多功能植保机操作技术规程与应用效果

多功能植保机可以规避臭氧发生器及杀虫灯的臭氧释放不均匀、被动杀虫、不能远程控制等问题，集合多种功能，不仅实用，而且安装维护都相对简便。为规范多功能植保机的使用方法，特编制本操作规程，希望对设施内的植保作业工作得到指导。

中国设施面积约占世界设施农业的 90% 以上，但绝大多数设施简陋、缺乏智能装备，尤其缺少病虫害防治设备。设施为农作物提供适宜 生长环境的同时，也为病虫害的发生提供了有利条件，设施农业病虫害也日趋严重。目前设施病虫害防治主要依靠化学农药 , 根据联合国粮食及农业组织的统计数据，截止到 2019 年，全球 农药使用量420万t，国内农药使用量达145.6万t，约占世界的35%。大量农药的使用不仅造成经济损失，更导致了环境及水土污染，直接影 响到农作物品质。此外，全国农作物病虫害防治 还存在病虫害防治手段单一，高效施药机械未普及，传统的施药方法农药用量较大，部分地区药物流失浪费严重，生产管理水平亟待提高等共性问题。

针对设施生产中病虫害严重 , 而又缺乏有效的防控装备的问题，北京市农林科学院积极落实农业农村部行动方案，通过研究作物病虫害智能化物理防控技术，研发了多功能植保机。多 功能植保机集成了臭氧杀菌、主动式杀虫、临时加温及物联网等多项技术，能实现设施蔬菜病虫害智能综合防控，具有多功能性、先进性和实用性的特点。解决了市场上主流产品臭氧发生器及杀虫灯的臭氧释放不均匀、被动杀虫等问题，还增加了辅助加温功能，可有效解决设施作物冻害问题。不仅如此，多功能植保机的安装、使用、维护都很简单，还配置微电脑控制系统及温湿度、光照传感器，通过手机APP监测设施环境，实现对生产和管理的自动控制，避免了人力物力的浪费，减少了农药的使用量、提高农作物品质，给用户带来明显的经济效益。

设备结构

多功能植保机结构如图 1 所示，底部为设备的进风口，顶部边缘为出风口。在进风口处设置诱虫灯，通过交替产生的黄蓝光源吸引害虫成虫，使其聚集在风口位置。风机为后倾离心风机，工作时在设备内部产生负压，使入风口的害虫随气 流吸入植保机内，利用高压差和碰撞将害虫杀死。臭氧发生器通过高压放电产生臭氧，由风机气流均匀混合后，通过内部气流导向板的引导作用输 送到出风口，扩散到设施空间的各个角落，起到杀灭物体表面虫卵、细菌以及环境消毒的作用。气流导向板与设备壳体边缘留有间隙，风机的气流在此处形成一个小涡流，被杀死的害虫通过涡 流效应落入设备的下部，可通过卡扣取下臭氧发生器进行定期清理。

此外，多功能植保机作为设施农业病虫害 防治的多功能设备，选择 BH1750FVI 光照传感器和 SHT30温湿度传感器作为检测装置，用 于监测设施环境的光照强度、温度和湿度参数。加装加热装置用于临时加热和保温，当室内温度低于设定温度时开始工作，防止紧急情况下 的冻伤。

多功能植保机顶部留有足够空间安装控制装置，包括主控制板、开关电源、4G 模块、GPS定位模块等。主控制板用于控制风机、臭氧发生器、诱虫灯和加热装置的工作状态，同时可将检测到的数据上传至服务平台，通过客户端软件远程监控，并远程控制风机运行、臭氧强度和持续 时间、黄蓝灯的变化和加热装置的开关，可设置定时控制，实现自动消毒、灭菌、灭虫的功能。

作业条件

以在温室、大棚内吊装为主，管控面积最好不超过 1 亩（667 m2 ），最好吊装位置为管控面积居中位置，最佳高度为作物生长最大高度上方1~1.5 m。设备使用 220 V 市电供电，由于设备直接挂在设施内部，温度、湿度较大，最好配备防水插座，线径选择承载电流≥ 10 A，并配有地线。

多功能植保机一次悬挂全生育期使用，现场 电源线必须为≥1.5 mm2 铜线，且要有可靠接地线。插座必须为 3 孔（10 A）防水插座。否则可能引发火灾，因此不得随意更改设备原有电源线及配件。吊装（挂装）设备必须用硬性材料，如钢筋、粗铁线等。不可采用软绳子挂，因为在风机启动时，产生的反作用力会使机体扭动，出风 口方向会偏移。电源引线来回绞动容易磨损短路，非常危险。设备请勿在温室高温闷棚期间使用， 摘取后应包装好收起。

