一种对烟草精准施药的控制方法、系统、装置及应用制造方法及图纸

本发明专利技术属于烟草施药控制技术领域，公开了一种对烟草精准施药的控制方法、系统、装置及应用，利用速控轮对烟草进行精准施药，针对烟草不同的发育阶段，采用相应的硬件装置和配套的作业参数；流量控制主板、多级喷头和水平辅助轮等配件，通过配合使用降低防治药剂的喷施空白区或无效区；可调式压力泵通过恒定药箱压力，确定农药的有效施用范围；流量控制装置通过作业人员步速监测，根据人员步速的变化随时调整农药流量；多级喷头和水平辅助轮满足烟草不同生育时期病虫害防治的特殊需求；流量控制主板只需要输入简单的数据信息，完成整个系统的参数配置。本发明专利技术降低了目前精准施药技术人员、器械和场地等的要求，能够适应不同植烟产区的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种对烟草精准施药的控制方法、系统、装置及应用
本专利技术属于烟草施药控制
，尤其涉及一种对烟草精准施药的控制方法、系统、装置及应用。
技术介绍
目前，针对烟草的精准施药技术研发相对大农业要少得多，根据为数不多的相关研究资料，烟雾机漂移10m内、弥雾机和常规喷雾器对烟青虫、赤星病的防治效果好，而且差异不大，但烟雾机工作效率最高，用药量最低。电动喷雾器使用起来轻巧，喷头设计合理，出药量均匀。适用于旱地的自走式喷雾机等新型药械农药利用率比传统的手动喷雾器高20％左右。在化学农药选取上，应选择中国烟叶公司推荐的高效、低毒、低残留的环保型农药。在使用过程中，应在合适的防治时期，严格按照给药剂量对症下药，严禁不按规定施药、任意加大剂量、随意混用乱配农药现象发生。烟草应用精准施药技术可以提高农药利用率20～40％以上，降低农药用量30％～50％，减少农药漂移对环境造成的污染，缓解环保压力，在社会、经济、生态等方面将产生较好的效益。从烟叶产区的农业生产调查来看，精准施药技术在水稻、小麦等作物上应用广泛，药剂防效优于常规用药方法，农民接受度高，推广适用范围大，但在烟草上应用精准施药技术的相对很少，所涉及的技术、工具等也比较单一，烟草种植农户对精准施药技术的接受程度明显低于其他农作物种植户。应用成本高、人员技术要求高、药剂防效低于预期效果以及烟草生长发育和病虫害发生的特殊性等问题，是限制精准施药技术在烟草上广泛推广应用的主要原因。成本投入大、产出比低，烟农难以接受。精准施药技术所依靠的用药机械或辅料等，其成本投入明显高于烟草种植户的承受能力。烤烟种植的亩产值在5000-8000元左右，刨除成本后的净收入在2500-3500元之间，如果计算自身人工的话，纯收入仅为1000-2000元。而精准施药所需的器材市场价都在3000-4000元上下，即使通过烟草行业进行产前或产后的现金补贴，烟农仍需投入2000元以上。这还只是器材方面的成本投入，虽然后期药剂和人工的投入会有一定的减少，但综合生产季节的成本核算，由于投入的成本相对偏高，目前烟草上的精准施药技术尚不能完全被种植户所接受。精准施药工具或器械的自动化水平低、操作复杂，普通烟农无法驾驭。目前在烟草生产中能应用的精准施药技术，主要有药剂喷洒防漂移、静电喷雾、高压雾化以及添加复合剂等，上述无论是哪种施药方法，对工具、人员等都有一定的技术要求，例如器械维护、药剂配制和田间操作等等。目前烟草种植户以60后为主体，70后的不多，而80后或90后更是少见，所以烟草种植的群体素质或文化，都处在一个较低的水平，难以适应操作复杂、自动化低的器械。在实际生产中，由于操作不当、维护不善等原因，造成药剂防效低、农药残留高以及人员受伤等现象的有很多，而这也是精准施药技术难以扩大推广范围或适用面积的主要限制因素。通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：(1)传统施药技术劳动强度大、耗时长、效率低，病虫害防效一般，经常出现农残超限等问题。而现有精准施药技术由于成本偏高、操作复杂、自动化程度低，且对作业人员要求较高，烟草种植户的接受度很低，在烟草产区的实际生产中推广难度很大。(2)烟草生育期前后，株高、叶片数以及常见病虫害发生部位等，都有着不小的变化，药剂施用方式、剂量等如不能随着烟株长势而灵活改变，那么就谈不上是精准施药，病虫害防控效果、农残减控力度等也与常规施药方式不会有明显差别。