“目前，国内施肥施药的技术研究多集中于精准施药和精量施肥，但现有的植保机械主要存在施肥宽幅小、肥料利用率低等问题。”扬州大学机械工程学院教授张瑞宏说。近日，他带领的科研团队，集成液压系统、风送喷雾系统和基于PLC的施肥施药控制系统等多项先进工艺技术，成功研发出大宽幅对行施肥施药机，有效解决了施肥施药作业难题。
“我国是农业大国，以稻谷小麦玉米为主的粮食作物播种面积超过1.12亿公顷。但在施用化肥时，一直存在化肥施用粗放、养分不均衡等问题。在防治病虫害时，由于手动和机动迷雾器等小型施药机械大量使用，其作业精度差且成雾药滴直径大，药滴易从叶片表面滚落，导致近70%农药流失，造成环境污染，严重制约了我国农业可持续发展。”张瑞宏说。
团队成员奚小波告诉《中国科学报》，通过分组集成化设计，他们将作业执行终端分为三组，使左侧和右侧施肥施药机构分别与中间施肥施药机构相铰接。作业时，左右两侧机构能够在拓展液压缸的驱动下完全展开，破解施肥施药宽幅小的难题。
据了解，实现施肥施药喷头与作物间距离调整的关键在于对行调节机构。团队采用特有的设计，使得田间作业时可以通过控制横向液压缸的伸长量来实现对行距离的调整。
团队成员张翼夫介绍，该机械可以实现“因地制宜，因材施‘药’”。为适应不同作物在不同生长阶段的不同作业高度需要，他们自主设计了一种喷雾作业高度可调节的机构，通过三组高度调节方式的结合，可满足不同施药高度需要。
据悉，此项目还运用了液压系统、风送喷雾系统和基于PLC的施肥施药控制系统。
《中国科学报》了解到，该项目已申请8项专利，并在扬州市江都区进行示范应用。
张瑞宏表示：“30年来，很多农机设备纷纷上市。为了更优化，我常常往田里跑，通过观察不同种子的播种、发芽和生长过程中的形态来研究设计新装置。我希望农民的辛劳能减少，丰收的喜悦能增加，这才是为农业增福。”
