一種適于高郁閉度作物的復式施藥裝置及其施藥方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于植保機械技術領域，涉及一種適于高郁閉度作物的復式施藥裝置與方法，尤其適用于棉花、玉米等作物中后期形成高郁閉度冠層時的病蟲害防治或落葉劑等藥劑噴施。
技術背景
[0002]大田農作物病蟲害防治大多都采用普通噴桿式噴霧方式。噴桿式噴霧方式對作物幼苗期的病蟲害防治比較有效。但現代農藝要求合理密植以提高產量，但密植作物生長到中后期，形成了高郁閉度冠層。
[0003]當作物生長到中后期形成高郁閉度冠層時，如果仍采用單一的噴桿式噴霧機械，由于受到茂密冠層的阻擋，霧滴云首先被濃密的表層葉片截獲，未被截獲的霧滴繼續向內穿透，但未被截獲的霧滴量遞減，在植株內層沉積率遠低于植株表層沉積率，出現“霧滴沉積衰減”現象。
[0004]“霧滴沉積衰減”現象的出現導致僅有少量的藥液能夠沉積到冠層下部靶標上，并且冠層上層沉積的過量藥液流失到土壤中，影響作物的病蟲害防治效果，降低農藥的有效利用率，污染生態環境。增加施藥量反而惡化植株枝葉上霧滴沉積均衡性。高郁閉度冠層施藥已成為化學防治中的瓶頸問題。
[0005]彌霧霧滴在空中懸浮時間長，易被靶標生物捕獲，具有很好的穿透性能，但極容易受到自然風的作用產生漂移。氣流輔助噴霧方式是既能二次霧化，減小霧滴直徑分布，又能通過強制氣流改變局部冠層孔隙率，形成通風流道，通過夾帶霧滴，容易形成作物內部的沉積。針對高郁閉度冠層作物的施藥中，氣流輔助噴霧方式能在一定程度地減少“霧滴沉積衰減”現象。但是氣流輔助噴霧為了實現霧滴防飄和改變植株局部枝葉孔隙率，需要風機形成非常大的風壓、風量和風速，因此在氣流輔助噴霧中風機形成了最大的功率消耗。
[0006]因此，針對高郁閉度冠層作物形態特點，迫切需要發明一種功率消耗較小并能抑制“霧滴沉積衰減”問題的全方位病蟲害防治施藥裝置，使藥液霧滴沉積均勻性好、農藥有效利用率高具有重要的現實意義。
[0007]經對現有技術文獻檢索發現，中國發明專利“自走式噴藥機吊桿噴霧裝置”，申請號201110167637.6，提供了一種自走式施藥機吊桿噴霧裝置，通過在噴霧裝置支架機構和吊桿上分別布置噴頭，來實現對高桿作物生長中后期上、中、下各部位的病蟲害進行防治。但該專利由于未應用氣流輔助施藥，因此其在作物冠層上方施藥霧滴的防飄性能較差；作物中下層施藥霧滴的擴散性能較差。且由于在支架機構和吊桿上布置的噴頭使用同一種霧滴直徑分布，因此其防飄性能和穿透性能不能統一，從而難以具有最佳的沉積性能。
【發明內容】
[0008]本發明針對現有技術中存在的不足，提供一種適于高郁閉度作物的復式施藥裝置及其施藥方法，分別實現對高郁閉度植株冠層進行由上而下的噴桿式噴霧，對高郁閉度植株中、下部進行內部擴散的彌霧式噴霧，增加高郁閉度作物上、中、下部藥液的沉積率和均勻性，提高藥液有效利用率，增強病蟲害防治效果。
[0009]本發明所采用的技術方案是:
[0010]一種適于高郁閉度作物的復式施藥裝置，包括行走裝置及安裝在行走裝置上的噴桿式施藥系統、彌霧式施藥系統、升降調節系統和施藥系統支撐架。所述的噴桿式施藥系統通過安裝在噴桿上的防飄噴頭，實現對高郁閉度作物上部的藥液噴灑；所述的彌霧式施藥系統通過彌霧機產生的高速氣流將藥液彌霧化并輸送到作物行間，實現在高郁閉度作物中、下部的霧滴擴散和沉積；所述的施藥系統支撐架固定和支撐噴桿式和彌霧式施藥系統；所述的升降調節系統調整噴桿式和彌霧式施藥作業高度，以適應不同高度作物的施藥需求。本發明需要配合行走裝置使用，所需主要動力由行走裝置提供。
[0011 ] 所述噴桿式施藥系統由隔膜栗、噴桿、噴頭組、藥液輸送管和藥箱組成；所述的藥箱固定在行走裝置上，由噴桿式施藥系統和彌霧式施藥系統共用。所述的隔膜栗固定在行走裝置上，藥箱通過藥液輸送管連通隔膜栗入口，隔膜栗出口通過三通分別連通彌霧式施藥系統的彌霧機和噴桿式施藥系統的噴頭組，隔膜栗栗出的部分藥液經過噴頭組噴出，實現對高郁閉度作物上部的藥液施用；所述的噴頭組由多個通過藥液輸送管連通的霧化噴頭組成，霧化噴頭間距相等地固定在噴桿上；所述噴桿通過噴桿支架固定在施藥系統支撐架上部。所述的霧化噴頭優選防飄噴頭。
