加裝在大型噴灌機(jī)桁架下的多功能噴藥小車預(yù)備進(jìn)田撒藥。 汪奇 攝
正值小麥灌漿期，為預(yù)防干熱風(fēng)與病害，黃淮海平原的農(nóng)田里一派灌水、追肥、打藥的繁忙景象，而在安徽省宿州市埇橋區(qū)，管理著700多畝示范田的區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局農(nóng)科所副所長(zhǎng)李勇既沒請(qǐng)人噴灑農(nóng)藥，也沒請(qǐng)無(wú)人機(jī)飛防小隊(duì)過來(lái)打藥。李勇笑著說：“我有‘秘密武器’，一個(gè)人一天就能把藥打完。”
順著他的手指方向遠(yuǎn)望，兩臺(tái)大型平移式噴灌機(jī)佇立田間。細(xì)看發(fā)現(xiàn)，與普通噴灌機(jī)不同的是，這兩臺(tái)噴灌機(jī)的桁架下加裝了四根鋼纜和一排門型框架，一臺(tái)“小車”在纜道上往返穿行，“小車”下有一排噴頭正在撒藥，遇到噴灌機(jī)輪胎支架還可以自動(dòng)收放。
“這是我們參與研發(fā)的大型噴灌機(jī)水肥藥精準(zhǔn)施用裝置。”中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所（以下簡(jiǎn)稱“灌溉所”）高效節(jié)水灌溉技術(shù)與裝備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)副研究員陳震說，“我國(guó)規(guī)模經(jīng)營(yíng)農(nóng)田配備大型噴灌機(jī)進(jìn)行作物水肥管理是一個(gè)趨勢(shì)，但大型噴灌機(jī)造價(jià)高、單次投入大，我們一直在思考如何才能拓展大型噴灌機(jī)的功能，提高其使用效率?！?/p>
研究團(tuán)隊(duì)琢磨起了大型噴灌機(jī)天然的桁架結(jié)構(gòu)：“能否改進(jìn)大型噴灌機(jī)機(jī)械工程結(jié)構(gòu)，滿足農(nóng)田綜合管理各項(xiàng)需求？”說干就干，他們與安徽艾瑞德農(nóng)業(yè)裝備股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“艾瑞德公司”）組建了設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建起企業(yè)牽頭、科研支撐的合作機(jī)制，科研人員找準(zhǔn)攻關(guān)目標(biāo)，企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)需求加速技術(shù)轉(zhuǎn)化和成果落地。
團(tuán)隊(duì)首先想到的是集成植保噴藥功能。但由于噴藥劑量小、濃度大、藥水容易掛壁，不能用已有的灌溉管道，曾有人簡(jiǎn)單加裝了與大型噴灌機(jī)等長(zhǎng)的噴藥管道，可長(zhǎng)度過長(zhǎng)壓力不均，末端噴頭無(wú)法正常使用。
“可以讓噴藥設(shè)備在大型噴灌機(jī)上動(dòng)起來(lái)！”設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、艾瑞德公司董事長(zhǎng)馬駿突然有了靈感。但這也意味著，項(xiàng)目人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要將噴藥設(shè)備行動(dòng)軌跡、重量、驅(qū)動(dòng)力、續(xù)航等需求與大型噴灌機(jī)進(jìn)行完美適配，并解決藥劑輸補(bǔ)、持續(xù)驅(qū)動(dòng)、均勻噴灑等難題。即便是國(guó)外老牌農(nóng)業(yè)機(jī)械公司，此前也未嘗試過。
無(wú)“前車之鑒”，就獨(dú)辟蹊徑。是用外圈纜車式軌道還是內(nèi)部直線式軌道？是用電池供電還是充電供電？最大承重量是多少？撒藥裝置結(jié)構(gòu)、藥液系統(tǒng)如何設(shè)計(jì)？……一個(gè)個(gè)問題擺在了設(shè)計(jì)人員面前等待解決。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)從零鉆研、獨(dú)立攻關(guān)、自主制造?！败壍牢恢?