1、农林业农林业风雾防霜冻及风雾防霜冻及高效水肥药一体化高效水肥药一体化装备工程技术方案装备工程技术方案颠覆性、实用性、经济性相统一。颠覆性、实用性、经济性相统一。颠覆性、实用性、经济性相统一。颠覆性、实用性、经济性相统一。适用于各类地形、各类果园、茶园以及大田作物。适用于各类地形、各类果园、茶园以及大田作物。适用于各类地形、各类果园、茶园以及大田作物。适用于各类地形、各类果园、茶园以及大田作物。高标农田提升、农药化肥减量、耕地质量提升的关键技术装备。高标农田提升、农药化肥减量、耕地质量提升的关键技术装备。高标农田提升、农药化肥减量、耕地质量提升的关键技术装备。高标农田提升、农药化肥减量、耕地质量2、提升的关键技术装备。2目 录：1345“风雾增温+冰衣保温+药剂抗寒”三位一体，颠覆传统的霜冻方法 风雾防霜冻工程技术案例 风雾防霜冻及精准灌溉施肥（药）一体化装备功能简介 发展规划及需求1 霜冻灾害是果业生产最大的痛点，防霜冻技术是卡脖子难题近年来，我国大范围霜冻“三年两头”，小范围年年都有，一地多次成常态。轻微霜冻影响果面造成”霜环“、冻锈，降低商品价值严重霜冻造成植株幼嫩生长点枯死，大面积绝收。果农的希望破灭在春天里北方：花期霜冻造成苹果、梨、猕猴桃、核桃等绝收南方：霜冻造成春茶、甘蔗、柑橘、蔬菜等绝收霜冻灾害是果林业生产最大的痛点，防霜冻技术是卡脖子难题苹果、梨、樱桃、猕猴桃、柑橘、茶3、蔬菜、核桃等林产品我国果林业受霜冻影响的主要区域分布 (2020年）省份种植面积（万亩）主要品类备注XX省930.3苹果、梨、猕猴桃、葡萄、樱桃、桃子等甘肃省372.8苹果、梨、葡萄、核桃、青枣等山东省369.8苹果、桃类、樱桃、葡萄、板栗山西省216.4苹果、核桃、石榴辽宁省208.9葡萄、桃类、梨类、苹果河北省188.9苹果、梨类、葡萄河南省176.5苹果、梨类、葡萄、板栗、猕猴桃新疆104.0苹果、香梨、葡萄云南省82.0橙类、葡萄、梨类、枇杷四川省68.5柑橘、桃类我国果园总面积18969万亩，受霜冻危害较严重的果园约1.1亿亩，加上受霜冻危害的林果类、蔬菜类、甘蔗、茶叶等，面积至少4、在2亿亩以上。仅XX果园达1731万亩，均在霜冻危害严重区域，霜冻灾害造成的经济损失年均超过百亿。霜冻灾害案例分析（例：XX省XX市XXXX农场）平流型霜冻41%辐射型霜冻17%混合型霜冻42%近五年霜冻发生次数XX农场花期（幼果期）霜冻统计数据（20182022）防霜冻技术理论层面的突破花序（幼果）为什么会被冻坏？突破1 发现了霜冻造成植株幼嫩组织枯死的机理：植株幼嫩组织含水量高、细胞壁脆弱，当气温持续低于0，细胞内水分必然结冰，体积膨胀从而导致细胞壁破裂，解冻后水分流失，杂菌侵入，细胞坏死，花序（幼果、幼芽）必然枯死。突破2 认清防霜冻的本质：阻止植株幼嫩组织细胞内水分结冰是防霜冻的关键。5、防霜冻到底在防什么？防霜冻技术理论层面的突破1、提高大气温度至冰点以上。（放烟雾、风力扰流、灌水、覆盖等增温法）2、提高花序、幼果、幼芽抗寒能力。（喷施磷酸二氢钾、芸苔素等药剂）3、推迟果树花期。（用低于土壤温度的水漫灌，以降低土壤温度，推迟花期）4、形成保温层阻断冷能传导路径，保持花序（幼果、幼芽）不低于0。怎样才能防止花序（幼果、幼芽）被冻坏？防霜冻为什么成为千年难题？霜冻气象灾害成因复杂，影响因素较多辐射型霜冻平流型霜冻混合型霜冻风力风向冷冻强度地形地貌持续时间防霜冻为什么成为千年难题？传统增温法为什么常常防不住？突破3 找到了增温法效果差的原因：不能有效阻止细胞内水分结冰。防霜冻为什么6、成为千年难题？传统增温法防霜冻效果分析方法必要条件增温极限弊端备注防烟法风力2级、4米以下地表气温-0.8、冷冻持续时间不超过2小时烟雾浓度持续饱和0.5增温幅度小、对必要条件要求苛刻，效果极差，投劳量大挖沟堆放秸秆、烟雾发生器吹风法风力3级、4米以下地表气温-19米以上气温2风机安装高度9米以上且功率37KW以上0.8增温幅度不够、不适用于平流型霜冻和混合型霜冻（高低空几乎没有温差）风力防霜机灌水法在花期前1-2天完成灌溉（不能早也不能晚）30-40cm土壤水分饱和0.2增温幅度较差、如使用地下水会提前花期1-2天，如使用温度较低的地表水会延迟花期2-3天，但不足以避开晚霜期，不适用于山区丘7、陵地区大水漫灌、压力滴灌、大水量喷灌覆盖法能快速形成封闭空间、同时可及时通风降温且有增温措施8建设成本过高，不具备推广价值配备增温设备的智能温室风雾防霜冻工程技术为什么能？