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页数:319

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出版时间:2009-1

价格:29.00元

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isbn号码:9787810924573

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• 植保机械
• 施药技术
• 农业机械化
• 农药应用
• 植保装备
• 农业科技
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• 精准施药
• 农业生产
• 现代农业

现代农业机械化与精准施药技术：理论基础与实践应用 图书简介 本书旨在为农业工程、植物保护、现代农学等相关领域的师生、科研人员以及农业技术推广人员提供一本系统、深入且具有实践指导意义的参考资料。本书紧密围绕现代农业生产对高效、精准、环保的施药技术需求，全面涵盖了植保机械的发展历程、核心理论、关键技术及其在不同作物和环境下的应用策略。 全书共分为六大部分，逻辑清晰，内容涵盖面广，理论深度与工程实用性兼顾。 --- 第一部分：农业机械化与植保技术的发展脉络 本部分首先回顾了农业植保技术从传统到现代的演变过程，重点分析了机械化在提高作业效率、降低劳动强度和保障粮食安全中的战略地位。 1.1 农业机械化的时代背景与趋势： 探讨了全球农业发展对机械化、自动化和信息化的驱动力，阐述了我国“藏粮于地、藏粮于技”战略背景下，先进植保装备研发的紧迫性。分析了传统大水漫灌式施药方式的局限性，引出精准农业理念的必然性。 1.2 植保机械的分类与演进史： 详细介绍了不同历史时期主流植保机械的结构特点和适用范围，包括背负式喷雾器、牵引式喷杆喷雾机、航空植保设备等。重点分析了从定点、定量到变量、精准施药技术的技术迭代路径。 1.3 现代植保的核心挑战： 梳理当前农业生产中面临的主要植保难题，例如农药利用率低下、环境负荷过大、抗药性加剧、人工成本攀升等，为后续技术解决方案的引入奠定理论基础。 --- 第二部分：植保机械的核心理论与流体力学基础 本部分深入探讨了驱动现代植保机械高效作业的物理和工程学原理，是理解设备设计与操作优化的基石。 2.1 雾化理论与液滴形成机制： 详尽阐述了各种雾化技术（如压力式、高速剪切式、超声波式）的物理过程。重点分析了液滴粒径分布（PSD）对药效、飘移和渗透性的影响。引入了多参数统计方法来评价雾化质量。 2.2 喷雾过程中的气流动力学： 详细分析了喷雾设备（尤其是风送式喷雾机）所产生的气流场特性，包括气流速度、射程和穿透力。探讨了如何利用计算流体力学（CFD）模拟技术优化喷头与风机布局，以实现靶向性气流输送。 2.3 农药雾滴的运动与沉积： 基于空气动力学原理，分析雾滴在空气中的受力情况（重力、阻力、电场力等），建立雾滴运动轨迹模型。详细论述了雾滴撞击靶标（叶面、果实、土壤）的沉积机理，包括惯性撞击、拦截和布朗运动的相对贡献。 2.4 药剂理化性质与雾化适应性： 探讨了表面张力、粘度、密度等药剂理化特性对雾化效果的影响。介绍了助剂在改善药液雾化稳定性和提高附着力方面所起的作用。 --- 第三部分：先进喷雾技术与作业质量控制 本部分聚焦于如何通过优化喷雾参数和控制系统，实现作业的精准化和标准化。 3.1 喷头技术与选型： 全面介绍各种类型喷头的结构、工作原理和适用场景，包括压力式喷嘴、空气雾化喷嘴、扁平扇形喷嘴和陶瓷喷嘴等。重点分析了如何根据作物冠层结构选择合适的喷头组合和喷洒角度。 