、材質(zhì)，裝置重量、驅(qū)動(dòng)輪數(shù)量、噴頭伸縮結(jié)構(gòu)和支撐工程等需要通過多次修改和迭代，在運(yùn)動(dòng)性能、穩(wěn)定性能、持續(xù)性能等方面達(dá)到較好平衡，任何一項(xiàng)變動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，對(duì)整體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響?！瘪R駿介紹，團(tuán)隊(duì)開發(fā)鋼纜導(dǎo)軌關(guān)鍵技術(shù)，解決噴藥小車噴灑高度不穩(wěn)定問題；創(chuàng)新V型升降機(jī)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)，解決撒藥噴頭高度調(diào)節(jié)難題，滿足不同作物不同生長(zhǎng)期的噴灑需求；創(chuàng)新自動(dòng)補(bǔ)藥系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了藥液補(bǔ)充全程自動(dòng)化；借鑒高鐵接觸網(wǎng)導(dǎo)線，為噴藥小車定制了預(yù)拉緊的供電鋼纜。
經(jīng)過長(zhǎng)期的參數(shù)分析和打版實(shí)驗(yàn)，又歷經(jīng)10次大改，今年年初，水肥藥精準(zhǔn)施用裝置順利下線運(yùn)行，為小麥管理帶來(lái)了新氣象。
“新裝置主要由噴藥協(xié)同系統(tǒng)、多功能噴藥小車、軌道系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、轉(zhuǎn)運(yùn)車、跨體專用門型框架組成，其中噴藥協(xié)同系統(tǒng)包含混藥箱，藥液運(yùn)輸管道，控制中樞及混液、補(bǔ)液系統(tǒng)?！标愓鸾榻B，噴藥小車噴幅6米，行動(dòng)軌跡與大型噴灌機(jī)軌跡垂直，噴完單程后噴灌機(jī)會(huì)自動(dòng)前移6米。噴灌機(jī)精準(zhǔn)的移動(dòng)幅度、噴藥小車的“之”字形走位和防風(fēng)噴頭保障了每一株小麥都能被噴到藥物，“裝置自動(dòng)化程度高，可成套購(gòu)置或在原有大型噴灌機(jī)上進(jìn)行改造加裝，幾乎不受電力限制，能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人監(jiān)管連續(xù)作業(yè)?！?/p>
新裝置剛下線，李勇就給示范田的大型噴灌機(jī)加裝上了。“幾乎每周都用?！崩钣抡f，小麥生長(zhǎng)季需要噴灑多種肥藥，像葉面肥、殺菌劑、殺蟲劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等，有些得打多次，有些不能混用，“新設(shè)備藥箱最多能容納2000公斤藥液，農(nóng)藥稀釋倍數(shù)更加合理，有利于直噴病灶，防病治病效果好?！?/p>
裝置配有遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，李勇只需配好藥液，就能在辦公室遠(yuǎn)程控制新設(shè)備起停?！笆」ぁ⑹r(shí)，也不需要更換電池，真的是解放雙手?！笨粗磳⑹斋@的麥田，李勇忍不住點(diǎn)贊，“下季種玉米，明年種大豆，我還接著用?！?/p>
加裝了“噴藥小車”的大型噴灌機(jī)，就像一臺(tái)大型機(jī)器人自行運(yùn)轉(zhuǎn)?！俺恕畤娝幮≤嚒虞d有遙感攝像頭的‘農(nóng)情檢測(cè)小車’和能噴灑固體肥料的‘撒肥小車’也已進(jìn)入中試階段。”馬駿說，“加裝的這些機(jī)械結(jié)構(gòu)讓大型噴灌機(jī)長(zhǎng)出了‘手臂’，成為一個(gè)平臺(tái)，只需更換不同小車，就能實(shí)現(xiàn)農(nóng)田綜合管理的不同功能?！?/p>
“目前我國(guó)累計(jì)建成高效節(jié)水灌溉面積超過4億畝，灌溉裝備升級(jí)改造是提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?！?a target="_blank">灌溉所副所長(zhǎng)王景雷說，“近年來(lái)灌溉裝備領(lǐng)域向科技要效益，持續(xù)推動(dòng)技術(shù)更新與改造升級(jí)，更好地融入到農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展格局，為保障糧食安全作出貢獻(xiàn)?！?/p>
