制药液流通的关闭和开启,可以手动控制,部分控制部件可以电动控制,一般安装在便于操作人员控制的部位。
(5)分配阀 分配阀用于向喷头中分配药液,便于调整喷头的安装位置,以达到最优的喷雾效果。
(6)喷头 包括喷头体、喷头帽、过滤器、喷头等部件。应用于果园喷雾机的喷头类型有空心圆锥雾喷头、实心圆锥雾喷头、扇形雾喷头、射流防飘喷头等。在使用过程中,喷头易被磨损和腐蚀,因此喷头材质多选用硬度高的不锈钢、硬质合金、陶瓷材料。喷头流量需要经常检查和标定,即使非常细微的磨损也会很大程度上增加喷雾量。
(7)风机 轴流风机和离心风机是在果园风送喷雾机上普遍采用的风机类型。风机产生的气流的主要功能是胁迫细小的雾滴进入冠层内部,增加雾滴在冠层中的穿透性,减少雾滴的飘移和蒸发,提高雾滴的运动速度,改善沉积附着性能。雾滴在气流的协助下可加速飞向目标并且扭转叶片,使得叶片正反两面着药。部分风送喷雾系统还依靠风机产生的强气流进一步雾化雾滴。
3. 风送式喷雾机的质量安全要求
喷雾机正常工作时,雾化性能应良好,各零部件和连接处应密封,不应出现液体泄漏现象。喷雾至不能正常雾化时,药液箱中残留液量应小于药液箱额定容量的1%,但最大残留药量不得大于2L;药液箱底部应设有放液口,放液口应能安全、方便地排尽药液;药液箱内应有搅拌装置。喷雾机应安装压力表(压力计)以显示相应的工作压力,压力表安装位置应合理,应保证操作人员从工作位置能看清压力表读数。对操作者易产生伤害的危险部位应设有防护网罩。控制装置应设置在操作者操作机具时容易触及的范围,并应有清晰的标志或标牌,表明其控制状态。控制装置应操作方便,工作可靠。喷雾机应设置两级或两级以上过滤装置,过滤网不应有缺损,网孔应通畅。
4. 果园风送喷雾机风量的选择与计算
(1)置换原则 置换原则是目前果园风送喷雾机风量计算中普遍采用的一种方法。其原理为:喷雾机风机吹出的带有雾滴的气流,应能驱除并完全置换风机前方直至果树的空间所包容的全部空气。
如图1-6所示,如果喷雾机作业时,其风机转速和行进速度不变,根据置换原则的原理,这时风机的风量应为图中虚线所示三角形立方体的体积,即:
图1-6 置换原则计算简图
式中 Q——风量,m3/s;
V——喷雾机作业速度,m/s;
H——树高,m;
L——喷雾机离树的距离,m;
K——考虑到气流的衰减和沿途的损失而确定的系数。
据笔者大量试验的结果表明,K值的取值范围与气温、自然风速、风向等因素有关,一般来说,K=1.3~1.6。
设计喷雾机时,其风量必须大于上式计算得到的Q。选购喷雾机时,如喷雾机标牌上标注的风量小于上式计算得到的Q,则应采取相应的措施来提高风量(提高风机的转速等),从而获得满意的防治效果。如喷雾机的结构不允许提高风机转速,则应选购风量大一号的机具。
(2)末速度原则 果园风送喷雾机的风量不仅应满足“置换原则”,还应该满足“末速度原则”。所谓“末速度原则”,就是喷雾机的气流到达树体时,其速度不能低于某一数值。因为在作业过程中,气流不仅要携带雾滴,还要翻动枝叶,驱除和置换树体中原有的空气,这些功能的实现,都要求气流具有一定的动能,也就是说,气流到达树体表面时要有一定的速度,否则气流进不了树体,只能绕树而过。
因此,在计算风机风量时,还要计算气流到达树体时的末速度V2,如图1-7所示。
图1-7 末速度原则计算简图
假设喷雾机在单位时间里行走距离为F,风机出口风速为V1,则风机吹出的,经过ACBD截面的风量应等于其经过acbd截面的风量再乘上一个系数K。即:
式中 Q——风量,m3/s;
V2——气流到达树体的末速度,m/s;
V1——风机出口速度,m/s;
H1——风机出口垂直高度,m;
H2——树高,m;
K——考虑到风量的沿程损失而设定的系数。
K值的取值范围与气象条件、作物品种、枝叶的茂密程度等因素有关,一般来说K=1.3~1.8。
根据试验结果证明,末速度的取值范围不仅取决于靶标树体的大小,还取决于靶标的品种。比较梨树与苹果树,梨树叶柄软于苹果叶柄,在气流的作用下易于翻转,从而有利于带雾滴的气流进入树体,也有利于叶背的雾滴沉降,所以梨树的V2小于苹果树的。葡萄是行栽作物,其树体虽小,但其叶片较大,欲翻动葡萄的叶片气流需较大的动能,因此葡萄的V2大于梨树的。
