“雾”尽其用:湖北师范大学学子科创攻关,破解林业施药现实难题
林业病虫害防治,是守护森林资源不可忽视的一环,喷头虽看似微不足道,却直接左右林间植保作业的实际成效。湖北师范大学“雾”尽其用科创团队立足林业现实痛点,自主开发新一代低漂移智能植保喷头,用四项关键技术,推动森林病虫害防治模式转型升级。
松材线虫病、美国白蛾等灾害持续威胁国内林地安全,化学药剂喷施依旧是灾害处置的重要手段。老式植保喷头在山林环境下短板十分突出:雾滴大小无法灵活调节,喷洒过程中药液随风飘散严重,真正附着在树木枝干、叶片上的药剂占比不高,多余药液渗入土壤、流入周边水系,既造成药剂浪费,也带来潜在生态压力。另外,市面上喷头产品适配性割裂,无人机、车载器械、人工手持设备需要分别采购配套喷头,林场日常采购、备件保管、设备维护都要投入不少人力财力,基层林农、林场管护单位负担较重。

纸上得来终觉浅,真实的林地难题要到山林间才能真切体会。为找准产业真问题,团队成员走出校园,前后花费数月时间,奔赴多地国有林场与经济林区开展实地调研。同学们跟随一线护林员参与野外喷药作业,观察山林施药的真实工况,收集作业过程里遇到的各类问题,拆解多款现场报废损坏的喷头,积累大量一手调研素材。结合走访获取的现实诉求,团队确定研发目标,瞄准雾化效果、穿透能力、抗风性能、设备兼容几大方向开展技术攻关。
面对雾化效果不均、乔木树冠深处药液难以抵达、大风环境漂移严重、多设备难以通用等现实障碍,团队反复开展流体仿真模拟,在林间开展一轮又一轮对比实测。通过独创三维旋流雾化腔体设计,设备能够结合林木疏密程度、虫害发生情况动态调整雾滴规格;改良增压导流结构,提升药液喷射动能,解决高大树木内层枝叶打药不到位的老问题;全新的集束流道搭配仿生防风护罩,压缩雾流扩散范围,削弱大风带来的药液漂移问题,让药剂精准作用于受害林木;创新通用快拆结构,不用专用工具就可以快速拆装切换,一套喷头就能够适配手持、车载、无人机三类主流作业装备,不用再为不同器械采购多套配件。

现阶段,项目已申请3项发明专利,产出多篇SCI学术论文。经过林场实地作业测试,该喷头在树冠内层药剂覆盖、叶背挂药、抑制药液漂移等维度均展现不错效果,在达到同等防虫标准的前提下,可以有效减少药剂使用量。样机的实际表现得到林场作业单位的认可,团队已经和多家林业相关企业达成合作意向,落地试点正在有序推进。
将实验室科研成果落地崇山峻岭,“雾”尽其用团队完成从科研构思到实地应用的完整实践。未来,团队将持续打磨产品性能,优化不同山林场景适配能力,拓宽科技成果转化路径,以青年创新力量守护林海资源,推动林业绿色防控事业发展。(来源:湖北师范大学)
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