3.2 喷雾参数的优化与控制： 详细讲解了影响作业质量的关键参数，如工作压力、喷幅、喷雾压力与流量的关系、喷洒量（亩用量）的精确控制方法。介绍了基于反馈控制系统的实时压力调节技术。 3.3 变量喷洒技术（VRT）： 作为精准农业的核心组成部分，本书深入讲解了基于地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的变量施药技术。阐述了处方图的生成、数据链的构建，以及车载计算机对喷雾压力和流量的实时、区域性调整算法。 3.4 雾滴飘移的控制与风险评估： 针对环境安全问题，详细介绍了减少农药飘移的工程措施，包括使用大颗粒、低漂移喷嘴（如LV、Air Induction喷嘴），优化作业风速和高度，以及利用气流屏障技术。 --- 第四部分：主要植保机械的结构、性能与维护 本部分提供了对当前主流植保机械的工程学剖析，强调结构设计与实际操作性能之间的关联。 4.1 牵引式与自走式喷杆喷雾机： 重点分析了其核心部件——喷杆的稳定性技术（如液压补偿、主动或被动减振系统）对保证喷幅一致性的重要性。探讨了高间隙、大跨度底盘设计的工程挑战与解决方案。 4.2 航空植保装备（无人机与有人机）： 详细介绍了多旋翼无人机在植保作业中的应用特点，包括飞行控制系统、动力系统匹配、以及专门设计的低容量高效喷洒系统。分析了其在复杂地形和高杆作物中的作业优势与安全规范。 4.3 灌溉/施肥同步系统（Chemigation）： 讲解了将农药或水溶性肥料通过灌溉系统（如喷灌、滴灌）施用的技术原理，包括药肥注入泵的选型、计量精度控制和管路压力平衡技术。 4.4 机械维护、安全操作与性能标定： 提供了喷雾系统的日常维护流程，包括药路清洗、密封件检查和泵的性能恢复。重点讲解了如何通过标准化的雾滴谱分析仪对喷头进行定期标定，以确保作业的可靠性。 --- 第五部分：新型植保技术与智能化发展趋势 本部分前瞻性地探讨了植保技术向智能化、自动化、低碳化发展的方向。 5.1 靶标识别与智能喷洒： 介绍了基于机器视觉、深度学习算法对作物健康状况、杂草分布进行实时识别的技术。阐述了点喷（Spot Spraying）和靶向喷洒技术如何大幅度节约农药用量，并分析了传感器集成和决策支持系统的架构。 5.2 电场/静电喷洒技术： 深入剖析了静电荷在雾滴表面积累的原理，以及电场力对雾滴定向输送和增强靶标附着力的作用。对比了正电、负电喷洒的优缺点及其在不同环境下的应用前景。 5.3 机器人与自主导航技术在植保中的应用： 探讨了地面移动机器人（UGV）在低空、近地面对特定病虫害进行精准施药的技术路径。分析了RTK-GPS、激光雷达（LiDAR）在实现厘米级导航与避障中的作用。 --- 第六部分：作业效率、经济性评估与环境影响分析 本部分从综合效益角度，对植保作业进行了量化评估和可持续性分析。 6.1 植保作业效率的量化指标： 定义了单位时间作业面积、机械利用率、有效喷幅利用率等核心指标。提供了计算不同类型机械（如无人机与自走机）在不同田块条件下的生产率模型。 6.2 植保经济性分析模型： 建立了考虑机械折旧、燃料消耗、人工成本、药剂损耗的综合成本模型。通过对比传统喷洒与精准变量喷洒的成本效益，论证了技术升级的经济驱动力。 6.3 环境负荷与农药残留控制： 结合雾滴漂移、土壤径流和靶标外沉积数据，评估不同施药技术对非靶标生物和水体环境的潜在风险。强调了符合“减量增效”要求的作业规范和全程质量追溯体系的重要性。 --- 本书的特点在于理论与实践的紧密结合。每一章节均配有大量的工程图示、性能曲线图和实际案例分析，旨在帮助读者从工程设计视角理解植保机械的“为什么能工作”，并从操作管理视角掌握“如何让它工作得更好”。通过系统学习，读者将能全面掌握现代植保机械的操作技能、维护能力及未来技术发展趋势。