5. 风送式喷雾机的安全使用要求
(1)使用前配套动力发电机的检查与准备 ①使用前务必仔细阅读发电机的使用说明书,特别注意各部分的安全操作要求;②按照配套的发电机的使用说明书,做好使用前的检查工作,确认发电机处于正常工作状态;③检查机油和燃油情况,并及时进行补充或更换。
(2)使用前药液泵的检查与准备 ①检查各管道连接是否可靠、密封;②压力调节机构是否灵活可靠;③带松紧程度是否合适;④压力是否合适;⑤药液泵的喷雾出口阀门,应使其处于常开状态,维修药液管路时关闭。
(3)使用前风筒及转向、摆动机构的检查与准备 ①检查风筒各部分连接状态,确保连接正常;②检查风机叶轮状态,确保工作正常;③检查转向,根据喷射方向调整好风机角度;④对摆动机构的状态、润滑情况、灵活性等进行检查,同时根据树木的高低调整摆幅和风筒角度。
(4)使用前药箱及进出药液部分的检查 ①检查药箱是否有残液、加液和出液部分畅通情况,以及各管道连接是否紧固、密封,并及时进行清理冲洗;②箱内加入适量洁净的清水,由于喷头喷孔小,应加强过滤,本机加药孔有过滤装置,要及时检查,确保能够正常使用;③操作人员必须经过培训后方可操作风送式喷雾机,而且应穿戴好防护用品,以防药液中毒。在处理农药时,应当遵守农药生产厂所提供的安全指示;④操作者严禁直接与药液接触,一旦溅上药液即刻用清水冲洗;⑤由于喷出的药雾很轻,易受风力影响,在进行喷雾操作时,操作人员应在上风头行走,以尽可能减少含药雾粒对人体的侵害。
(5)使用前喷嘴的更换 ①若需更换喷嘴时,先取下原喷嘴,再安装合适喷雾的喷嘴,更换时要确保喷嘴连接可靠、密封良好;②更换喷嘴后,应调节药泵的压力,使其工作在额定工作压力下。
(6)使用过程中的检查准备 ①发电机在运行中不要松开或重新调整限位螺栓和燃油量控制器螺栓,否则会直接影响力学性能;②连接发电机的外部设备在运行中出现运行异常情况时,应立即关闭发电机,查找并排除故障;③若出现电流过载,导致电源开关跳闸,应减小电路的负载,并等几分钟后再重新启动;④直流输出端只用于对蓄电池进行充电;⑤蓄电池的正负极性一定要连接正确,否则会损坏电池;⑥直流及交流输出的总功率不能大于机组额定功率;⑦禁止使用不符合要求的工作液,输出的电流不超过发电机的额定输出电流;⑧停机时应关闭发电机的主开关,加农药、工作时应注意穿戴好防护用品。
6. 风送式喷雾机的强制性认证产品的技术要求
(1)铭牌,目测样机铭牌,合格的产品应牢固固定在机具的明显位置,其内容应包括:型号、主要技术参数(至少包括工作压力、容量)、制造厂或供应商名称、生产日期和编号。
(2)加液过滤装置,合格的产品加液口应设有过滤网。
(3)安全防护罩,合格的产品外露旋转部件、传动装置、高温部件及其他存在危险的部件,应根据操作者接近的情况,设有适当强度的防护罩,尺寸及安全距离应符合GB 10395.1第7条要求。因结构原因无法保证安全距离时,应设置警告标志。
(4)药箱盖连接牢固性及药箱液面位置,合格的产品药箱盖不得出现松动或开启现象,加液时,操作者应能从药箱外部看到液面位置。
(5)整机密封性试验,将样机安装成使用状态,向药箱内加入清水,按使用说明书规定操作样机到额定工况工作3min以上,检查各零件及连接处是否密封可靠,合格的产品 各零件及连接处应连接可靠,不得出现药液和其他液体渗漏现象。
(6)药箱内药液排放性,合格的产品药液箱应能在不使用工具和不伤害操作者的情况下方便、安全地排空。
(7)喷射部件及承压管路耐压性能试验,将喷射部件的喷头用无孔的圆片堵塞,并将喷雾软管与耐压试验台相连,启动试验台,在1.5倍额定工作压力上限的试验压力下保持1min,合格的产品不得出现破裂、渗漏现象。
(8)储压容器耐压性能试验,将储压容器连接到压力试验合上,缓慢调节压力到规定的试验压力[具有限压安全装置或内置的喷雾机,空气室的试验压力为最高工作压力的2倍;不具有限压安全装置的喷雾机,空气室的试验压力为最高工作压力的3倍(GB 10395.6第4.4.4条)],稳压1min,检查是否有破裂、渗漏,合格的产品不得有破裂、渗漏现象。
