农药安全施用管理警示器及安全施用方法

摘要

本发明公开一种农药安全施用管理警示器及安全施用方法，警示器包括壳体，壳体一侧上部设有农药状态LED指示灯，中部设有液晶显示屏，下部设有选择按钮；壳体另一侧设有USB接口，壳体内设有控制器和电源，控制器上设有控制模块、电源模块、数据库模块、存储模块、灯光模块，数据输入输出模块；数据库模块内设有农药数据库，农药组合数据库，农药施用方法库，农药残留时间和浓度数据库、安全生产间隔时间库、安全食用间隔时间库、报警模块。本发明提供的一种农药安全施用管理警示器及安全施用方法，结构简单，施用管理方便，规范，减少市售农产品的农药残留，有力保障消费者和生产者的安全，防止出现食品安全事故。

说明书

技术领域

本发明涉及农业安全生产技术领域，具体为一种农药安全施用方法及管理警示器研究和使用方法。

背景技术

近十多年来，随着设施栽培的快速发展，我国也已成为作物设施栽培面积最大的国家，仅设施蔬菜面积即已达200多万公顷，其中浙江省7万多公顷。设施菜田系统是一个封闭或半封闭的生态系统，环境相对稳定，温湿度高，农作物四季栽培，植株相对柔嫩，适合病虫的越冬和繁衍，其中蓟马、粉虱、蚜虫、螨类等小型害虫及霜霉病、白粉病、灰霉病、黄萎病等多种病害发生尤其严重，同时避雨和遮光的环境条件也延缓污染物的消解。

生产过程中农药喷施不可避免，即使是无公害果蔬的生产，也难以离开化学农药。喷施到作物上的农药种类繁多，比如杀虫剂就有Bt系列，阿维菌素系列，除虫菊酯类（氰戊菊酯、氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、溴氰菊酯等），植物提取物类（如茚楝素、辣椒碱等），昆虫激素类（虫酰肼、氟虫脲、氟啶脲），有机磷农药（敌百虫、毒死蜱、辛硫磷、三唑磷、乐果等），新烟碱类农药(如吡虫啉、啶虫脒、烯啶虫胺等)；杀菌剂类有波尔多液、吡唑醚菌酯、咯菌腈、咪鲜胺、甲基托布津、苯醚甲环唑、醚菌酯、戊唑醇、腈菌唑、腐霉利、啶酰菌胺、百菌清、百可得、嘧霉胺等，其他的还包括除草剂等。农药成分多，农药名称更多，虽然现在使用的农药多数都是有机农药，高效低毒，但是还是有一定的毒性，农药在作物生产过程中有喷施次数规定及安全间隔期，大多数种植户一般不了解农药的合理施用方法，造成还没过农药安全间隔期就采收上市，使农药残留严重超标，从而影响消费者健康；同时因为不了解农药毒性，田间操作人员喷药之后马上进入大棚进行其他农事操作，造成田间操作人员农药中毒，影响身体健康；同时现在很多大棚都养殖蜜蜂进行授粉，喷药后过早搬入蜜蜂，会造成蜜蜂死亡，影响种植户利益。

不同的病虫害需喷施农药种类不同，不同的农药在不同的作物中的安全间隔期也不相同，如吡虫啉在番茄上的应用，药后3天以上才能采收上市，在水稻上要7天后才能收割。腐霉利在黄瓜上，应用1天就可以采收，而在葡萄上要14天。普通种植户一般难以准确了解各种农药的毒性和安全间隔期。另外种植户在喷施农药时往往会各种农药混合施用，更增加了农药安全间隔期确认的难度。因此难以对生产者和消费者予以正确的警示。

另一方面，现在随着生活水平提高，自摘成了越来越多的市民冬春季节旅游踏青必备的旅游项目，而消费者在采摘时往往会直接食用。在没有警示提醒的情况下，市民群众更没办法判断是否喷施农药，更不知道是否处于安全食用期限内，是否有农药残留。为了促进销售增加收益，种植户往往在自认为已经比较安全的情况下，会告知是无公害农产品，不喷施农药。但是如上述，种植户对农药性质并不完全了解，而为了促进销售，种植户更愿意选择喷药之后尽可能短的时间接纳消费者。

尽管目前农药高效低毒，如果农药残留较多，吃了以后也会刺激肠胃导致食物中毒。大量农药残留可能导致急性肠胃炎，少量残留虽然不能造成影响，但是累加效应可能会得慢性肿瘤，对身体长远健康造成一定影响。尤其是现在采摘群体中有相当比例的儿童和老人，肠胃功能本身不够健康，免疫能力不够，对身体造成影响更加严重。

