中國農藥研究與套用全書。農藥使用裝備與施藥技術

編輯推薦

1.本書為國家出版基金項目、十三五國家重點出版物規劃項目-《中國農藥研究與套用全書》其中一分卷，主要系埋歸影統介紹了中國農藥植保機械與施藥技術領域等發展歷程、新的技術與裝備、新的施藥技術等內容；

2.本書全面總結了我國農藥植保領域機械、施藥技術方向的相關內容，具有極高的指導性與參考性。

3.本書內熱堡葛記容豐富全面，具有很強的可讀性。

內容簡介

本書系統總結了中國植保機械裝備與施藥技術研究領域近年來所取得的新技術與新成果，特別棕汽葛是針對我國農業生產植保現狀以及新世紀以來實施的農藥減量計畫，重點介紹了當前適合於不同專業作物的自動對靶噴霧技術與機具、自走式水稻風送噴桿噴霧技術與機具、循環噴霧技術與機具、防飄噴霧技術與機具、靜電噴霧技術與機具、植紙祖樂辣保無人機低空低量航空施藥技術與裝備等新型高效減量現代化的先進的施藥技術與裝備。

本書可供植保機械科研人員、高等學校師生作為閱讀，也可供廣大農業生產人員、農藥生產製造商、農藥使用者以及各級農業技術推廣人員參考。

圖書目錄

第1章緒論001

1.1引言001

1.2植保機械與施藥技術的功用與特點002

1.2.1植保機械的功用與特點002

1.2.2施藥技術的特點003

1.3中國植保機械與施藥技術的發展現狀及問題003

1.4我國常用的典型植保機械的發展歷程005

1.4.1壓縮式噴霧器005

1.4.2背負式手動噴霧器006

1.4.3背負式機動噴霧噴粉機006

1.4.4擔架式噴霧機006

1.4.5噴桿噴霧機007

1.4.6果園噴霧機007

1.4.7低空低量航空施藥機具及植保無人機008

1.4.8其他機型009

1.5施藥技術009

1.5.1超低容量手動噴霧技術010

1.5.2節約水量的高效噴霧技術——小噴片施藥技術010

1.5.3手動吹霧技術010

1.5.4靜電噴霧技術010

1.6前景展望010

1.7國外植保機械與施藥技術的發展趨勢011

1.8思路對策013

1.8.1加強植保機械生產、流通和使用上的管理013

1.8.2加強植保機械的引進和研製開發，儘快實現植保機械的更新換代013

1.8.3加強施藥技術和方法的研究與推廣014

1.8.4廣泛開展施藥技術培訓和植保機械使用指導014

參考文獻015

第2章植保機械的主要類型及特點016

2.1手動植保機械017

2.1.1手動噴霧器017

2.1.2手動噴粉器021

2.2機動植保機械023

2.2.1背負式噴霧噴粉機023

2.2.2擔架式噴霧機026

2.2.3噴桿式噴霧機029

2.2.4果園噴霧機032

參考文獻032

第3章植保機械的主要工作部件034

3.1液泵034

3.1.1柱塞泵034

3.1.2活塞泵035

3.1.3隔膜泵035

3.1.4滾子泵036

3.1.5泵的保養036

3.2風機037

3.2.1離心風機038

3.2.2軸流風機038

3.3噴頭038

3.3.1液力噴頭038

3.3.2氣力噴頭040

3.3.3離心噴頭040

3.3.4噴粉噴頭041

3.4攪拌裝置041

3.5噴頭的選用042

3.5.1大田農作物帶狀/行上噴霧噴頭的選用042

3.5.2空謎旬趨間灌放影木作物農藥噴霧噴頭的選用044

3.5.3防飄噴頭的選用044

3.6控制裝置046

參考文獻047

第4章農藥霧滴霧化與噴霧方法049

4.1農藥霧滴霧化049

4.1.1液力霧化050

4.1.2離心霧化051

4.1.3氣力霧化052

4.2噴霧方法052

4.2.1大容量噴霧052

4.2.2低容量噴霧053

4.2.3超低容量噴霧053

4.3霧化的基本原理054

4.4噴頭的特性曲線和參數054

4.5噴頭噴霧的橫向分布055

4.5.1單個噴頭噴霧的橫向分布055

4.5.2多個噴頭排列噴霧的橫向分布056

4.5.3大面積植保作業時橫向分布沉積的誤差056

參考文獻058

第5章農藥霧滴的沉積與飄失059

5.1霧滴的運行059

5.1.1霧滴運行的分析059

5.1.2霧滴運行速度060

5.1.3霧滴的飄失閥背葛061