(9)承压软管标志,应标明制造厂和最高允许工作压力。
(10)控制装置,操作者操作时容易够及,在控制装置上或附近位置应有清晰的标志或标牌,其内容应反映出控制装置的基本特征。
(11)安全标志,在容易给操作者造成危险的部位应有安全警告标志,在机具的明显位置有警示操作者使用安全防护用具的安全标志,标志样式及内容应符合GB 10396规定,标志粘贴应牢固。
(12)压力表,应刻度清晰、反应灵敏、安装位置合理。
(13)安全装置的限定压力试验,按说明书及整机密封性试验要求,并配用最大流量的喷头,将样机安装、调整到整机密封性试验状态,在额定转速及工作压力下,关闭截止阀或喷射部件。
(14)使用说明书的审查,使用说明书应符合GB/T 9480的编写规定,其内容至少应包括:①启动和停机步骤;②减压方法(特别是手动操作的喷雾机);③维护和清洗要求;④安全标志的说明;⑤有关安全使用规则的要求;⑥禁止使用特殊的工作液;⑦农药生产厂所提供的安全指示;⑧使用不同喷头时,喷雾机的调整方法说明;⑨制造厂或供应商名称、地址、电话。
7. 果园喷雾机操作规范
(1)施药的气象条件
①喷洒作业时风速应低于3.5m/s(3级风),避免飘移污染。
②应避免在降雨时进行喷洒作业,以保证良好防效。
(2)机具准备与调试
①将牵引式果园喷雾机的挂钩挂在拖拉机牵引板上,插好销轴并穿上开口销,然后安装万向传动轴。悬挂式果园喷雾机还要调整拖拉机上的拉杆,使其处于平衡状态,紧固两侧链环,以防工作时喷雾机左右摆动。
②检查液泵和变速箱内的润滑油是否到油位;各黄油嘴处加注黄油;拖拉机、喷雾机轮胎充气;隔膜泵气室充气。
③药箱中装入1/3容量清水,在正常工作状态下喷雾。检查各部件工作是否正常,各连接部位有无漏液、漏油等现象。尤其要检查药液雾化性能、风机运转性能、搅拌器搅拌性能、管路控制系统等是否正常。还要检查易老化的橡胶密封件和塑料件是否需要更换。
④喷头配置。根据果树生长情况和施药液量要求,选择喷头类型和型号。对于传统果园风送喷雾机需将树高方向均分成上、中、下3部分,喷量的分布大体应是:1/5、3/5、1/5。如果树较高,喷雾机上方可安装窄喷雾角喷头以提高射程。对于其他机型的果园风机需要根据喷雾系统与果树冠层结构配置喷头。
⑤喷量调整。根据喷量要求选择不同孔径、不同数量喷头。
⑥泵压调整。顺时针转动泵调压阀,使压力增大,反之压力减小,制在1.0~1.5MPa。
⑦喷幅调整。根据果树不同株高,利用系在风机上的绸布条观察风机的气流吹向,调整风机出风口处上、下挡风板的角度,使喷出雾流正好包容整棵果树。
⑧风量风速调整。当用于矮化果树和苹果园喷雾时,仅需小风量低风速作业,此时降低发动机转速(适当减小油门)即可。
(3)作业参数的计算
①喷雾机组行走速度计算 喷雾机组行走速度除与施药液量有关外,还要受风机风量的影响,风机气流必须能置换靶标体积内的全部空气。机组行走速度可由以下公式计算:
式中 V——拖拉机行走速度,km/h;
Q——风机风量,m3/h;
B——行距;
h——树高,m。
V值一般在1.8~3.6km/h(0.5~1m/s),如计算的速度超此范围,可通过调整喷量(改变喷头数、喷孔大小等)来调节。
②作业路线的确定 作业时操作者应尽可能位于上风口,避免处于药液雾化区域。一般应从下风处向上风处行进作业。同时,机具应略偏向上风侧行进。
8. 施药中的技术规范
①果园风送喷雾机作业属低容量喷雾,在减少施液量同时应保证施药量满足防治要求,所用农药配比浓度应比常量喷雾提高2~8倍。推荐施药量:果树枝叶茂盛时,每米树高为600~800L/hm2。可根据季节、枝叶数量、防病或防虫、内吸药剂或保护药剂适当调节,保证树冠各部位枝叶、果实都能均匀接受到药雾,也无药液流失。
②将风机离合器处于分离状态,液泵调压阀处于卸荷状态,启动机具,往药箱中加水至一半时,液泵调压阀处于加压状态,打开搅拌管路。随即往药箱中加农药。满箱后,继续运转10min,让药液充分搅拌均匀。
③机组到地头后,选择好行走路线,结合风机离合器,打开截止阀进行喷雾。
④每次开机或停机前,应将调压手柄放在卸压位置。
9. 施药后的技术规范