大棚中田间操作较多，往往种植户或工人在喷药不久就进入田间操作，由于温室大棚的相对封闭环境，空气中农药浓度会在很长时间内居高不下，不过这种喷施低毒农药的环境中，一般不会出现以往高毒农药时代的急性中毒现象。但是长期在这种环境下工作，呼入大量农药可能仍然会对身体造成一定的影响，造成一定的慢性疾病，影响身体健康，而且短时间内难以发现，更难以及时诊断。

目前来看，一般大棚生产蔬菜，农药喷施不可避免，环境相对封闭，对大棚里面操作的农户、农业工人，对前来采摘的消费者或者在市场上购买的消费者都可能会造成一定的影响。但是目前并没有相应的警示装置，农户自以为安全，一般情况下只是根据经验判断，既不是专业知识也不一定来自于农药的说明。而为了促进销售，种植户更愿意选择喷药之后尽可能短的时间接纳消费者。而消费者更加缺乏判断能力，有经验的消费者往往是根据专家提供的经验知识，比如从叶片上面的水痕等进行判断。但是这种判断过于粗放，不同农药情况差别很大，判断间隔期过长，可能影响农产品上市时间，进而影响其生产销售，从而会给种植户造成损失，另一方面可能又会影响消费者的身体健康，造成长期的农药积累，后者的可能性更大，造成食品安全的危害更为严重。尤其是目前草莓、黄瓜、番茄等鲜食蔬果更为严重。

因此目前农产品消费市场经常出现食物中毒的相关报道，这些都是农药施用不规范，安全生产监控管理不够严格造成。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种新型的农药在设施农业中安全施用方法及管理警示器，该警示器，结构简单，农药施用管理方便，规范，减少上市销售农产品的农药残留，有力保障消费者和生产者的安全，防止出现食品安全事故。

本发明的一个目的在于提供由一种农药安全施用管理警示器。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

农药安全施用管理警示器，上述警示器包括壳体，壳体一侧上部设有农药状态LED指示灯，中部设有液晶显示屏，下部设有选择按钮；上述壳体另一侧设有USB接口，上述壳体内设有控制器和电源，上述控制器上设有控制模块、电源模块、数据库模块、存储模块、灯光模块，数据输入输出模块；上述数据库模块内设有农药数据库，农药组合数据库，农药施用方法库，农药残留时间和浓度数据库、安全生产间隔时间库、安全食用间隔时间库、报警模块。

作为优选，所用设备外壳由3D打印机打印，材料采用防水塑料。

作为优选，上述警示器还包括用于检测温室大棚门开启或关闭的感应器，上述感应器与上述控制器电连接。

作为优选，上述控制器为单片机。

作为优选，上述指示灯至少包括红灯、黄灯、绿灯。

一种使用如权利要求上述的农药安全施用管理警示器的农药安全施用方法，上述方法步骤如下：

步骤1，用户在喷农药之前，在警示器上选择农药或农药组合，根据农药组合配药喷施；

步骤2，用户进入温室大棚喷洒农药；

步骤3，感应器感应温室大棚开启并关闭后（或用户喷施农药后使用确定开关），控制器控制警示器红灯亮起；代表此时刚喷洒农药，温室大棚内农药浓度很高。

步骤4，控制器控制模块根据根据步骤1中用户选择的农药或农药组合，调取安全生产间隔时间库中对应时间，作为红灯持续时间，同时计数器计结束时，红灯灭，黄灯亮；

步骤5，控制器控制模块根据步骤1中用户选择的农药或农药组合，调取安全食用间隔时间库中对应时间，作为黄灯持续时间。计数器计时结束时，黄灯灭，绿灯亮；

步骤6，控制器控制模块，将步骤1-6中数据和异常报警数据存储到存储模块中。

步骤7，用户通过USB接口，将新出现的农药或农药数据组合导入到存储模块，对设备升级，将存储模块中的数据导出。

作为优选，上述步骤3中还包括，单红灯亮起期间，如果温室大棚被打开或关闭，则蜂鸣器产生蜂鸣声10声，红灯闪烁10秒予以警告，提醒进入人员，此时农药浓度过高，注意防护。

作为优选，上述步骤1中还包括用户从农药组合数据库，农药施用方法库，农药残留时间和浓度数据库、安全生产间隔时间库、安全食用间隔时间库中浏览数据过程。

作为优选，上述安全生产间隔时间库中包括:

吡虫啉施用于番茄的安全生产间隔时间为1天；

腐霉利施用于黄瓜的安全生产间隔时间为1天；

毒死蜱施用于叶菜的安全生产间隔时间为2天；

三唑酮施用于甜瓜的安全生产间隔时间为2天；

多菌灵施用于黄瓜的安全生产间隔时间为2天；

百菌清施用于黄瓜的安全生产间隔时间为3。

作为优选，上述安全食用间隔时间库中包括:

