（何雄奎教授：现任中国农业大学药械与施药技术研究中心主任、国际标准委员会ISO/TC23/SC6植保机械与施药技术分委员会委员、中国国家标准化技术委员会委员、国家农业自走式植保机械科技创新联盟常务理事长、中国植保机械与施药技术委员会主任委员、全国植保机械与清洗机械学会副理事长。长期从事农业机械化工程、药械与施药技术的教学与科研工作,先后主持30余项国家级研究项目，成功开发了多项新产品,已获国家发明专利19项。）

当今，中国农村存在家庭农场、小规模农业合作组织和国家农场3种经营模式，其植保机械与施药技术同其经营模式密切相关，尽管中国是农药生产与使用大国，全球排名第一，但落后的植保机械和农药使用技术与中国高速发展的现代化的农药生产水平不相适应，带来了农药有效利用率低、农产品中农药残留超标和环境污染等问题，在中国现代化的生产进程中，农药在中国农业与园林上的使用面临许多机遇与挑战。植保机械不同于其他农业机械，涉及农产品、环境与农药使用人员的安全，是一种精确农业作业机具。自年以来，中国政府借鉴欧美等发达国家的先进经验，成立专门的检测、管理部门和机构，负责农药的市场准入与使用规范标准的制订；近年来，国家科技部、农业农村部等加大了对植保机械与施药技术领域的投资力度，开发、研制了许多适合中国农业与园林上农药使用的新型机具与技术，并在生产中推广应用；中国政府已把植保机械与施药技术列入中国农民职业教育培训长期计划。

现代农业需要现代植保技术，现代植保技术需要高效药械。中国处于季风气候控制区，夏季高温多雨，病虫害发生严重，每年防治病虫需使用农药原药30多万吨(折纯计)，这些农药的应用为保证中国粮食丰收做出了重要贡献。自年以来，中国农药产量与使用量已居全球第一，每年防治面积达4~5亿hm2，这些农药主要靠各种植保机械进行喷施。因此，农业药械和施药技术与方法关系到农业生产重大病虫害防控能力和效率，关系到农药利用率和生产成本，关系到农产品残留和环境保护。必须下大力量切实抓好植保机械和施药技术工作，为现代农业的发展，为重大病虫害的防控提供良好的理论与技术支撑和服务。

1中国植保机械与施药技术现状

中国是农业大国，幅员辽阔，地形、气候各异，种植的农作物种类繁多，病虫草鼠害种类不同，危害程度也不尽相同，但都很严重。目前，中国每年化学农药的使用量为多万吨。年，中国市场上有约家农药生产厂家生产超过种以上有效成分和2.2万种制剂产品，销售商超过20万家。图1和图2反映了中国不同年份与不同作物上农药制剂使用基本情况，每年都有因使用不当，造成农药使用人员中毒、农产品中农药残留超标、严重的环境污染等事件发生，因此中国植保机械和施药技术的发展直接影响中国农作物病虫害的防治效果及生态环境。

中国植保机械和施药技术的开发可追朔到20世纪30年代。新中国成立后，中国植保机械行业得到了快速发展，为防治农作物病虫害，实现粮棉、油料、水果等作物的高产稳产做出了积极贡献。年以来，随着中国农业机械化的快速发展，中国植保机械化也有了很大的进步，机动植保机械保有量大幅增长，除大型自走式喷杆喷雾机外，出现了植保无人机、地面无人驾驶喷雾机器人等新机型，植保机械的性能不断改善，植保机械化作业面积不断扩大，高效植保机械化技术得到推广应用，为促进农业抗灾夺丰收做出了重要贡献。但是从总体上来说，中国植保机械性能和施药技术水平还比较落后，无法满足当今农业生产和环境保护要求。

图—年中国不同农药制剂使用情况(年农业农村部统计数据)

图2中国不同作物上农药制剂使用情况(年农业农村部统计数据)

—年，中国农业大学施药技术研究中心与德国联邦农作物中心JKI施药技术研究所联合执行“中德农业科技合作项目-高效安全施药技术体系研究(19/14-16CHN6)”项目，就中国植保机械与施药技术现状，进行了全国范围的调查。

1.1植保机械落后

首先是机型老化，据农业农村部统计，年中国国产植保机械以手动喷雾器为主，包括20多个品种、80多个型号，其中70%~80%处于发达国家20世纪60~70年代的水平，首先是年产量高达万~0万台(社会保有量1亿台)的各种手动喷雾器，常用机具仍是单管、压缩、背负式喷雾器等老三样，市场占有率达80%，如图3所示。其次是机具单一，目前普遍采用单一机型“防治各种作物的病虫害、打遍百药”，且90%以上的喷雾器仍使用圆锥雾喷头，这是造成农药用量大、农产品中农药残留超标、操作者中毒等的重要原因之一。发达国家50~60年代开始进入植保机械专业化阶段，并开发出各种专用的、能均匀喷雾的扇型雾喷头。三是喷雾作业效率低，目前的植保机械品种作业效率低，功效不高，采用手动背负喷雾器每人每日喷雾作业面积仅为1.3~2hm2，不能适应农村生产实际的需要，如蝗虫迁飞前的防治时期仅为几天时间，正值农忙时节，需要高效大面积防治，才能控制蝗虫起飞危害。

图3中国不同植保机械市场保有情况(年)

1.2施药技术落后

首先是理念落后，目前一些地区农民仍习惯沿用50~60年代的大容量淋雨式喷雾法的喷洒方法，大雾滴因集聚不能在作物叶片上持留而流失至土壤中，造成农药的大量浪费。其次是农药利用率低，目前农药有效利用率只有20%~40%，浪费严重。施药过程中，由于施药技术知识的缺乏及大量不合格喷雾器进入市场，导致操作人员中毒事故屡有发生。