①每次作业完后,应将残液倒出,并向药箱中加入1/5容量的清水,以工作状态喷液,清洗输液管路剩余药液,检查各连接处是否有漏液、漏油,并及时排除。清洗后应将清洗水排尽,并将机具擦干。
②泵的保养按使用说明书要求进行。
③当防治季节过后,机具长期存放时,应彻底清洗机具并严格清除泵内及管道内积水,防止冬季冻坏机件。
④拆下喷头清洗干净并用专用工具保存好,同时将喷头底座孔封好,以防杂物、小虫进入。
⑤牵引式果园风送喷雾机应将轮胎充足气,并用垫木将轮子架空。
⑥应将机具放在干燥通风的机库内,避免露天存放或与农药、酸、碱等腐蚀性物质放在一起。
七、烟雾机
烟雾施药技术是指把农药分散成为烟雾状态的各种施药技术的总称。烟和雾的区别在于,烟是由固态微粒在空气中的分散状态,而雾则是微小的液滴在空气中的分散状态。烟和雾的共同特征是粒度细,常在0.01~25μm的超细粒径范围内,在空气扰动或有风的情况下,能在空间弥漫、扩散,能够比较持久地呈悬浮状态。因此,烟雾技术非常适合在封闭空间使用,如粮库、温室大棚,也可以在相对封闭的果园、森林等场合使用。
热雾机和冷雾机都属于利用高速气流对药液进行超细雾化的喷雾机械。这两种机具所产生的药雾中均不含固态颗粒,因此,国际上统称为热雾机和冷雾机。可以同时产生固态微粒和液态雾滴的复合分散体系才称为烟雾。但是由于这两种机具所产生的药雾已属于超细雾滴,其在空气中的行为与生活中常见的烟和雾相似,因此在我国往往被称为常温烟雾或冷烟雾和热烟雾,相应所采用的专用机具称为常温烟雾机或冷烟雾机和热烟雾机。
热雾机和冷雾机的主要区别在于,热雾机必须选用高沸点的安全矿物油作为农药的溶剂,因为这种机具的燃烧室所产生的废气在燃烧室的温度高达1200~1400℃,通过冷却管以后的温度仍高达100~500℃,在排出喷口以后才迅速降低至环境温度。而冷雾机则选用水作为农药载体或介质,其雾滴细度一般可达20μm左右,太细的水雾滴则会迅速蒸发散失。这两种机具都必须采用很强的动力,或利用燃烧废气所产生的强大动力,或利用高功率电动机和风机所产生的强大气流,才能产生超细雾滴。
1. 常温烟雾机
常温烟雾技术是20世纪80年代开始在国际上发展起来的。该技术利用高速、高压气流或超声波原理在常温下将药液破碎成超细雾滴(或超微粒子),直径一般在5~25μm,这些雾滴在设施内充分扩散,长时间悬浮,对病虫进行触杀、熏蒸,同时对棚室内设施进行全面消毒灭菌。常温烟雾技术不但用于农业保护地作物病虫害防治,进行封闭性喷洒,还可用于室内卫生杀虫、仓储灭虫、畜舍消毒以及高温季节室内增湿降温、喷洒清新剂等。温室、大棚中使用常温烟雾机施药与使用其他常规植保机械相比,具有高效、安全、经济、快捷和方便的特点。
(1)工作原理 常温烟雾机的工作原理是,当空气压缩机产生的压缩空气进入空气室,空气室内的压缩空气经进气管输送到喷头,在喷头中的压缩空气,首先进入涡流室,由于切向进入,而产生高速涡流,高速涡流一边旋转一边前进到达喷口,在排液孔的前端产生负压,药液经吸液管吸入喷头体内并与高速旋转的气流混合,初步形成雾化。这种初步雾化的气液混合物,以接近声速的速度喷出。这时由电机带动轴流风机产生轴向风力,将从喷头喷出的雾滴送向靶标。
(2)优点
①农药利用率高,防治效果好。常温烟雾法在室温条件下利用压缩空气将药液雾化,进而沿风机送风方向吹送,沿直线方向扰动扩散,直至充满整个棚室空间。药液细小雾滴将长时间处于均匀分布、悬浮状态,经消化系统、呼吸系统、表皮毒杀害虫及病菌,防治效果好。具备臭氧发生器的烟雾机,产生臭氧对棚室、空气和土壤等进行消毒、杀虫、灭菌处理,可控制病虫源头。
②省水、省药,不增加空气湿度,施药不受天气限制。常温烟雾法的施药液量为2~5L/667m2,比常规喷雾法省水90%以上,这在北方干旱地区尤为重要。并且据国外资料介绍常温烟雾施药法,其农药使用量也比常规喷雾法节省10%~20%。由于减少了施药液量,不增加温室内湿度,避免了因过湿而诱发病虫害发生的不利因素。阴雨天也可以实施烟雾施药,便于及时控制病虫害。
③药剂适应性强。常温烟雾法在室温状态下使药液雾化,农药的使用形态为液态,不损失农药有效成分。常温烟雾法对农药的剂型没有特殊的要求,水剂、油剂、乳油及可湿性粉剂等均可使用。
