大豆玉米一起管!首臺大豆玉米噴施機亮相

“這個是啥子東西喲?長得楞個像飛機。”“這個機器會不會自己轉彎哦?上頭都沒人的。”7月24日,在四川省廣安市鄰水縣豐禾鎮魚鱗灘村的大豆玉米帶狀複合種植地裡,一群人圍著一臺既能施肥又能打藥的機具議論紛紛。

只見這臺無人噴施機前端的條型噴射帶均勻噴灑出藥液,奇怪的是,駕駛艙內無人駕駛,玉米和大豆兩種作物在生長過程中所需的防治藥物也不相同,這臺機具是什麼來頭,又是如何實現雙系統作業的?

無人駕駛+四川專用 首臺大豆玉米噴施機亮相

“這是四川省針對大豆玉米帶狀複合種植模式研製的首臺無人駕駛雙系統分帶噴施機,可以同時給玉米和大豆噴施不同的藥物,藥箱總容量為600升。”隨著一陣轟鳴聲,四川農業大學機電學院院長許麗佳站在田間機耕道上開始對這臺機具進行現場示範講解。

大豆玉米一起管!首臺大豆玉米噴施機亮相

Δ四川農業大學機電學院研製的無人駕駛雙系統分帶噴施機。受訪者供圖

當四川農業大學講師莫愁下達作業指令後,只見這臺機具按照預設軌跡行進,到了田塊邊緣後噴施系統自動關閉,轉過彎後又自動開啟噴施系統。

“無人駕駛如果不能實現轉彎,那就不叫無人駕駛。”針對能否自動轉彎的問題,四川農業大學機電學院電氣繫系主任王玉超告訴記者,該機具自身配備有北斗導航系統,誤差不超過5釐米。

今年以來,夯實糧食生產,大豆玉米帶狀複合種植在全國掀起熱潮。2月,四川省農業農村廳印發《2022年大豆玉米帶狀複合種植示範推廣實施方案》(下文簡稱《方案》),今年全省大豆玉米帶狀複合種植示範推廣任務為310萬畝。

《方案》中提到,注重農機配套。各地要根據自身耕作條件和採用的技術模式選擇適宜農用機具,提高農機使用效率,降低耕、種、管、收關鍵環節人工成本投入。鼓勵農機研發和生產企業進行農機對比試驗,分割槽域、分型別、分模式開展農機配套設施研發改進和製造,逐步提高大豆生產機械化率。

大豆玉米一起管!首臺大豆玉米噴施機亮相

Δ無人駕駛雙系統分帶噴施機在田間作業。受訪者供圖

許麗佳教授團隊早在2013年就開始了噴施裝備的相關研發。“正是由於前期工作的積累,這臺機具的研發,在去年年底完成方案設計、今年6月完成樣機研發及除錯。”許麗佳介紹,大豆在糧食作物中進口依賴度最高,近年來全國大豆需求中有8成以上依賴進口。大豆玉米帶狀複合種植技術作為大豆增產的“秘密武器”,推進良機良法結合,農機的發展是重要的一環。

許麗佳介紹,團隊在傳統高地隙噴杆噴霧機的基礎上進行改進,針對我省大豆玉米間套作2+3及2+4模式的無人駕駛雙系統分帶噴施機1。0終於誕生。

雙系統+靜電噴頭 讓每一棵大豆玉米得到精準噴施

當前,正是加強大豆玉米田間管理的關鍵期。然而,在大豆玉米帶狀複合種植模式中,需要對玉米和大豆分別噴施不同的除草劑,並且在對大豆噴施除草劑的時候,還需要給玉米做好防護,以免對玉米造成藥害。

為此,這臺機具如何分別保護兩者?

“這是相互獨立的雙噴施系統和專用隔離分帶板在發揮作用。”四川農業大學機電學院講師伍志軍介紹,該機具配備了2臺藥箱,每個容量為300升,用於投入不同的藥物。其次是透過在不同作物帶新增噴施擋板,防止藥液漂移,從而保護單作物作業時另一作物不受影響。

為了防止不同藥液之間的相互漂移以及提高藥液的穿透性進而提升藥效,該機具還“電”力十足。“該機具噴施的藥液帶有一定的電荷。”伍志軍解釋,透過研發靜電精量噴施系統,噴出的藥液帶有一定電荷,利用電荷異性相吸的原理,讓藥液精準吸附到作物上,達到“雙減”成效的同時,也提高藥液的使用率。

許麗佳介紹,從目前掌握的資訊來看,國內已有雙系統的植保噴施機在生產上使用,但無人駕駛和靜電精量噴施系統同時應用到間套作種植模式的噴施機上為首創。此外,該機具還可用於其他作物間套作、淨作植保作業。

在安全性方面,該機具的效果比無人機還好。許麗佳說,一方面,無人機承載有一定的容量範圍,一般為30升至40升,極限為80升。在生產作業過程中電池更換頻繁,且有“炸機”的風險。相比較而言,該機具配備了600升容量的藥箱,承重性更強,地面作業在安全性方面也更穩定。

“在效率方面,這臺機具可以實現人工和無人駕駛兩種模式,行駛時速最高可達9公里,作業效率最高為108畝每小時。”許麗佳告訴記者,大豆玉米複合種植模式常規施藥採用人工揹負式液壓機械實現,分別給玉米和大豆施藥,噴施不同藥液時,需採用人工干預的方式,防止藥液漂移,因此作業效率較低,作業效率人均每天僅為6畝左右。

“在大豆玉米共生期,噴施病蟲草害藥液,都得頂著烈日。”伍志軍介紹,對於田間近40攝氏度的高溫,種植戶在戶外作業風險比較大。無人駕駛雙系統分帶噴施機的使用,可大幅減少作業人員的數量和勞動強度,降低作業風險。

“目前,無人駕駛雙系統分帶噴施機1。0還存在離地間隙較高,容易導致車身重心偏高、傾倒等不足。”許麗佳坦言,下一步,團隊將從爬坡能力、動力改進等方面進行完善,讓其具有更好的安全性和適應性,並作為大豆玉米帶狀複合種植技術的農機配套,向全國

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