《林业病虫害防治高效施药关键技术与装备创制及产业化》

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中国是林业病虫害发生十分严重的国家之一,年均发生面积超过1.78亿亩,其中人工林病虫害发生面积约1.4亿亩。长期以来,我国林业病虫害防治施药专用装备一直处于空白。项目针对植株高大、冠层浓密、病虫害突发性强、蔓延迅速等林业病虫害的重大防治难题,创造性地突破了“高射程”、“强穿透”、“高附着”、“快速高效”等核心施药技术,开创了“林木精确对靶变量施药”前沿技术,研制了多元化、系列化、自动化及多功能集成的林用施药装备并产业化推广应用。项目成果对发展现代林业、实现绿水青山具有重要的战略意义。

1.主要技术内容:

(1 )建立了射程髙、穿透性强、附着率髙的施药技术体系,实现了从地面到空中、从低矮苗木到髙大林木病虫害的快速高效立体防治。创新提出低量风送高射程喷雾技术,解决“高大”林木病虫害防治难题;突破快速弥漫渗透的大型烟雾载药发生技术,解决林木冠层浓密、郁闭度髙的雾滴“穿透性”与“快速高效”防治难题;创新研发“附着率高”的航空静电喷雾技术,解决航空施药的髙空飘移污染难题:首次提出三出口风送喷雾技术,解决苗木及矮化密植果园病虫害防治的雾滴穿透与定向输送难题。

(2)首次提出了林木冠形特征获取及实时分析方法,构建了多源信息融合技术,实现了精确对靶变量施药。针对植株疏密和冠形不一的特点,创新提出基于机器视觉技术的动态树木特征图像和基于激光探测技术的动态树木特征点云的信息获取方法,创建了信息实时在线处理算法;开发了林木、药剂、装备及环境等多源信息融合的决策系统,减少无效喷雾,实现精确对靶变量施药。

(3)创制了多元化、系列化、自动化及多功能集成的林用施药装备,实现了产业化和推广应用。创制了地面与空中防治结合、车载与便携式结合、机械化与自动化结合的7个类别、18个型号的系列化、多功能集成的立体式林用高效施药装备;首次制订了林业行业标准;形成规模化生产能力及广泛推广应用。

2.获奖及知识产权情况:获教育部科技进步二等奖2项,授权发明专利19件、软件著作权4件;发表学术论文149篇(SCI/EI收录52篇),制定行业标准4部,出版专著1部。团队获江苏省高校优秀科技创新团队称号。

3.技术经济指标:最大垂直射程45m,最大喷烟量420L/h,生物农药活性保持率90%以上,减少农药使用量50%以上,地面最髙作业效率喷雾360亩/h、喷烟690亩/h。

4.应用及效益情况:项目研发的关键技术已形成了相关的产业化成果,创制了7个类别、18个型号的林业病虫害防治装备产品,推广到全国31个省市自治区,出口14个国家和地区,累计产值10.77亿元。近3年来,地面病虫害防治机械新增产值4.1亿元,新增利润4135.2万元。10多年来,地面和空中防治装备累计防治面积达5.4亿亩次,挽回林木材积损失约450亿元,有效控制了病虫害的发展和蔓延,社会和生态效益巨大。

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