④省工,省时,对施药者无污染。施药时操作人员不需进入温室内作业,既显著降低劳动强度,又避免作业中的中毒事故。有的烟雾机还具备电动行走功能,操控与搬运方便。
(3)分类 常温烟雾机按其控制喷雾的方式不同,可分为人工和自动控制式常温喷雾机两种。自动控制式常温烟雾机又可分为电动机驱动式和汽油机-发电机组式两种。按其原理不同,可分为内混式常温烟雾机和外混式常温烟雾机。在引进吸收国外样机及其技术的基础上,我国先后研制开发的机型主要有3YC-50型常温烟雾机、BT2008-Ⅰ型自控臭氧消毒常温烟雾施药机等。
(4)使用技术
①施药前的准备 防治作业以傍晚、日落前为宜,气温超过30℃或大风时应避免作业。检查棚室有无破损和漏气缝隙,防止烟雾飘移进出。使用清水试喷,同时检查各连接、密封处有无松脱、渗漏现象。按说明书要求检查调整工作压力和喷量,喷量一般为50~70mL/min。计算每个棚室的喷洒时间。
②施药中的技术规范 空气压缩机组放置在棚室外平稳、干燥处,喷雾系统及支架置于棚室内中线处,根据作物高度,调节喷口离地1m左右,仰角2°~3°。喷出的雾不可直接喷到作物或棚顶、棚壁上,在喷雾方向1~5m距离作物上应盖上塑料布,防止粗大雾洒落下时造成污染和药害。启动空气压缩机,压缩气流搅拌药液箱内药液2~3min再开始喷雾。喷雾时操作者无需进入棚室。应在室外监视机具的运转情况,发现故障应立即停机排除。严格控制喷洒时间,到时停机。先关空压机,5min后再关风机,最后停机。穿戴防护衣、口罩进棚内取出喷洒部件。关闭棚室门,密闭3~6h才可开棚。
③施药后的技术处理 作业完将机具从棚内取出后,先将吸液管拔离药箱,置于清水瓶内,用清水喷雾5min,以冲洗喷头、喷道。然后用拇指压住喷头孔,使高压气流反冲芯孔和吸液管。吹净水液。用专用容器收集残液,然后清洗机具。按说明书要求,定期检查空压机油位是否够,清洗空气滤清器海绵等。应将机具存放在干燥通风的机库内,避免露天存放或与农药、酸、碱等腐蚀性物质放在一起。
2. 热烟雾机
热烟雾机利用汽油在燃烧室内燃烧产生的高温气体的动能和热能,使药液在瞬间雾化成均匀、细小的烟雾微粒,这些烟雾微粒能在空间弥漫、扩散,呈悬浮状态,在密闭空间内杀灭飞虫和消毒处理特别有效。它具有施药液量少、防效好、不用水等优点。
在林业上主要用于森林、橡胶林、人工防护林的病虫害防治。在农业上适用于果园及棚室内的病虫害防治。机型:6HY18/20烟雾机、隆瑞牌Ts-35A型烟雾机、林达弯管式HTM-30型烟雾机等。
(1)结构组成 热烟雾机由脉冲喷气发动机和供药系统组成。脉冲喷气发动机由燃烧室、喷管、冷却装置、供油系统、点火系统及启动系统等组成。供药系统由增压单向阀、开关、药管、药箱、喷雾嘴及接头等构成。
(2)使用前准备
①机具的准备。热烟雾机的强制性认证产品的技术要求如下。
a.铭牌,目测样机铭牌,合格的产品应牢固固定在机具的明显位置,其内容应包括:型号、主要技术参数(至少包括工作压力、容量)、制造厂或供应商名称、生产日期和编号。
b.整机密封性试验,将样机安装成使用状态,向药箱内加入清水,按使用说明书规定操作样机到额定工况工作3min以上,检查各零件及连接处是否密封可靠,合格的产品各零件及连接处应连接可靠,不得出现药液和其他液体渗漏现象。
c.烟化效果,将样机安装成使用状态,向药箱内加入0号柴油。按使用说明书规定操作,在额定工况下工作3min,目测喷口是否滴液和喷火。
d.手把温度,在距手把外表面10mm处测量,测量点应距发热部位最近。测试时环境温度为10~25℃,风速不大于3m/s。合格产品手把温度应小于45℃。
e.药液箱总成密封性,向药液箱总成内充入0.03MPa压力的压缩空气,将其浸入水中或在药箱盖和气、液进出口接头处涂上肥皂水,观察是否有漏气现象,合格产品不能出现漏气现象。
f.加液口和加油口过滤装置,合格的产品加液口和加油口应设有过滤网。
g.背带强度,将背带的一端悬挂在支架上,在背带的下端反复加、卸载荷10次,在背带实际承受的2倍载荷下不断裂,不损坏。
h.安全防护罩,冷却管的高温部分(后部)应装有防护罩,并牢固可靠。