[0012]所述的彌霧式施藥系統包括彌霧機、彌霧分流器和彌霧分支管路；彌霧機、彌霧分流器和彌霧分支管路之間通過藥液輸送管連接；所述的彌霧機優選脈沖式彌霧機。隔膜栗栗出的部分藥液經藥液輸送管送入由彌霧機提供的高速氣流中，將藥液霧化成彌霧，經彌霧分流器將彌霧分流后由不同的彌霧分支管路噴出，實現對高郁閉度作物中、下部的藥液彌霧施用；在連通至彌霧機的藥液輸送管上串接有流量控制閥，可根據需要關閉或調節形成彌霧的藥液流量；所述彌霧分流器固定在施藥系統支撐架下部，彌霧分流器上部連接彌霧機出口 ；根據噴桿覆蓋的作業行數，在彌霧分流器底部設置對應的多個彌霧輸送出口，分別連接至各個彌霧分支管路；所述的彌霧分支管路可活動的安裝在施藥系統支撐架上，彌霧分支管路下端布置在兩行作物中下部的中間，彌霧分支管路后部(即沿機具前進方向的反方向)分布有多個開孔，使管路內部高速流動的彌霧沿行走反方向向其兩側噴出；彌霧分支管路之間的間距可根據作物行距進行調節。
[0013]所述的升降調節系統包括矩形門架、升降支架、電動推桿I和電動推桿II ;所述的矩形門架安裝在行走裝置后端；所述的升降支架為倒L型鋼板結構，通過帶鎖緊螺釘的固定環可活動的套接在矩形門架兩側立柱上，升降支架頂部通過鋼絲繩、定滑輪與電動推桿II上端連接，電動推桿II下端固定在行走裝置底部，通過電動推桿II的長度變化，調節噴桿式和彌霧式施藥系統的整體高度，以適應不同高度作物的施藥需求。
[0014]所述的施藥系統支撐架為矩形框架，固定在升降支架上；施藥系統支撐架內部嵌有噴桿支架，噴桿支架下連電動推桿I，電動推桿I下端固定在施藥系統支撐架底部，通過電動推桿I對噴桿支架在垂直方向進行高度調節，實現噴桿式施藥系統高度的二次調節。
[0015]本發明還提供了一種適于高郁閉度作物的復式施藥方法，包括如下步驟:
[0016]I)藥液準備:將化學藥液與水按規定的配比混入藥箱，攪動藥液使其均勻混合，為藥液噴施做好準備。
[0017]2)施藥模式選擇:在作物生長初期，未形成茂密冠層時，關閉串接在彌霧式施藥系統中的流量控制閥，而單獨選擇噴桿式施藥模式；在作物生長后期，形成茂密冠層時，選擇噴桿式和彌霧式兩種施藥模式進行復式施藥。
[0018]3)施藥裝置位置調整:進入施藥區后，根據作物的冠層高度，通過升降調節系統調整施藥系統的最佳作業高度，分別使噴桿式施藥系統距離作物冠層頂部30?40cm，彌霧式施藥系統的分支管路伸入冠層下部。
[0019]4)裝置施藥:啟動隔膜栗，調整隔膜栗壓力，將栗出的一部分藥液通過藥液輸送管輸送到噴桿，經過防漂噴頭組噴出，實現對高郁閉度作物上部的藥液施用；另一部分藥液經藥液輸送管和流量控制閥送入由彌霧機提供的高速氣流中，將藥液霧化成彌霧，彌霧分流器將藥液彌霧分流后由不同的分支管路噴出，實現對高郁閉度作物中、下部的藥液彌霧施用。同時調整行走裝置的速度，使施藥裝置勻速通過施藥區。
[0020]本發明的有益效果是:
[0021]1、本發明針對高郁閉度作物對作用風場遮擋的特點，設計合理的復式施藥結構，實現在高郁閉度作物上部，采用大霧滴直徑、不易飄失的噴桿式藥液噴施模式；在高郁閉度作物中、下部，采用超小霧滴直徑、易于均勻擴散的彌霧式藥液噴施模式。
[0022]2、本發明同時采用兩種藥液噴施系統，實現了在植株冠層和中下部的不同霧滴粒度的分布，即解決了輔助氣流難以吹透高郁閉度冠層的問題，避免了大功率風機的能源消耗，又利用了在高郁閉度作物內部極細小彌霧霧滴不易飄失，并且容易均勻沉積在作物內部枝葉的各個部位。
[0023]3、本發明在保證了藥液均勻沉積效果的同時，降低了噴霧機具的功率消耗和霧滴飄失風險，提高了藥液有效利用率，增強作物病蟲害防治效果，降低環境污染。
[0024]4、本發明可以根據作物的不同生長高度在垂直于地面方向進行調整，以利于找出最佳的施藥位置。
【附圖說明】
[0025]圖1是高郁閉度冠層作物施藥裝置整機正面結構示意圖；
[0026]圖2是高郁閉度冠層作物施藥裝置整機側面結構示意圖；
[0027]圖3是施藥系統和支撐系統結構示意圖；
[0028]圖4是藥液輸送管路結構示意圖；
[0029]圖中:1、藥箱2、傳動帶3、行走裝置發動機4、升降支架5、施藥系統支撐架6、電動推桿I 7、管道支撐件8、分支管路控制開關9、彌霧分流器10、彌霧機藥液輸出管
11、彌霧機發動機12、彌霧機13、噴桿支架14、藥液輸送管15、蓄電池16、隔膜栗17、藥液輸送管18、行走裝置19、噴頭20、噴桿21、矩形門架22、定滑輪23、鋼絲繩24、彌霧分支管路25、電動推桿II 26、三通27、流量控制閥28、彌霧機藥液輸送管
【具體實施方式】
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