吡虫啉施用于番茄的安全食用间隔时间为3天；

腐霉利施用于黄瓜的安全食用间隔时间为1天；

毒死蜱施用于叶菜的安全食用间隔时间为7天；

三唑酮施用于甜瓜的安全食用间隔时间为5天；

多菌灵施用于黄瓜的安全食用间隔时间为5天；

百菌清施用于黄瓜的安全食用间隔时间为10。

本发明的有益效果是：

1.对现有每种农药方案进行农药残留检测实验，根据国家行业标准，确定每种农药的安全生产间隔期和安全食用间隔期，具备较强的权威性和专业性；能够保证警示器发出的警示作用更加安全，充分考虑到采摘人士中有不少老人小孩等抵抗力较差的群体，有力保证了消费者和生产者的人身安全。

2.由于警示器在温室大棚内外使用，采用单片机内部定时器/计数器进行计时，对于长期使用，误差很小，优点在于硬件连接简单，保证装备较小，而且在使用过程中链接较少，在一定程度上避免了使用过程中可能出现的问题，保证了设备较长的使用寿命。

3.警示器采用红黄绿三色指示灯，类似于交通指示灯，意义简单明确，方便操作，也方便指示；采用发光二极管展示，耗电少，也比较低廉。

4.警示器采用USB接口便于程序烧录和动态更新数据库，用户根据种植的植物不同更新其内部数据，也便于维护和数据升级，同时便于配置外接电源线连接使用；

5.警示器采用的元器件都是属于常见电子元器件，成本较低，整个警示器价格便宜，便于用户接受。所用设备外壳由3D打印机打印，采用防水塑料原料，不需开模，成本低廉，且无缝衔接，防水性能好，使用寿命长。

附图说明

图1农药安全施用管理警示器结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

本发明的目的通过简单警示灯确定喷施农药后，大棚的安全生产操作时间和农产品安全食用时间。提醒种植户和消费者注意农药喷施情况，保证种植户和消费者的食用安全、身体健康和生产安全，促进农产品安全消费，对建立安全有效的农产品生产市场起到促进作用。

本发明建立在对农产品农药残留进行大量检测和实验的基础上，综合了在农产品种植过程中市场上常用的农药和农药组合，并且通过文献查阅和发明者进行的大量实际实验检测，确定不同的农药或农药组合的安全生产间隔期，烧制到发明的警示器中。

农产品种植户或种植工人在喷施农药过后，通过警示器按键选择确定喷施的农药或农药组合，警示器亮起红灯，并且开始计时，表明从此刻起田间操作会对健康和生产造成影响，种植户尽量避免大棚内的田间操作如放养蜜蜂等。警示器根据农药组合确定安全生产间隔期，确定红灯时间。当到达安全时间，红灯变成黄灯，表明此时可以进行田间操作，但是由于农产品上有农药残留可能超标，农产品不能直接食用。警示器根据农药种类确定安全食用间隔期，黄灯变成绿灯，表明此时农产品上农药残留已经降解和挥发，不会对人体造成影响，可以安全食用。下面通过具体实施例进行说明。

实施例1：

农药安全施用管理警示器。

如图1所示，农药安全施用管理警示器，警示器包括壳体，壳体一侧上部设有农药状态LED指示灯1，指示灯至少包括红灯、黄灯、绿灯。用来指示安全状态

中部设有液晶显示屏2，用来显示农药类型或者农药组合类型，以及操作。

下部设有选择按钮3；本实施例中，只设置选择和确认两个按钮，正面下方有按键两个，选择键和确认键，按照选择键液晶屏会轮流显示各种农药组合，确认键确认当前喷施的农药或农药组合类型。

壳体另一侧设有USB接口4，给警示器通电，同时便于程序下载和数据更新，便于升级。

壳体内设有控制器和电源，控制器为单片机。上述控制器上设有控制模块、电源模块、数据库模块、存储模块、灯光模块，数据输入输出模块；上述数据库模块内设有农药数据库，农药组合数据库，农药施用方法库，农药残留时间和浓度数据库、安全生产间隔时间库、安全食用间隔时间库、报警模块。警示器还包括用于检测温室大棚门开启或关闭的感应器，感应器与控制模块连接。

仪器外观简单，用户操作方便，但是非常实用。用户使用时，按选择按钮，屏幕上显示各种常见的农药组合，用户不停点击选择按钮，各种方案会轮流显示，直到用户找到自己选择的农药组合，然后点击确定按钮。

当红灯亮，表明温室刚刚喷施农药，棚内农药浓度过高，田间操作可能会对人体造成一定的影响，此时不要进入温室进行田间操作。直到喷药一定时间后，室内农药浓度降低，对人体和放养供授粉的蜜蜂基本不造成影响，这时警示器发出蜂鸣声5声，红灯灭、黄灯亮。