i.控制装置位置及标志,控制装置应设置在容易够及范围内,且操作方便,在控制装置上或附近位置应有清晰的标志或标牌,其内容应反映出控制装置的基本特征。
j.安全标志,在容易给操作者造成危险的部位应有安全警告标志,在机具的明显位置有警示操作者使用安全防护用具的安全标志,标志样式及内容应符合GB 10396规定,标志粘贴应牢固。
k.电源接线与开关电源,电源线应为三芯或四芯电缆线,电源线的截面积和配用插头应满足机具额定电流的要求。
②对操作者的要求。操作者应认真阅读烟雾机的使用说明书,熟悉其性能和操作方法;操作者必须经培训,具备操作技能后方可上岗;不准未成年人、老年人、残疾人、体弱的人、酒后或服用兴奋剂、麻醉剂后的人进行操作;操作者在现场作业时,必须穿具有长袖的防护服和佩戴防护口罩。
③启动前准备。在使用前仔细阅读使用说明书,严格按使用说明书要求;启动热烟雾机前一定要关好药剂开关,启动时将热烟雾机水平放在平整、干燥的地方,附近不得有易燃、易爆物品。操作,检查、紧固管路、电路和喷嘴等连接部分。装入有效电池组,注意正负极。加入合格干净汽油,拧紧油箱盖。关闭药液开关,将搅拌均匀并经过滤的药液加入药箱,旋紧药箱盖。装药液不宜太满,应留出约1L的充压空间。
④宜于热烟雾机作业的气象条件:风力小于3级时阴天的白天、夜晚,或晴天的傍晚至次日日出前后。当在晴天的白天,或风力3级及以上,或者下雨天均不宜喷烟作业,容易造成飘移危害和防治效果显著降低。
(3)使用技术
①启动前准备 启动前检查管路、电路连接的正确性,检查火花塞、药喷嘴及各部件的连接,各紧固件不得松动。打开电池盒,按标明的极性装入电池,电池必须有足够的容量。接通电源开关,观察火花塞放电状况。火花塞电极的正常间隙为1.5~2mm。火花塞的放电电弧以深蓝色为佳。检查进气阀挡板螺母是否旋紧及进气膜片的状况。进气膜片应完好、平整,不得有折皱、断裂、缺损,应全部盖住进气孔。挡板应安装正确,以构成规定的进气间隙。将纯净的车用汽油加入油箱。盛汽油的容器要干净密闭,严防杂物及水混入。将药剂加入药箱,旋紧药箱盖。
②启动 将热烟雾机置于平整、干燥的地方。距喷口5m范围内不得有易燃、易爆物品。打开点火开关,点火系统点火。用打气筒(电启动可用气泵)打气,使汽油充满喷油嘴入口油管中。至发动机发出连续爆炸的声音,即可停止打气,再细调油针手轮至发动机发出清脆、频率均匀稳定的声音,即可开始喷烟作业。若不能启动,首先应检查火花塞是否点火(听火花塞是否有均匀和一定频率的打火声),燃油是否进入化油器喉管内,启动的空气气流是否进入化油器喉管。进入化油器中的燃油过多,也不易启动,此时需将油门关闭,用气筒打气把油吹干,至听见爆炸声,再重复上述启动程序。注意关闭油门时不得过分用劲,否则会破坏喷油嘴量孔,油嘴量孔过大也会使启动困难。天气温度过低也不易启动(一般在5℃以下),可在温室内启动室外进行工作。
③喷烟作业 将启动的机器背起,一手握住提柄,一手全部打开药液开关(不要半开),数秒钟后即可喷烟雾。在环境温度超过30℃时作业,喷完一箱药液后要停止5min,让机器充分冷却后再继续工作。若中途发生熄火或其他异常情况,应立即关闭药液开关,然后停机处理,以免出现喷火现象。
④停机 喷烟雾作业结束、加药加油或中途停机时,必须先关闭药液开关,后关油门开关,按下油针按钮,发动机即可停机。
⑤保养 使用一段时间或长时间不用时,用汽油清洗化油器内油污,倒净油箱、药箱剩余物,用菜油清洗油箱和输药管道,并擦去机器表面油污和灰尘,然后取出电池,加塑料薄膜罩或放入包装箱内,置清洁干燥处存放。
(4)注意事项
①在作业过程中,发生熄火或其他异常情况,应立即关闭药剂开关,然后停机处理。
②在密闭式空间喷热雾,喷量不要过大(每立方米不得超过3mL),不能有明火,不要开动室内电源开关,防止引起着火。
③作业中途需加油、加药,应关机后进行,按先关输药开关后关油门开关顺序进行,绝不能顺序颠倒,停机10min以上再加油,绝对禁止操作者背负着烟雾机加注汽油和药液。应在避开火源的安全地点加注汽油和药液易爆物品;应使用专用的容器或漏斗加注汽油或药液;加注汽油和加药液完毕后应立即将烟雾机表面擦拭干净。