解决以上问题及缺陷的难度为：目前在烟草上应用的精准施药技术，多为由其他农作物的施药技术改进而来的，比如水稻、玉米、果树等，不同农作物的病虫害发生流行趋势差异很大，而烟草属于较为特殊的高棵、叶用类农作物，所以现有的精准施药技术难以适应生产的实际情况。烟株自大田移栽以后，株高逐渐增加、叶数随之增长、节距也越来越大，随着叶片的延伸和扩张，烟叶表现为层层叠加或相互遮挡，对正常的叶部用药造成了一定的难度，而目前精准施药更多考虑的是药剂分散或叶部附着，忽视了药剂的穿透能力和用药部位等关键点，所以经常出现防效空白区或药剂无效区，特别是大多数病害的原始发病点下部烟叶更为明显。即使通过加大药剂流量或药剂喷施次数等方法来加以解决，但从实验结果来看上述操作所起的作用甚微、徒增成本，而且会造成部分烟叶附着农药过多，出现非可逆性药害或农残严重超限等问题，这也是目前的精准施药技术难以被烟农所接受，无法在植烟产区广泛推广的重要原因。解决以上问题及缺陷的意义为：烟草是我们国家重要的经济作物，病虫害农药防治在保障烟草可持续供给和健康发展中发挥着不可替代的作用，而精准施药技术是增强病虫害防控效果、减少农药损失和农药残留的重要手段。但目前的烟草施药技术与其他农作物相比，还有着很大的差距，其机械化程度、自动化水平与烟草行业的高质量发展极不相称。现阶段烟叶生产中还存在农药用量大、利用率低、植保机械作业效率低、农民劳动强度大、初烤烟农药残留超标等问题，已有研究表明，烟草用农药的利用率仅为20％-40％。本专利技术专利以烟草为根本，充分考虑了烟株的生长特点和病害流行趋势，结合烟叶生产实践经验，对现有精准施药技术进行了深度改良，通过优化的烟草精准施药技术及装置可以有效减少农药使用量、提高农药利用率、减少农药对环境的污染，实现对不同时期烟草的精准施药，改变烟草精准施药技术落后的局面，提高机械作业精准效率和自动化智能水平，同时也可为推进农药减量计划和现代农业发展提供新方法和新思路。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种对烟草精准施药的控制方法、系统、装置及应用。本专利技术是这样实现的，一种对烟草精准施药的控制方法，所述对烟草精准施药的控制方法包括：利用速控轮对烟草进行精准施药，针对烟草不同的发育阶段，采用相应的硬件装置和配套的作业参数；流量控制主板、多级喷头和水平辅助轮等配件，通过配合使用降低防治药剂的喷施空白区或无效区；可调式压力泵通过恒定药箱压力，确定农药的有效施用范围；流量控制装置通过作业人员步速监测，根据人员步速的变化随时调整农药流量；多级喷头和水平辅助轮满足烟草不同生育时期病虫害防治的特殊需求，以及复杂多变的地形地貌等实际情况；流量控制主板只需要输入简单的数据信息，完成整个系统的参数配置。进一步，所述对烟草精准施药的控制方法实时在线测定喷药作业人员的步行速度，调节压力喷头的药液流量。进一步，所述对烟草精准施药的控制方法根据定速轮的转速实时监测作业人员的步行速度。进一步，所述对烟草精准施药的控制方法预先输入烟草种植的行距、株距以及亩用药量关联数据，再根据定速装置上传的作业人员步行速度，实时调节药液的流量，达到药量精准控制的功能。本专利技术的另一目的在于提供一种实施所述对烟草精准施药的控制方法的对烟草精准施药的控制系统，所述对烟草精准施药的控制系统包括：药剂动力模块，用于为药剂提供输出的动力；药剂控制模块，用于控制药剂流量、喷施距离和范围；药剂喷施模块，用于实现药剂的喷洒。本专利技术的另一目的在于提供一种搭载所述对烟草精准施药的控制系统的对烟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对烟草精准施药的控制方法，其特征在于，所述对烟草精准施药的控制方法包括：/n利用速控轮对烟草进行精准施药，针对烟草不同的发育阶段，采用相应的硬件装置和配套的作业参数；/n流量控制主板、多级喷头和水平辅助轮等配件，通过配合使用降低防治药剂的喷施空白区或无效区；可调式压力泵通过恒定药箱压力，确定农药的有效施用范围；/n流量控制装置通过作业人员步速监测，根据人员步速的变化随时调整农药流量；多级喷头和水平辅助轮满足烟草不同生育时期病虫害防治的特殊需求，以及复杂多变的地形地貌实际情况；流量控制主板只需要输入简单的数据信息，完成整个系统的参数配置。/n