5.2霧滴在作物冠層中的穿透特性065

5.2.1霧滴速度對穿透性的影響065

5.2.2霧滴運行方向對穿透性的影響065

5.2.3噴桿高度對穿透性的影響065

5.2.4噴霧機行駛速度對穿透性的影響066

5.2.5作物密度對穿透性的影響066

5.2.6霧滴大小對穿透性的影響067

5.2.7噴頭噴射方向對霧滴沉降的影響068

5.3農藥霧滴在噴霧靶標上的沉積069

5.4農藥的施用劑量與噴施部位073

5.5農藥霧滴沉積飄移特性研究075

5.5.1現狀075

5.5.2農藥飄移076

5.5.3國內外的防飄移技術研究進展078

5.6農藥沉積特性的影響因素079

5.7農藥藥效的影響因素080

5.7.1農藥的物理化學特性、施藥次數與時效080

5.7.2環境因素081

5.7.3施藥技術082

5.8標準扇形霧噴頭與防飄噴頭的霧滴粒徑083

5.8.1霧滴測量方法083

5.8.2測量儀器及材料084

5.8.3霧滴粒徑大小及霧滴粒徑分布(RSF)084

5.8.4霧滴譜圖結果085

5.9標準扇形霧噴頭與防飄噴頭的霧化特性088

5.9.1研究方法088

5.9.2儀器與材料089

5.9.3霧化過程089

5.9.4霧化特徵與沉積模型090

5.10標準扇形霧噴頭與防飄噴頭的沉積特性098

5.10.1研究方法098

5.10.2儀器及材料099

5.10.3沉積過程099

5.10.4沉積特徵100

5.11不同施藥技術對草甘膦的藥效與防效101

5.11.1材料與方法101

5.11.2草甘膦的藥效與防效104

參考文獻111

第6章噴桿噴霧機114

6.1噴桿噴霧機的分類114

6.2噴桿噴霧機的結構和工作原理115

6.3常用噴桿噴霧機的類型118

6.3.1懸掛式噴桿噴霧機119

6.3.2風幕式噴桿噴霧機119

6.3.3高地隙自走式噴桿噴霧機120

6.3.4吊桿噴霧機121

6.4噴桿噴霧機的使用121

6.4.1機具準備121

6.4.2噴霧作業121

6.5自走式精準變數噴桿噴霧機的研究套用123

6.5.1國內外精準變數施藥技術發展概況123

6.5.2自走式噴桿噴霧機設計124

6.5.3自走式噴桿噴霧機精準變數系統設計與研究130

6.5.4自走式噴桿噴霧機精準變數性能分析137

6.5.5自走式精準變數噴桿噴霧機田間作業性能測試140

參考文獻144

第7章果園噴霧機146

7.1概述146

7.2果園風送噴霧機結構146

7.3果園風送噴霧機的主要類型150

7.4果園風送噴霧機風量的選擇與計算154

7.4.1置換原則154

7.4.2末速度原則154

7.5果園風送噴霧機的套用155

7.5.1果園風送噴霧機標定155

7.5.2施藥後技術規範158

參考文獻158

第8章設施農業施藥設備與施藥技術161

8.1設施農業施藥技術的要求及限制161

8.2保護地常用施藥技術及施藥設備162

8.2.1噴霧技術162

8.2.2噴粉技術162

8.2.3煙霧技術162

8.2.4土壤處理技術162

8.3典型保護地施藥設備及使用163

8.3.1常溫煙霧機165

8.3.2熱煙霧機166

8.4常溫煙霧機在日常溫室中的套用研究168

8.4.1常溫煙霧機的發展168

8.4.2常溫煙霧霧滴沉積特點的相關研究169

8.4.3溫室流場的CFD模擬169

8.4.4溫室流場測試170

8.4.5常溫煙霧機溫室霧滴沉積試驗研究170

參考文獻173

第9章航空施藥裝備與施藥技術175

9.1航空施藥飛機的類型與性能175

9.1.1有人駕駛農林噴霧飛機176

9.1.2無人駕駛農林噴霧飛機179

9.2施藥設備182

9.2.1有人駕駛飛機施藥設備182

9.2.2無人駕駛飛機施藥系統187

9.3影響飛機施藥質量的因素189

9.3.1航空噴霧中飛機翼尖的渦流189

9.3.2氣象因素的影響190

9.3.3作業參數的影響190

9.4航空施藥的導航193

9.5基於CFD的多旋翼植保無人機噴霧及流場模擬193

9.5.1我國農用植保無人機噴霧效果研究與發展193

