四川农村日报全媒体记者 杨都
“这个是啥子东西哟？长得楞个像飞机。”“这个机器会不会自己转弯哦？上头都没人的。”7月24日，在广安市邻水县丰禾镇鱼鳞滩村的大豆玉米带状复合种植地里，一群人围着一台既能施肥又能打药的机具议论纷纷。
只见这台无人喷施机前端的条型喷射带均匀喷洒出药液，奇怪的是，驾驶舱内无人驾驶，玉米和大豆两种作物在生长过程中所需的防治药物也不相同，这台机具是什么来头，又是如何实现双系统作业的？
无人驾驶+四川专用
首台大豆玉米喷施机亮相
“这是我省针对大豆玉米带状复合种植模式研制的首台无人驾驶双系统分带喷施机，可以同时给玉米和大豆喷施不同的药物，药箱总容量为600升。”随着一阵轰鸣声，四川农业大学机电学院院长许丽佳站在田间机耕道上开始对这台机具进行现场示范讲解。
四川农业大学机电学院研制的无人驾驶双系统分带喷施机。受访者供图
当四川农业大学讲师莫愁下达作业指令后，只见这台机具按照预设轨迹行进，到了田块边缘后喷施系统自动关闭，转过弯后又自动开启喷施系统。
“无人驾驶如果不能实现转弯，那就不叫无人驾驶。”针对能否自动转弯的问题，四川农业大学机电学院电气系系主任王玉超告诉记者，该机具自身配备有北斗导航系统，误差不超过5厘米。
今年以来，夯实粮食生产，大豆玉米带状复合种植在全国掀起热潮。2月，省农业农村厅印发《2022年大豆玉米带状复合种植示范推广实施方案》（下文简称《方案》），今年全省大豆玉米带状复合种植示范推广任务为310万亩。
《方案》中提到，注重农机配套。各地要根据自身耕作条件和采用的技术模式选择适宜农用机具，提高农机使用效率，降低耕、种、管、收关键环节人工成本投入。鼓励农机研发和生产企业进行农机对比试验，分区域、分类型、分模式开展农机配套设施研发改进和制造，逐步提高大豆生产机械化率。
无人驾驶双系统分带喷施机在田间作业。受访者供图
许丽佳教授团队早在2013年就开始了喷施装备的相关研发。“正是由于前期工作的积累，这台机具的研发，在去年年底完成方案设计、今年6月完成样机研发及调试。”许丽佳介绍，大豆在粮食作物中进口依赖度最高，近年来全国大豆需求中有8成以上依赖进口。大豆玉米带状复合种植技术作为大豆增产的“秘密武器”，推进良机良法结合，农机的发展是重要的一环。
许丽佳介绍，团队在传统高地隙喷杆喷雾机的基础上进行改进，针对我省大豆玉米间套作2+3及2+4模式的无人驾驶双系统分带喷施机1.0终于诞生。
双系统+静电喷头
让每一棵玉米大豆得到精准喷施
当前，正是加强大豆玉米田间管理的关键期。然而，在大豆玉米带状复合种植模式中，需要对玉米和大豆分别喷施不同的除草剂，并且在对大豆喷施除草剂的时候，还需要给玉米做好防护，以免对玉米造成药害。
为此，这台机具如何分别保护两者？
“这是相互独立的双喷施系统和专用隔离分带板在发挥作用。”四川农业大学机电学院讲师伍志军介绍，该机具配备了2台药箱，每个容量为300升，用于投入不同的药物。其次是通过在不同作物带添加喷施挡板，防止药液漂移，从而保护单作物作业时另一作物不受影响。
为了防止不同药液之间的相互漂移以及提高药液的穿透性进而提升药效，该机具还“电”力十足。“该机具喷施的药液带有一定的电荷。”伍志军解释，通过研发静电精量喷施系统，喷出的药液带有一定电荷，利用电荷异性相吸的原理，让药液精准吸附到作物上，达到“双减”成效的同时，也提高药液的使用率。
许丽佳介绍，从目前掌握的信息来看，国内已有双系统的植保喷施机在生产上使用，但无人驾驶和静电精量喷施系统同时应用到间套作种植模式的喷施机上为首创。此外，该机具还可用于其他作物间套作、净作植保作业。
在安全性方面，该机具的效果比无人机还好。许丽佳说，一方面，无人机承载有一定的容量范围，一般为30升至40升，极限为80升。在生产作业过程中电池更换频繁，且有“炸机”的风险。相比较而言，该机具配备了600升容量的药箱，承重性更强，地面作业在安全性方面也更稳定。
“在效率方面，这台机具可以实现人工和无人驾驶两种模式，行驶时速最高可达9公里，作业效率最高为108亩每小时。”许丽佳告诉记者，大豆玉米复合种植模式常规施药采用人工背负式液压机械实现，分别给玉米和大豆施药，喷施不同药液时，需采用人工干预的方式，防止药液漂移，因此作业效率较低，作业效率人均每天仅为6亩左右。
“在大豆玉米共生期，喷施病虫草害药液，都得顶着烈日。”伍志军介绍，对于田间近40摄氏度的高温，种植户在户外作业风险比较大。无人驾驶双系统分带喷施机的使用，可大幅减少作业人员的数量和劳动强度，降低作业风险。
“目前，无人驾驶双系统分带喷施机1.0还存在离地间隙较高，容易导致车身重心偏高、倾倒等不足。”许丽佳坦言，下一步，团队将从爬坡能力、动力改进等方面进行完善，让其具有更好的安全性和适应性，并作为大豆玉米带状复合种植技术的农机配套，推广向全国。
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