【技术特征摘要】
1.一种对烟草精准施药的控制方法，其特征在于，所述对烟草精准施药的控制方法包括：
利用速控轮对烟草进行精准施药，针对烟草不同的发育阶段，采用相应的硬件装置和配套的作业参数；
流量控制主板、多级喷头和水平辅助轮等配件，通过配合使用降低防治药剂的喷施空白区或无效区；可调式压力泵通过恒定药箱压力，确定农药的有效施用范围；
流量控制装置通过作业人员步速监测，根据人员步速的变化随时调整农药流量；多级喷头和水平辅助轮满足烟草不同生育时期病虫害防治的特殊需求，以及复杂多变的地形地貌实际情况；流量控制主板只需要输入简单的数据信息，完成整个系统的参数配置。


2.如权利要求1所述的对烟草精准施药的控制方法，其特征在于，所述对烟草精准施药的控制方法实时在线测定喷药作业人员的步行速度，调节压力喷头的药液流量。


3.如权利要求2所述的对烟草精准施药的控制方法，其特征在于，所述对烟草精准施药的控制方法根据定速轮的转速实时监测作业人员的步行速度。


4.如权利要求1所述的对烟草精准施药的控制方法，其特征在于，所述对烟草精准施药的控制方法预先输入烟草种植的行距、株距以及亩用药量关联数据，再根据定速装置上传的作业人员步行速度，实时调节药液的流量，达到药量精准控制的功能。


5.一种实施权利要求1～4任意一项所述对烟草精准施药的控制方法的对烟草精准施药的控制系统，其特征在于，所述对烟草精准施药的控制系统包括：
药剂动力模块，用于为药剂提供输出的动力；
药剂控制模块，用于控制药剂流量、喷施距离和范围；
药剂喷施模块，用于实现药剂的喷洒。


6.一种搭载权利要求5所述对烟草精准施药的控制系统的对烟草精准施药的控制装置，其特征在于，所述对烟草精准施药的控制装置包括：药箱、速控手扶车；
药箱通过药液导管及导线与速控手扶车。


7.如权利要求6所述的对烟草精准施药的控制装置，其特征在于，所述药箱包括：肩带、压力表、进药口及过滤网、手提把手、液位观测口、气压管及防渗阀、药箱及内置均质器、电压及电量表、主电源开关、药液导管及导线、电源及充电口、压力调节及开关、均质器调节及开关；
肩带安装在药箱的后端，压力表、进药口及过滤网分别安装在药箱的顶端的左侧、右侧，手提把手安装在药箱的顶端的中间位置，液位观测口安装在药箱的前端的右侧，安装在药箱的安装在药箱的前端的左侧，药箱及内置均质器为药箱的前端，电压及电量表、主电源开关、药液导管及导线、电源及充电口安装在药箱的底部右侧，压力调节及开关、均质器调节及开关安装在药箱的底部左侧。


8.如权利要求6所述的对烟草精准施药的控制装置，其特征在于，所述速控手扶车包括：防滑手柄、流量控制主板、药液流量调节器、多级定压双向喷头、药液导管及导线、内置信号传输线、定速轮、轮速检测器、水平辅助轮；
防滑手柄的中间安装有流量控制主板，流量控制主板通过内置信号传输线与药液流量调节器、轮速检测器连接，药液流量调节器与药液导管及导线连接，多级定压双向喷头安装在速控手扶车的前端，速控手扶车的前端还安装有定速轮，定速轮上安装有轮速检测器，速控手扶车的后端还安装有水平辅助轮；
多级定压双向喷头包括：密封垫、导杆、喷头；导杆的两端安装有密封垫，导杆与喷头联通。


9.一种使用权利要求6～8任意一项所述对烟草精准施药的控制装置的对烟草精准施药方法，其特征在于，所述对烟草精准施药方法包括：
(1)整地期，烟田备耕情况，烟田深耕细耙后，结合当地生产生态条件起垄，要求垄高大于25厘米，垄距1.20米；主防病害虫害；药剂配制参考，50％敌草胺可湿性粉剂100克，72％异丙甲草胺乳油65毫升和5％高效氯氟氰菊酯微乳剂10毫升，加水药箱至15升刻度线，此为0.5亩用药量，利用内置均质器充分混匀后使用，喷施1～2次，间隔期5～7天；
精准施药作业参数，在流速控制主板上输入相关参数，株距0.5米、行距1.2米、每亩用药量30升；调节压力泵压力0.2Mpa；多级喷头为1个T型双向喷头，打开总电源、压力开关和流量开关，待压力表稳定后，沿烟田垄沟推行速控手扶车，观察农药喷施是否正常；
(2)移栽期，烟株发育情况，烟草生产移栽期，烟株地上部分高4～6cm、宽8～12cm，可见叶数2～4片；主防病害虫害；药剂配制参考，80％代森锌可湿性粉剂80克，20％噁霉·稻瘟灵乳油10毫升，8％宁南霉素水剂10毫升，加水至药箱15升刻度线，此为1.0亩用药量，利用内置均质器混匀后使用，喷施1～2次，间隔期5～7天；
精准施药作业参数，在流速控制主板上输入相关参数，株距0.5米、行距1.2米...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鹏，王勇，刘东阳，高峻，江连强，马鹏，邓全，邓小波，
申请(专利权)人：中国农业科学院烟草研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37