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我在阅读过程中，有一个非常直观的感受，那就是这本书的“可操作性”极强。它仿佛是为那些即将走上工作岗位，或者需要对现有设备进行升级改造的技术人员量身定制的。书中的案例分析部分，详略得当，那些对故障排除和日常维护的指导，写得如同操作手册般严谨可靠。我特别喜欢其中关于不同类型喷头校准流程的章节，它不仅列出了步骤，还详细解释了每一步操作背后的物理学依据，确保读者不仅能“做对”，还能理解“为什么这么做”。这种对技术执行细节的尊重和强调，在很多理论书籍中是难以见到的。它真正做到了将“知”与“行”紧密结合，让人在合上书本的那一刻，就能充满信心地拿起工具，去面对实际的田间挑战。这种即时反馈的学习体验，是任何其他学习方式都无法替代的。

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这本书的价值，还体现在它对未来趋势的把握上。虽然它聚焦于现有的成熟技术，但在很多章节的末尾，都能看到作者对“智能化”和“自动化”的探讨。他没有停留在对现有设备的介绍上，而是很有预见性地指出了未来技术迭代的方向，比如传感器集成、变量施药的潜力以及数据驱动的决策支持系统。这使得这本书的保质期大大延长，它不仅仅是指导当下的实践，更是在为读者构建一个面向未来的知识框架。它促使我们去思考，如何将现有的机械操作与新兴的数字技术相结合，以实现农业生产力的下一次飞跃。这种既扎根于现实基础，又敢于展望未来的态度，让这本书显得尤为宝贵。它不仅仅是一本工具书，更像是一份行业发展的路线图，引导着我们向更高标准的农业生产迈进。

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这本书的封面设计给我留下了非常深刻的印象，那种朴实中带着专业感的色调，让人一眼就知道这不是一本泛泛而谈的科普读物，而是真正深入技术层面的教材。我拿起它的时候，首先被它的装帧质量所吸引，纸张的质感很不错，印刷清晰，图文排版也相当考究。它不像有些专业书籍那样晦涩难懂，排版密密麻麻，让人望而却步。相反，它在保持专业性的前提下，似乎花了很大力气在如何“呈现”知识上。我特别注意到书中对一些复杂机械结构的分解图和原理示意图的处理，非常精细，即便是初次接触这方面知识的人，也能通过这些图示快速建立起对机械工作机制的直观理解。这种注重细节的排版风格，极大地降低了学习的门槛，让原本可能枯燥的技术内容变得相对易于接受。我能感受到作者在内容组织上的匠心，每一个章节的逻辑衔接都非常顺畅，仿佛是带着读者一步步走进一个精密运作的世界。这对于我这种需要快速掌握核心技术的读者来说，无疑是一种极大的便利。

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这本书的深度和广度在同类书籍中，可以说是做到了一个非常难得的平衡点。它没有停留在对设备外观的简单描述上，而是深入到了核心部件的设计理念和维护策略。例如，它对于不同类型动力系统的能耗对比分析，考虑到了当前农业对绿色、高效能源使用的迫切需求，提供了详尽的数据支撑和经济性评估。这种对成本效益的关注，体现了作者深刻的行业洞察力。此外，书中对“施药技术”的探讨，远超出了简单的“怎么喷洒”的范畴。它涉及到了农药剂型、环境湿度、风速变化对药效的影响，以及如何根据作物生长阶段调整施药参数的精细化管理。这些内容的丰富性，让我不得不佩服作者知识体系的全面性。它不仅仅是一本关于“机械”的书，更是一部关于“精准农业作业策略”的行动指南。我甚至觉得，即便是已经在这个领域工作多年的老手，翻阅此书，也极有可能发现自己过去忽略的优化点。

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我个人认为，本书最成功的地方在于其叙述的“语感”，它有一种非常沉稳且富有经验的口吻，读起来让人感觉像是在听一位行业资深专家娓娓道来，而不是在啃一本冷冰冰的教科书。作者在阐述理论基础时，那种深入浅出的能力令人赞叹。他似乎总能找到最贴切的比喻来解释那些抽象的工程概念。比如，在讲解喷雾的雾滴形成与飘移控制时，书中没有堆砌过多的复杂数学公式，而是巧妙地结合了实际农田的案例，将空气动力学和流体力学原理融入到具体的田间操作场景中。这种“场景化”的教学方式，极大地增强了知识的实用性和可迁移性。每当读到关键的技术节点，总能感觉到作者对实际操作中可能遇到的所有“陷阱”都了如指掌，并提前给出了规避的建议。这种前瞻性的指导，对于我们这些需要将理论立即转化为生产力的从业者来说，价值是无可估量的。整本书读下来，收获的不仅仅是知识点，更是一种成熟的解决问题的思路。

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