风雾防霜冻工程技术是通过高效水雾弥散装备，持续营造浓密水雾环境，为结冰创造充分必要条，确保当气温降到冰点后，迅速在花序（幼果、幼芽）表面形成冰衣包裹层，以阻断冷能向花序（幼果、幼芽）传导的路径，使被冰层包裹的花序（幼果、幼芽）始终不低于0，从而阻止花序（幼果、幼芽）细胞内部水分结冰，达到防霜冻的目的。在喷雾作业初期，由于吹风并喷射水雾有一定的增温作用，增温幅度约0.51，在作业区气温降至-1后，花序（幼果、幼芽）表面必然形成8、“冰衣包裹层”。加之抗寒功能液体也能发挥一定作用。突破4 创造了冰衣保温防冻法和“穿冰衣”的方法：“穿上冰衣”是关键中的关键。因此，风雾防霜冻技术可同时实现“风雾增温+冰衣保温+药剂抗寒”，因此大幅提升了防霜冻效果。风雾防霜冻技术方法层面的突破“风雾增温+冰衣保温+药剂抗寒”三位一体防霜冻的实现步骤：2、在气温降至1时启动设备，实施喷雾作业，30-40分钟便可形成浓密水雾环境（在气温降至-1左右时，作业区温度不低于0），3台装配安排1名人员观察设备运行情况。3、当作业区温度降至约-1时，花序（幼果）表面会形成结冰层包裹层，仍须持续作业，以增加结冰层厚度（已取得实验数据证明气温降至-3时结冰层厚9、度可达到2mm以上），观察非作业区温度回升至0（约早晨6：30左右），按照作业规范停机。1、在防霜冻作业前配制适量的磷酸二氢钾、芸苔素内脂、硼溶液，按照装备操作规范做好开机前检查确认事项。4、补充制备抗寒功能液体，按照作业规范检查保养设备，为下次防霜冻做好准备。2021年4月1日，全国首例风雾防霜冻及精准施肥（药）一体化装备工程在XX省XX市XX县XX湖畔的XX农场竣工，建设单位为XX县XX农业综合开发有限公司，目前已建成3种型号10台套风雾防霜成套装备，覆盖果园面积650余亩（其中梨园635亩，苹果园15亩）。全国首例风雾防霜冻试验基地简介中国首例风雾防霜冻工程技术试验基地简介正在作业的1号10、塔（120型）4号塔（120型）正在作业的2号塔（100型）3号塔（100型）5号塔（80型）中国首例风雾防霜冻工程技术试验基地简介6号塔基础水罐（80型）7号塔及7、8#水罐（100型）8号塔（100型）9号塔（100型）10号塔（120型）风雾防霜冻实验案例（一）2021年4月14日（辐射型霜冻）根据2021年4月13日的气象预警，4月14日凌晨该基地发生了典型的辐射型霜冻，XX农场按照预案，在气温降至0.5时，启动设备，持续作业，30分钟整个基地形成大雾笼罩，6.20时发现花序，枝条及地面杂草结冰，8:30结冰层开始融化，10:30结冰层完全融化，12：00花序恢复正常。4号塔、10号塔11、因故未能正常运行，其控制区域的花序和嫩叶上未形成结冰包裹层，花序受冻枯萎。时间作业区域温度非作业区现场3:000.50.5启动 大雾笼罩4:000-1.5花序嫩叶开始结冰5:00-1.5-2.5大雾笼罩6:20-2.5-3.5花序嫩叶被冰包裹6:30-2.0-3.0日出 关机10:304.04.0结冰层基本融化12:008.08.0花序恢复正常状态4月14日3:00 4月14日6:204月14日3:304月14日8:30 4月14日12:00 4#、10#塔控制区域花序枯萎 4月16日2:30 4月16日4:00 4月16日5:00 4月16日6:20风雾防霜冻实验数据（二）2021年4月1612、日（平流型霜冻）时间作业区温度非作业区温度现场2:3011 启动3:30-1.5-2.5大雾笼罩4:00-1.5-2.5花序嫩叶被冰包裹6:20-2.5-3.5花序嫩叶被冰包裹6:30-2.0-3.0日出 关机10:304.04.0结冰层基本融化12:008.08.0花序恢复正常状态 2021年4月16日，榆林、延安地区降雪，当日夜间，基地发生平流型霜冻，凌晨3：00气温降至1时，启动设备，持续作业，5:00气温降至-3，6:20结冰包裹层厚度2mm以上，10:30结冰层完全融化，12：00观察花序完好无损。风雾防霜冻实验效果评估4月16日12:30西北农林科技大学园艺学院徐凌飞副院长和2名研13、究生在果园查看，对梨树的花序和幼果进行了解剖，发现柱头、花蕊和子房组织完好无损。