当黄灯亮，表明可以进行田间操作，但是农产品不能直接采摘食用。直到喷药一定时间后，农产品上农药残留已经极低，对人食用和人体健康不造成影响，这时警示器发出蜂鸣声10声，黄灯灭、绿灯亮。

当绿灯亮，表明游客可以进入田间放心采摘食用。

浏览模式，用户在平时按选择按钮，可以看到不同农药或农药组合，这些农药组合是专家研究和调研的结果，是目前较为主流的喷药方式，也可供农户喷药参考。消费者也可以通过查看，了解农产品生产过程中常用的农药类型，对农产品生产有更多了解。

警示器操作简单，原理也较为简单，制作容易，其难点和核心在于集成农产品种植过程中常见的农药喷施办法，并且获得各种农药或农药组合的安全生产间隔期和安全食用间隔期。项目发明人调研浙江省主要农产品生产过程中农药喷施状况，筛选出最为常见与科学的农药施用方法和施用组合，作为核心数据库进行进一步研究，并作为警示器的核心数据。

对于进入警示器数据库的每一种农药或农药组合，发明人都进行深入实验研究，确定农药标识的安全间隔期，或者通过文献查阅，初步确定安全间隔期，然后以这些数据作为基础，设置实验，进行药量检测，以国家农药残留标准作为对照，确定每一种农药的安全生产间隔期t1和安全食用间隔期t2。把这些数据烧录到警示器的单片机中，是单片机的实际安全生产间隔期t1和安全食用间隔期t2。

警示器烧录的部分喷药方案以及实际安全生产间隔期t1和安全食用间隔期t2见表1所示。

表1.设施蔬菜上常用的喷药方案以及安全生产间隔期t1和安全食用间隔期t2（部分）

序号农药组合作物t1（天）t2（天）1吡虫啉番茄132腐霉利黄瓜113毒死蜱叶菜274三唑酮甜瓜255多菌灵黄瓜256百菌清黄瓜310

采用STC89C52单片机作为警示器的控制和运算芯片，用户确认喷药方案后，单片机控制红色指示灯亮，同时采用单片机内部的计时器/计数器(T0或T1)进行计时，当计时达到该农药方案的安全生产间隔期t1时，单片机控制蜂鸣器发声5声，控制红灯灭，黄灯亮，单片机内部继续计时，当达到安全生产间隔期t2时，单片机控制蜂鸣器发声10声，黄灯灭，绿灯亮。

采用PCB板焊接，采用12864液晶屏用于显示，根据12864液晶屏产品说明书中时序图编写液晶屏显示控制程序，对液晶屏进行控制。单片机另外与三个颜色指示灯进行连接，根据内部指令和程序直接控制指示灯开关顺序。每种颜色的指示灯由5个发光二极管组成，增强亮度。单片机另外连接两个独立按键，选择喷药方案，并且通过单片机的外部中断功能控制计时器的开启和关闭。

仪器带有USB接口，用于仪器的供电，可以方便进行升级维护，可以根据区域农药施用特点，选择合适的农药类型，并确定安全生产间隔期，烧录到符合当地特点的农药种类，实现定制化服务。

实施例2

一种利用上述农药安全施用管理警示器实施的安全施用方法。方法步骤如下：

步骤1，用户在喷农药之前，在警示器上选择农药或农药组合；

步骤2，用户进入温室大棚喷洒农药；

步骤3，用户喷施农药后点击确定或由感应器感应温室大棚关闭后，控制器控制警示器红灯亮起；代表此时刚喷洒农药，温室大棚内农药浓度很高。

步骤4，控制器控制模块根据根据步骤1中用户选择的农药或农药组合，调取安全生产间隔时间库中对应时间，作为红灯持续时间，同时计时，计时结束时，红灯灭，黄灯亮；

步骤5，控制器控制模块根据步骤1中用户选择的农药或农药组合，调取安全食用间隔时间库中对应时间，作为黄灯持续时间，同时计时，黄灯灭，绿灯亮；

步骤6，控制器控制模块，将步骤1-6中数据和异常报警数据存储到存储模块中。

步骤7，数据输出，用户通过USB接口，将新出现的农药或农药数据组合导入到存储模块，对设备升级，或将存储模块中的数据导出。

步骤3中还包括，单红灯亮起期间，如果温室大棚被打开或关闭，则蜂鸣器产生蜂鸣声10声，红灯闪烁10秒予以警告，提醒进入人员，此时农药浓度过高，注意防护。

步骤1中还包括用户从农药组合数据库，农药施用方法库，农药残留时间和浓度数据库、安全生产间隔时间库、安全食用间隔时间库中浏览数据过程。

以上的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。