④作业过程中,手或衣服不要触及燃烧室及冷却管,以免烧伤或烧坏。工作时不能让喷口离目标太近,以免损伤目标,更不可让喷口及燃烧室外部冷却管接近易燃物,防止引发火灾。启动时,应在距喷口半径5m范围内无枝叶等易燃物的平整空地上进行。操作者应位于喷口的上风位置处进行操作,且行走时不应顺着风向。工作时喷管倾斜度不应超过正常工作位置的±20°。烟雾作用范围内不应有其他人员。烟雾机喷口不准直接对人、植物或易燃品。喷口距目标物的距离至少在3m以上。密闭空间内施药时,烟雾浓度不应超过0.2mL/m2。
⑤每次施药完毕后,必须先关药液开关,再关发动机油门,工作中突然熄火应立即关闭药液开关,以免出现喷火。
八、树干注射机
树干注射施药将植物所需杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、微肥和植物生长调节剂等强行注入树体,使植物满足对某些微量元素的需求,以达到促进生产、增加产量、提高品质、治虫防病、调控生长的目的。它不受降雨、干旱等环境条件和树木高度、危害部位等的限制,施药剂量精确,药液利用率高,不污染环境。选用合理的注射方法、优良的注药机械、恰当的注射药物、正确的注药时机和注药量,是保证病虫害防治或缺素症矫治等达到预期效果的关键。
通过向树干内注入药剂,可防治病虫害,矫治缺素症,调节植株或果实生长发育,是一种新的化学施药技术。自20世纪70年代以来,树干注射施药得到美日法英德韩瑞士等世界主要发达国家的广泛重视,我国也先后有十多个高等院校、科研单位和众多技术推广、生产单位展开了积极研究和推广应用。其中部分技术,在注射原理、机械结构、工作效率、防治效果、适用性能、维护保养和产品系列化等方面,均取得较大突破。树干注射施药法现已开始普及。
1. 原理
内吸性药物和矿物质进入树体内能随树体内水分运动向上输运;在向上输运途中还有横向输运,即能从根部向顶梢、叶片传输、扩散、存留和发生代谢。不仅如此,有些内吸剂和养分到达叶片后又能随下行液经韧皮部筛管转向根部,或直接从木质部内韧皮部转移、传输、扩散、存留和发生代谢。树干注射施药技术就是利用树木自身的这种物质传输扩散能力,用强制的办法把药液快速送到树木木质部,使之随蒸腾流或同化流迅速、均匀地分布到树体各部位,从而实现防治病虫害、矫治缺素症、调节植株生长发育的目的。
2. 优点
树干注射施药技术是一种植物内部施药技术,与传统的喷雾法等外部施药技术相比,具有以下特点:
不受树木高度和危害部位等限制,使高大树木的上部害虫、根部害虫、具有蜡壳保护的隐蔽性吸汁害虫、钻蛀性害虫、维管束病害等常规施药方法难以有效防治的病虫害防治显得简单可行。
不受环境条件限制,在连续多雨或严重干旱条件下均可实施化学防治。树干注射法免除了喷雾法必须大量用水和只能在特定小气候条件下使用的局限性,使多雨地区或严重缺水地区的林水果树病虫害也能用化学防治进行控制。
不给生态环境造成农药污染,有利于保护非标靶生物和施药者人身安全。据测定,普通喷雾法的药液只有30%左右能喷附到树木枝叶上,而70%则飘到空中,落到地上,不仅造成了空气、土壤、水源的污染,而且对施药者极不安全。注射施药则完全避免了上述不利点,使有较强毒性的化学防治“洁净化”,达到保护自然、保护生态和保护人身安全的要求。
药效期得到一定延长。喷洒在植物枝叶表面的农药的有效期,除按自身固有速度降解外,降雨冲淋、光照分解等环境因素的作用影响很大。将农药注入树体内,不受环境因子的影响,则可使药效期延长一定时间。以常用的氧化乐果、久效磷等为例,喷雾施药的有效期一般为1~2周,改用注射法则可达3周左右。
可以大幅度提高药液利用率,节省防治费用。注射法没有喷施法的无效浪费、淋失和土施法的土壤固定等损失,而将全部药液都送入标靶树体内被全部利用。注射法较常规方法可节省农药80%左右。
可以十分精确地控制进入树体内的药液量,使农药和生长调节剂等的使用能按设定的目标准确防治病虫害、调整树木营养生长和生殖生长,有效地克服了喷施、土施等常规方法受环境因素影响大、效果不稳定、难以普及的难题。
矫治果树缺素症、延迟叶片衰老、提高坐果率效果十分显著。