2中国植保机械与施药技术研究进展

针对上述问题，为适应农业生产发展的需要，提高重大病虫防控能力，中国农业高校和有关科研单位以及企业在科技部、农业农村部、教育部、财政部和发改委等部委的支持下，承担了一大批植保机械与施药技术科研项目，研发了一系列机具与技术。通过全国农业技术推广服务中心联合各省植保站做了大量示范、应用及推广工作，10多年来，中国植保机械与施药技术取得了长足进步。

2.1理论研究创新与新药械研发成果丰硕

首先，通过国家立项开展研究，形成了系统的喷雾理论。农业农村部与科技部在“十五”至“十三五”期间一直将高效植保机械与新型施药技术的研发作为国家科技攻关计划、科技支撑计划与“”高新技术计划的重点内容加以支持。特别是农业农村部“高效施药技术与机具开发研究”与“高效施药技术研发与示范”、科技部“”高新技术计划“农作物靶标光谱探测技术”与“新型施药技术与农用药械”、国家自然科学基金委“农药雾滴在典型作物冠层中的沉积行为及高效利用”等研究项目的实施，对精准施药技术、循环喷雾技术、仿形喷雾技术、防飘喷雾技术、低空低量航空喷雾、智能植保机器人等技术开展了大量研究，形成了一系列理论研究成果，创立了适合中国作物生产实际的喷雾理论，出版了《高效施药技术与机具》、《植保无人机与施药技术》等著作，为农药应用奠定了理论基础。

其次，瞄准生产需求，研发了多种新型药械。根据病虫害防治实际需求和急需的产品，通过联合攻关研制了一大批新型机具，采用防飘喷雾技术、恒压喷雾新技术，与液压喷雾技术、风力辅助喷雾技术有机集成等，研制了循环喷雾机、风幕式防飘喷雾机、自动对靶喷雾机和植保无人机等，仿形喷雾机等产品达到国际领先水平，比如：果园自动对靶喷雾机、循环喷雾机、高地隙喷雾机、单旋翼与多旋翼低空低量航空喷雾机、滑板搅索式水田宽幅喷杆喷雾机等。这些产品很快形成产业化生产，并大力推广应用，在农业重大病虫防治中发挥了重要作用，为中国病虫防治提供了多种先进、实用、高效的施药机具与技术，为大幅提升中国施药机械水平做出了贡献。

三是研发的技术与新型药械在生产中发挥了重要作用，取得了一批优秀成果。“十五”以来有关植保机械与施药技术国家科技项目获得了一批成果，其中教育部科技进步一等奖1项，农业农村部科技进步一等奖1项。年“高效施药技术机具研究开发”获教育部科技进步一等奖。“果园自动对靶喷雾机”和“自走式水田风送低量喷杆喷雾机”(图4a)达到国际先进水平；中国农业大学“中德国际科技合作项目”合作研发的小型机动/电动背负式均匀稳压喷杆喷雾机(图4b)首次实现了背负式小型喷雾机全面积机械化均匀施药；研发的自走式高地隙喷雾机解决了高秆作物(如玉米田粘虫等)害虫防治难的问题，受到广泛欢迎；滑板搅索式水田宽幅喷杆喷雾机，解决了多年来水稻田缺乏高效药械的难题，这是一个自主创新的成果，在精准施药与防飘喷雾方面是一个新的突破。同时，这些项目根据规模经营、家庭农场发展的实际需求，研发了单旋翼电动植保无人机(图4c)等新型低空低量航空喷雾机，不仅适用于水稻等作物植保的全程机械化喷雾作业，也适用于高秆作物(如玉米、甘蔗等作物以及丘陵地区果树)，从而使水稻田超低空低量施药技术与装备取得重大突破，解决了制约水稻病虫害防治机械化的关键问题，达到了国际先进水平，对推广低空低量航空施药，建设现代植保具有重要意义。据此，年“高效减量精准施药技术与机具研发应用”项目获农业农村部中华农业科技奖科学研究成果一等奖。

图4中国农业大学研发的新型高效植保装备

2.2新药械的生产与引进和产业化开发推广成绩显著

首先是推广成效显著。近10多年来随着新药械的研发与推广，喷雾器质量有了明显提高，初步解决了“跑冒滴漏”问题，如全国农业技术推广服务中心牵头成立山东卫士公司生产的卫士牌手动喷雾器，引领了手动喷雾器质量的迅速提升，并通过其联合推广，全国植保应用部门每年筛选一批新的喷雾器，示范推广新药械30多万台(套)，年地面自走式喷杆喷雾机全国市场装机容量达到48万台，植保无人机接近2万架，满足了生产的需要。其次是引进成效显著。近几年，随着各地专业合作社的发展，笔者在研发上率先提出了发展“中小型喷杆喷雾机”的建议，并引导企业适应农村需要大力研发这种机型并投放市场。同时，呼吁、支持、鼓励企业引进国外产品，积极宣传引导国外企业来中国发展，近两年引进产品及与国外公司合作开发出现了可喜进展，北京丰茂公司引进的西班牙“加农炮”、意大利大型自走式喷杆喷雾机等产品，产生了“鲶鱼”效应，激发了国内企业加大创新的积极性，如丰茂公司经过消化吸收，研制了轻便型自走式高地隙喷杆喷雾机(图5)，投入市场受到热捧。

图5北京丰茂公司生产的自走式高地隙喷杆喷雾机(16m喷杆)

日本著名的井关公司和丸山公司等生产稻田喷雾机企业分别在江苏常州和上海开发生产基地，生产销售适用中国稻田的机型，受到广泛

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