物联网应用

该设备采用独立 APP 控制，APP 直观显示 设备使用地的气象资料和温室内温湿度、光照强 度等数据。用户可通过手机 APP 软件远程控制植保机，实现风机风速实时调节、臭氧释放量调整、 环境数据信息采集、诱虫灯的开启等操作。APP 界面设计简洁、易操作，设备自动化程度高。用户输入设施空间和作物信息后，所需臭氧总量与 臭氧浓度由计算机自动计算，无需人工干预。后 台系统管理：智能植保机后台管理系统便于管理 者查看用户信息、设备状态、设备基本信息等。基于 GPS 定位系统，可协助用户查找设备、访问 历史数据等，实现了从设备出厂到升级维护等过程的智能监控、数据集成及共享。为实现设施种 植智能化、经营管理数字化、服务支持在线化，发挥产业示范带动作用，提供重要技术支撑。扫描二维码，按手机提示下载注册植保机 APP ，根据下方提示，进行灭虫 / 杀 菌任务设置，使用植保机 APP 实现远程遥控。

温室杀菌

根据作物不同生长发育阶段，设定臭氧释放的适宜条件和安全有效的臭氧释放量，在适宜条件下开启臭氧施放功能，通过间歇发生臭氧、持续送风等方法，使臭氧能够快速均匀分布于设施各个空间，利用臭氧的强氧化性杀灭病菌，有效防治病害。

01定植前温室消毒

为减少前茬作物残留病菌及温室微生物对作 物幼苗的不利影响，在幼苗定植前集中对温室消 毒灭菌。定植前 3~5 天开启臭氧强度 100% ，设 置臭氧施放时间为 12~15 h，利用高浓度臭氧杀 灭空气及物表的有害微生物。臭氧 100% 消毒期 间温室密闭，为保证人员安全，应禁止进入温室 设施，直至消毒完成，臭氧消散分解之后可安排 人员进行作物幼苗定植。

02苗期病害预防

作物幼苗较为脆弱，易感染多种病菌，为 避免育苗染病造成的附加人工成本，减少经济 损失，在作物苗期预防病害的发生和蔓延。作 物苗期对臭氧的耐受性较弱，此时开启臭氧强 度 5%，设置臭氧施放时间为 2 h/ 天，对设施空 间进行消毒，杀灭病菌，为作物幼苗健康生长 保驾护航。

03缓苗期后加固

作物经过移栽，需要重新适应新的生长环境。缓苗期间需保证环境的阴凉、通风，不建议使用 臭氧。定植缓苗后，作物适应性和耐受性提高， 开启臭氧强度 10% ，设置臭氧施放时间为 2 h/ 天， 以防止气传类病害的侵袭。

04旺盛生长期防治

进入旺盛生长期后，作物开始快速生长，同 时病虫害不断滋生。为防止病害蔓延，开启臭氧 强度 15%，并设置臭氧施放时间为 2 h/ 天。病害 严重时，可以根据温室种植作物和病害程度等实 际情况调节，例如可适当提高臭氧强度、延长臭 氧施放时间，分段进行臭氧释放等。臭氧强度超 过 20%，再提高强度时可能烧苗。为避免影响作 物授粉，在开花期不宜释放臭氧。

05收获后温室灭菌

作物收获后，为避免可能存在的残留病菌对后茬作物产生不利影响，需要对温室消毒灭菌。此时开启臭氧强度 100%，设置臭氧施放时间为 15~20 h，利用高浓度臭氧杀灭空气及物表的有害微生物。臭氧 100% 灭菌期间温室密闭，为保证人员安全，应禁止进入温室设施，直至灭菌完成臭氧消散分解之后。

温室杀虫

当臭氧达到一定浓度时，其强氧化性会氧化害虫的细胞膜，导致细胞死亡，从而有效杀 灭害虫的卵和幼虫；夜间利用害虫成虫的趋光 性，设置风力强度100%，强风时长可调，通过黄、蓝色光源将害虫吸引到设备底部。高风速大流量风机产生负压气流，害虫被吸入设备后在高压差环境中被杀灭，最后随设备局部小涡流卷入虫尸仓。

防霜冻（临时保温）

设备通过传感器采集环境数据，实时监测设 施内作物生长环境温度。气温降低至设定最低温度时，即可通过手机开启加热管，提高温室内局部空气温度，同时开启风机增加空气对流，在棚膜下部形成暖空气保护层，从而防止冻害发生，延长作物的生育期，提高产量。

应用效果

为提高蔬菜产品质量水平，有效推进北京市顺义区蔬菜产业现代化发展进程，多功能植保机在全区 31 家蔬菜园区进行了大规模的示范推广。多功能植保机安装使用一段时间后，有效防治和减 少了病虫害的发生，往年定期发生的黄瓜白粉病，发生时间滞后，且没有呈现扩散趋势，取得了较好病害防治效果，使用过程中加大一定剂量臭氧浓度后，病症也相应的减轻。与使用化学农药防治蔬菜病害的试验区域相比，共计减少各类化学农药喷施50 余次，促使常规农药用量减少 50% 以上。

此外，应用植保机释放臭氧防治蔬菜病害时，未发现对温室内作物的正常生长产生不利影响， 应用示范面积引领带动全区 0.9 万亩（600.3 m2 ） 设施蔬菜生产实现高标准无公害生产。降低农药 残留，明显提高了作物品质，安全系数高，有效改善了以往在农作物植保环节中农药残留对人体的伤害，促进农业节本增效，园区果蔬产品的售 价也可提高 1.5 倍以上。多功能植保机的使用对做好顺义区蔬菜品质提升及农业绿色可持续发展 都具有重要影响。