注射法比环割涂药法等对树体损伤小,工效高,药液传递好,效果好,1~2d即可达到杀虫高峰,有效期可达3周以上。
3. 使用技术
(1)注射液配制 第一,要根据树木和病虫耐药性决定合适浓度。可通过当地的防治试验和农药标签规定用量决定。一般对林木病虫害防治可取15%~20%的有效浓度,对果树可取10%~15%的有效浓度。第二,配制时要用冷开水,不宜用池塘水和井水。第三,树干部病虫害严重地区,在配制药液时应加防霉宝等杀毒剂,以防伤口被病菌感染。第四,药液应做到随配随用,不可长时间放置,以防药效降低。第五,因药液浓度高,在配药操作时应注意安全保护。
(2)注射部位和注药量 树干注射一般可在树木胸高以下任何部位自由注射。但用材树一般应在采伐线以下注射,果树应在第一分枝以下注射。注药孔数根据树木胸径大小,一般胸径小于10cm者一个孔,11~25cm者对面两个孔,26~40cm者等分三个孔,大于40cm者等分四个孔以上。注射孔深也应根据果树的大小和皮层厚薄而定,其最适孔深是针头出药孔位于二三年生新生木质部处;要特别注意不可过浅,以防将药液注入树皮下,达不到施药效果。每孔注药量应根据药液效力、浓度以及树木大小等而定,一般农药可掌握每10cm胸径用100%原药3mL(每厘米胸径稀释液1~3mL)标准,按所配药液浓度和计划注药孔数计算决定每孔注药量。
(3)农药的使用 用于农药注射时,首先应选用合适的农药,一般要求选用内吸性农药。在林木病虫害防治中,可选用药效期长的呋喃丹、涕灭威、久效磷等药;在果树病虫害防治中应选用药效期短、低毒或向花、果输送少的扑虱灵、多菌灵等药,不可使用在果树上禁用的高残留剧毒农药;在防治根部病虫害时应选择双向传导作用强的苯线磷等药。即要根据防治对象和农药传导作用特性综合考虑所用农药品种。此外,剂型选用以水剂最佳,原药次之,乳油必须是国家批准的合格产品,不合格产品往往因有害杂质过高而使注射部位愈合快,甚至发生药害。其次应注意施药适期。根据防治对象,一般食叶害虫在其孵化初期注药,蚜螨等暴发性害虫在其大发生前注药,光肩星天牛、黄斑天牛等分别在其幼虫初龄(1~3龄)期和成虫羽化期注药。此外,果树上必须严格根据所施农药残效期安全间隔施药,至少在距采果期60d内不得注药。
(4)肥料的使用 注射微肥时,首先,要根据营养诊断确定所缺微量元素种类,做到对症施药;其次,要根据树木生理特征要求,合理调整注射液pH,如矫治柑橘缺铁症的铁盐注射液最好呈中性或弱酸性,而矫治桃树缺铁缺锌的注释液pH4~7为好;最后,所用注射物必须充分溶解并过滤后使用澄清液。
(5)激素的使用 注射激素时,植物生长调节剂的作用大多具有专一性,即一种生长调节剂只有在良好的栽培管理的基础上,在植物的特定成长阶段对特定的器官起作用。使用中,植物对生长调节剂的剂量反应往往十分敏感,偏小得不到预期效果,偏大时常常会导致不良后果,因此必须着重控制好预期和适当剂量两个关键。如悬铃木注射“除果灵”时间以春季发芽后最好,适龄不结果苹果树注射PB333促花的时间在新梢长至15cm时效果最佳。
4. 注射方法
(1)高压注射法 用柱塞泵或活塞泵原理,采用专用高压树干注射机,将植物所需杀虫肥和生长调节剂等的药液强行注入树体。
(2)打孔注药法 用钉或小动力打孔机(汽油机、电动机)在树干基部20cm以下打0.5~0.8cm的小孔1~5个(视树木胸径大小而定),深达木质部3~5cm,孔向下30°,用滴管、兽用注射器或专用定量注射枪缓慢注入农药,任其自然渗入。
(3)挂液瓶导输法 从春季树液流动至冬季树木休眠前,采用在树干上吊挂装有药液的药瓶,用棉绳或棉花芯把瓶中药液通过输导的办法引注到树干上已钻好的小洞中(或把针头插入树体的韧皮部与木质部之间),利用药液自上而下流动的压力,把药液徐徐注入树体内,然后让药液经树干的导管输送到枝叶上,从而达到防治病虫的目的。采用此法必须注意以下四点:一是不能使用树木敏感的农药,以免造成药害;二是挂瓶输液需钻输液洞孔2~4个,输液洞孔的水平分布要均匀,垂直分布要相互错开;三是瓶中药液根据需要随时进行增补,一旦达到防治目标时应撤除药具;四是果实在采收前40~50d停止用药,避免残留。