9.5.2六旋翼植保無人機的空氣流場模擬194

9.5.3六旋翼植保無人機噴霧的數值模擬198

9.5.4六旋翼植保無人機噴霧作業的數值模擬205

9.5.5結論215

9.6多旋翼植保無人機農藥霧滴沉積飄失特性研究217

9.6.1多旋翼植保無人機農藥霧滴沉積飄失特性研究內容217

9.6.2水稻田間生產條件217

9.6.3水稻冠層霧滴沉積分布、穿透性217

9.6.4水稻田霧滴沉積飄失219

9.6.5水稻農藥殘留220

9.6.6結果分析221

參考文獻226

第10章自動對靶噴霧技術229

10.1概述229

10.2靶標探測技術229

10.2.1基於地理信息的靶標探測技術229

10.2.2基於紅外光電的靶標探測技術230

10.2.3基於超音波感測器的靶標探測技術232

10.2.4基於機器視覺的靶標探測技術233

10.2.5基於LIDAR的靶標探測技術235

10.3紅外自動對靶噴霧機236

10.4基於視覺技術的自動對靶變數噴霧技術239

10.4.1基本組成239

10.4.2基本原理240

10.4.3圖像處理模組240

10.4.4對靶變數精準度驗證241

參考文獻242

第11章精準變數施藥技術244

11.1概述244

11.1.1精準施藥技術的定義244

11.1.2精準施藥的意義245

11.2精準施藥技術的原理246

11.2.1注入式變數施藥系統246

11.2.2壓力式變數施藥技術248

11.2.3速度調節變數施藥技術248

11.2.4基於PWM變數施藥技術248

11.2.5變數噴頭249

11.2.6基於地理信息系統的變數施藥系統250

11.2.7基於實時感測器技術的變數施藥系統250

11.3變數控制系統253

11.3.1信息採集處理系統253

11.3.2自動控制系統255

11.4精準施藥技術實施原則256

11.4.1操作實用性原則256

11.4.2漸進階段性原則257

11.4.3整體協調性原則257

11.5果園風送噴霧機變風量技術258

11.5.1風量調節控制方式258

11.5.2果園風送變數噴霧系統260

參考文獻261

第12章循環噴霧技術264

12.1概述264

12.2循環噴霧技術的原理264

12.3循環噴霧技術的特點264

12.4循環噴霧機的類型265

12.5循環噴霧機的組成266

12.5.1霧滴攔截裝置267

12.5.2藥液回收裝置269

12.5.3風送輔助噴霧系統270

12.6“”型循環噴霧機防飄性能研究272

12.6.1測試方法272

12.6.2布點方式273

12.6.3飄失量測定273

12.6.4“”型循環噴霧機與果園風送噴霧機藥液飄失情況比較274

參考文獻275

第13章防飄噴霧技術277

13.1概述277

13.1.1農藥的飄失277

13.1.2減少農藥飄失的途徑278

13.2防飄噴頭279

13.2.1霧化原理279

13.2.2分類279

13.3輔助氣流噴霧技術280

13.3.1風送式噴霧機的結構組成281

13.3.2輔助氣流噴霧技術的特點282

13.4罩蓋噴霧技術282

13.4.1罩蓋結構的種類282

13.4.2罩蓋防飄原理283

13.5風送式噴桿噴霧機減少霧滴飄失的仿真研究284

13.5.1概述284

13.5.2仿真試驗設計及計算模擬287

13.5.3氣流速度場模擬試驗研究294

13.5.4風送噴桿噴霧機加導流板與不加導流板模擬試驗的對比304

13.5.5結論309

參考文獻309

第14章靜電噴霧技術312

14.1農藥靜電噴霧技術研究進展312

14.1.1國外研究進展312

14.1.2國內研究進展313

14.2靜電噴霧原理及霧滴荷電原理314

14.2.1藥液霧化及輸運過程314

14.2.2霧滴充電315

14.3靜電噴霧機具317

14.3.1手持式靜電超低量噴霧機317

14.3.2背負式靜電噴霧機318

14.3.3大田靜電噴桿噴霧機318

14.3.4果園靜電噴霧機319

14.3.5航空靜電噴霧320

14.3.6溫室靜電噴霧機321

14.3.7靜電噴霧的特點321