按照徐院长要求，基地每天观察幼果长势，4月20日幼果明显膨大，4月26日在果园普查发现，未实施作业的4#、10#塔控制区坐果情况极为稀少，梨园其他区域坐果量正常，15亩苹果园坐果情况也正常。4月17日12：30 徐凌飞副院长实地解剖梨花照片作业区长势良好4月20日非作业区冻害严重4月17日10：30风雾防霜冻实验案例（三）2022年5月1日夜间发生辐射型霜冻，凌晨3：00启动装备进行作业，2日5：00最低气温降至-1，2日6：00检查发现全园无结冰现象，仅在10#塔控制区域和设备覆盖不到的菜子沟口1亩果园发现轻微霜14、冻现象，其他区域均未发现受冻害现象（含苹果园）。本次实验结果表明风雾作业增温幅度可达到1左右。5月2日10:30授粉实验案例 2022年4月7日果园进入盛花期，基地利用风雾防冻装备于9:30进行喷施授粉混合液，用时5分钟，10:30分检查发现果园蜜蜂和土蜂数量激增，蜜蜂嗡嗡声音随处可以听到，4月15日检查发现坐果成功率极高，5月22日疏果完成后，在严格控制挂果量的前提下，测产数据显示梨亩产可达5500斤以上，苹果亩产可达5000斤以上。5月22日疏果后的满地修剪后的幼果5月22日测产，预计玉露香梨亩产5500斤以上5月22日测产，预计蛇果梨亩产5000斤以上风雾防霜冻及精准灌溉施肥（药）一体化15、成套装备简介型号总功率(kw)喷水量（m/h）喷雾半径（m）安装高度（m）控制面积（亩）水平旋转（）循环时间（mi）120型91.7512-1512012.56734580-100100型67.7510-1210012.54734580-10080型45.756-88012.53034580-100风雾防霜冻及精准灌溉施肥（药）一体化成套装备简介该成套套装备采用300米遥控，无须错做人员进入作业区域，不超过100秒可对67亩地进行一次喷雾作业，可通过设定电流参数调节喷水量，因此可精准选择作业时机、作业时间和作业量，做到“要风有风、要雨有雨、随要随有、要多少有多少”，至少可实现以下功能。防霜冻喷16、洒水溶肥喷洒农药果园授粉落叶期土壤改良抗 旱预防火灾果园通风降温 装备及建安费用：以120型装备为例，单台套建安成本12万元，覆盖面积67亩，投资1800元/亩，本项目给排水工程450元/亩，高低压配电750元/亩，合计3000元/亩。各地水电条件不同，但配电工程有免费安装政策。成套装备的建安成本、运行成本及经济性 该成套装备坚固耐用，主要部分使用期限该成套装备坚固耐用，主要部分使用期限2525年以上，年均折旧年以上，年均折旧120120元元/年；按照年；按照5 5年一次严重霜冻灾害，年一次严重霜冻灾害，亩均经济损失按亩均经济损失按40004000元，年均直接经济效益至少元，年均直接经济效益至17、少800800元元/亩；亩；节约节约 防霜冻、授粉、施肥、施药等人工费至少防霜冻、授粉、施肥、施药等人工费至少600600元，节约农药化肥元，节约农药化肥300300元元/亩以上，亩均增加经济效益亩以上，亩均增加经济效益15701570元以上，投资回收期约元以上，投资回收期约2 2年（未考虑该项技术年（未考虑该项技术提高果园产量和质量所带来的增收部分）。提高果园产量和质量所带来的增收部分）。运行费用：根据我们实验数据，120型装备实际运行电流110KA，防霜冻作业3.5小时，农业用电谷电价不足0.3元/度，单台单次用电116元，亩均1.73元；用水47.25m，亩均0.71m，水费约0.8元/18、m/，亩均水费0.59元，抗寒药剂约6元/亩；120型单次作业67亩，总费用557.44元，亩均直接成本8.32元。风雾防霜冻及精准灌溉施肥（药）一体化成套装备简介已已取取得得成成果果及及荣荣誉誉发展规划和近期计划：多方合作，加快成果转化落地。1、联合组建新型研发体系，开展科学实验，完善技术，持续提升产品功能和市场竞争力。2、与骨干装备制造企业合作建立联合制造体系。3、与投资机构合作，建立项目推广体系，加速研发成果转化。4、建立基于该技术平台的农业综合服务体系，决绝农业企业、合作社及家庭农场以及托管农户的绿色防控难题。欢 迎 莅 临 X X X X 农 场 考 察 指 导邀 您 品 鉴 极 品 水 果欢迎指导 诚邀合作风雾防霜冻及精准灌溉施肥（药）工程技术研发推广项目