我国是世界上森林病虫害发生最严重的国家之一。长久以来,受制于施药机器的缺乏和落后,我国林业病虫害防治一直借用农业植保机械,这使得病虫害难以得到有效控制。为了提高林业装备的机械化和自动化水平,南京林业大学周宏平教授领衔的林业装备及智能化教师团队,致力于林业机械研究,填补了我国现代化林木病虫害防治机械的空白。前不久,团队入选第三批全国高校黄大年式教师团队。
周宏平带着团队穿梭在南京江宁的茶油果试验基地,开展轨道式油茶果采摘机器人性能测试。该项目是团队新研发的经济林果自动采摘设备,利用视觉识别技术,自动定位茶油果位置,再通过机械手采摘果实,大幅提高了效率。
“将来辅光以后,白天可以摘,晚上也可以摘,一个机械手相当于5个人的采摘效率,采摘准确率达到98%以上。”南京林业大学林业装备及智能化教师团队带头人周宏平说。
该机器人已具备自动采摘果实的能力,但受到林间地形复杂、设备安装不便,果树枝叶疏密影响定位采摘等因素,还不能大规模投入使用,团队正在进行优化设计。
“我们要农业和农机融合处理,对树进行修枝、修剪,使果实长得都能露出来,像一面墙一样,像国外先进的苹果采摘一样,我们做一个二维或者三维的机械手,轨道也比较简单,成本要大大降低,架设也比较方便,轨道上可能同时带3到4个机械手,采摘效率更高。”周宏平说。
周宏平带领的这支队伍组建于2000年,致力于林业病虫害防治高效施药关键技术与装备创造及产业化研究。过去,我国林业病虫害防治,一直借用农业植保机械,但农作物普遍较低。就是个头较高的甘蔗、玉米等,最高也就长到三四米,这个高度几乎是农业植保机械喷药的极限距离。而林业上,大多数树高可以长到20米以上,有的甚至超过100米。借用农业植保机械不仅无法实现快速大面积植保,病虫害难以得到有效控制。
“农业是在地面上的,它喷雾可以覆盖比较均匀,但是如果往上喷的话,雾滴漂移量比较大,如果雾滴比较重的话,它还会掉落下来,造成大量农药的流失。”团队成员施明宏说。
周宏平从林间早晨和傍晚有雾气这一自然现象中受到启发:何不将农药从水剂变成烟,像烟雾一样,弥漫开来。
“早晨是向下的气流,我们只要在山顶上把烟雾器架好了以后,烟雾就会顺着山坡,行云流水一样往下走,不需要到整个山里去走;如果傍晚的话,是一个上升的气流,我们只要在山脚下喷烟。”周宏平介绍。
“转变为烟雾是通过害虫的呼吸系统,使药液进入害虫的体内,直击它的要害。”施明宏说。
周宏平开始带领团队运用压力雾化、风送喷雾原理,研发高射程喷雾机。在2003-2006年间,形成了从25米-45米射程的4个系列高射程喷雾机。其射程高、穿透力强,广泛受到林场、农场的欢迎。
“传统打药需要多人配合半岛彩票,效率不高不说,药剂飘到人身上,还存在安全隐患,现在使用的车载喷雾机,一边开车一边喷洒药剂,能节省30%的农药用量,作业效率提高了好多倍,特别是靠近马路边,分布零散的树木防治更方便。”南京市江宁区古泉林场负责人胡成忠说。
此后,周宏平带领团队根据不同林地要求,先后研发出7个类别,飞机式、大炮式、坦克式、背负式等18个型号的林用施药装备,几乎涵盖了病虫害防治需要的所有相关装备。团队研发的系列成果推广至全国20多个省市,并出口印度、阿尔及利亚等14个国家,累计销售12.8万台,产值超10亿元,市场份额平均占有率70%以上,累计防治面积5.4亿亩,挽回材积损失约810亿元。产生了巨大的生态和社会效益。
“我们形成了一个完整系列的产品,从小型苗木到高大林木的病虫害防治,到大面积林区航空喷雾防治,烟雾载药滴量防治,整个防治的技术我们都覆盖了。”周宏平说。
2012年,周宏平在学院创立卓越工程师班,培养适应专业发展需要的创新型、应用型、卓越工程型的多元化人才。
“我目前已经参加了两个项目,提早将理论知识运用到实际应用。”卓越工程师班大三学生王道炅说。
团队现有骨干21人,平均年龄只有四十岁。从2008年开始,团队承担省部级项目28项,先后荣获国家科技进步二等奖、江苏省科学技术二等奖等荣誉。
“林业需要什么样的设备半岛彩票,我们就想方设法去突破这些设备,来满足我们林业病虫害防治的需要。希望通过我们的努力,把林业的生产经营过程中需要的林业装备机械化率,提升到50%到70%。”周宏平说。半岛彩票官方APP下载半岛彩票官方APP下载半岛彩票官方APP下载