14.4感應式靜電噴頭的研製321

14.4.1扇形霧感應式靜電噴頭結構設計321

14.4.2東方紅-18型背負式噴霧機靜電噴頭結構設計322

14.4.3氣液兩相流靜電噴頭的結構設計323

14.5感應式靜電噴霧劑型技術研發套用324

14.5.1油劑在農藥中的套用及前景324

14.5.2油劑在感應式靜電噴霧中的套用理論326

14.5.3水對油基液體荷電效果的影響331

14.5.4助劑對噴霧劑型荷電效果的影響341

14.5.5感應式靜電噴霧霧滴沉積試驗研究342

14.5.6結論345

14.6靜電噴霧農藥霧滴沉積特性研究345

14.6.1概述345

14.6.2農藥靜電噴霧中的技術參數352

14.6.3噴霧裝置及評價357

14.6.4基於回響面方法的荷電霧滴沉積回歸模型367

14.6.5基於ANN模型的荷電霧滴沉積函式模型374

14.6.6結論382

參考文獻383

第15章農藥噴施過程中人體肌肉疲勞與農藥暴露污染研究387

15.1背景387

15.1.1農藥的利用現狀與污染現狀387

15.1.2職業性農藥接觸對農業勞動者的健康危害388

15.1.3影響農業勞動者農藥接觸中毒的原因388

15.1.4我國植保機械的使用現狀389

15.2運動性疲勞及檢測方法390

15.2.1運動性疲勞的概念390

15.2.2肌電信號與肌肉疲勞的關係390

15.2.3心血管與運動性疲勞的關係390

15.3問卷統計分析391

15.3.1問卷調查的對象與方法391

15.3.2結果與分析393

15.4農藥噴霧作業對施藥者體表的污染401

15.4.1試驗材料與儀器401

15.4.2試驗對象與方法401

15.4.3結果與討論403

15.5農藥噴霧作業對施藥者的表面肌電及心率的影響411

15.5.1試驗材料與儀器411

15.5.2試驗對象與方法412

15.5.3結果與分析414

15.6背帶負荷對施藥者運動疲勞的影響417

15.6.1試驗材料與儀器417

15.6.2試驗對象與方法417

15.6.3結果與分析418

15.7結論419

參考文獻421

索引426

作者簡介

何雄奎，中國農業大學藥械與施藥技術研究中心，教授，博導，現任中國農業大學植保機械與施藥技術研究中心主任、國際標準委員會ISO/TC 23/SC 6植保機械與施藥技術委員會委員、中國國家標準化技術委員會委員、中國農藥發展與套用協會藥械與施藥技術專業委員會主任委員、中國植物保護學會植保機械與施藥技術委員會副主任委員、全國植保機械與清洗機械學會副理事長、北京市農藥學會秘書長、農業部種植業專家組專家。兼任《International Journal of Agricultural and Biological Engineering》、《農藥學學報》、《植物保護學報》編委。

長期從事藥械與施藥技術、農業機械化工程的教學與科研工作，主講“高等農業機械學”、“現代農業機械化”、“農業工程新技術講座”、“作物種植環境工程”、“藥械與施藥技術”、“植保機械的測試技術”等6門課程。近年來，先後主持40多項國家研究課題，其中包括：國際科技合作項目，國家科技攻關與支撐計畫項目，國家“863”高新技術研究項目，科技成果轉化重大項目, 國家自然科學基金項目，新世紀人才計畫項目等。獲省部級一等獎2項，其中“高效施藥技術與機具研究開發” 2006年獲教育部科技進步一等獎（排名第1）、“高效減量與精準施藥技術與機具研發套用” 2013年獲農業部中華農業科技獎一等獎（排名第1）；獲省部級二等獎2項，其中“低空低量遙控無人施藥機”2013年獲山東省科技進步二等獎（排名第3）、“北京農藥肥料面源污染綜合防控技術研究與套用”2015年獲農業部中華農業科技進步二等獎（排名第8）；獲省部級三等獎3項。作為主持人成功開發了多項新產品, 已獲國家發明專利19項。發表學術研究論文130餘篇（其中SCI、EI收錄78篇），出版專著9部。2005年獲北京市教育創新標兵稱號，2006年入選教育部新世紀人才，國務院特殊貢獻專家、享受國務院政府特殊津貼。

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