不同器械施药对小麦蚜虫的防效及农药利用率研究

2019年在山西万荣开展田间施药试验,研究植保无人机、背负式电动喷雾器、背负式机动喷雾机、高压泵喷雾机、背负式电动风送式喷雾器的农药沉积量与利用率,并对比上述器械施药防治小麦蚜虫的效果。结果表明,植保无人机各处理的农药沉积量、利用率均高于其余4种地面植保器械处理。喷液量0.8～1.2 L/667m2、添加0.5%或1.0%助剂的植保无人机施药处理的农药利用率均在40%以上,最高可达57.31%。应用各器械喷施70%吡虫啉水分散粒剂3 g/667m2(制剂用量)对小麦蚜虫均具良好防效,药后7 d防效均在82%以上,地面植保器械施药处理的防效相对优于植保无人机。     

高效植保机械与精准施药技术进展

农药、植保机械（又称药械）与施药技术是影响农药喷施效果、防治效果和农药利用效率的3个同等重要的因素。药械与施药技术随着农药学科的发展而发展，整体来讲药械发展经历了人背机器、机器背人、人机分离、喷雾机器人4个典型时代。我国现有耕种面积大小不同的各类农场3.2亿个，总耕地面积1.2亿hm2，年均植保防治作业面积4亿～5亿hm2次，至今我国连续10多年的粮食连年增产，新型植保装备与高效施药技术的研发应用推广功不可没。与20世纪相比，在新千年前20年，国内外药械和施药技术与高速发展的绿色农药生产相互适应、相互促进，进入了快速发展的轨道，至2020年我国植保机械社会保有量突破2.5亿台，自走式喷杆喷雾机260多万台，各类果园喷雾机150多万台，植保无人机10多万台；新型植保装备与高效施药技术为农药减量提供了手段，助推了农药利用率的提高和农药的减量计划的实施。2020年全国水稻、玉米、小麦三大粮食作物的农药利用率达到40.6%，较2015年提高了4个百分点，新型植保装备与高效施药技术为解决诸如农药有效利用率低、操作人员中毒、农药残留超标和环境污染等问题做出了突出贡献。特别是在我国自走式喷杆喷雾机、...     

不同施药机械防治水稻病虫试验

通过多旋翼无人植保机、手推式动力喷雾机、风送式高效远程喷雾机(加农炮)、水旱两用喷杆喷雾机以及机动喷雾器和手动喷雾器6种植保机械,对水稻主要病虫害进行施药防治试验示范,无人植保机、水旱两用喷杆喷雾机、手推式动力喷雾机其防治效果优于其他施药机械,作业效率是手动喷雾器的30倍~50倍。     

喷洒部件及喷雾助剂对担架式喷雾机在桃园喷雾中的雾滴沉积分布的影响

采用诱惑红为指示剂研究测定了喷洒部件以及喷雾助剂Silwet408对电动担架式喷雾机在桃园喷雾中的雾滴沉积分布的影响,试验结果表明：采用喷枪大容量喷雾,当施药液量为250 L/667 m2时,有35.2%的药液流失到地面,喷雾雾滴在桃树冠层内膛和外膛的上/下层沉积比分别为0.59和0.62;当在喷雾液添加0.1%的Silwet408并把施药液量降低到125 L/667 m2时,药液在地面的流失率减少到21.2%,喷雾雾滴在桃树冠层内膛和外膛的上/下层沉积比分别为1.28和1.19,沉积分布均匀性明显提高。采用装配小喷片的组合喷头喷雾,当施药液量为250 L/667 m2时,有28.4%的药液流失到地面,当在喷雾液添加0.1% 的Silwet408并把施药液量降低到185 L/667m2时,喷雾压力分别为0.25 Mpa和0.35 Mpa时,药液在地面的流失率分别减少到18.5%和8.6%。研究测定结果表明,通过更换喷洒部件、增加喷雾压力、减少施药液量、添加喷雾助剂等措施可以显著减少果园喷雾中的药液流失率、提高喷雾雾滴在桃树冠层的沉积分布均匀性。     

喷杆喷雾机在小麦田减量喷雾作业的效果探究

通过在小麦田开展喷杆喷雾机施药防治病虫害的试验,探究该施药方式下减少药液量对农药沉积量、利用率、防治小麦病虫效果以及小麦产量的影响,以明确该药械在麦田减量喷雾作业的效果及适宜参数.研究结果表明,与常规施液量450 L/hm2相比,喷施药液量降至150 L/hm2可显著提高药液在小麦冠层的沉积量和沉积利用率,在小麦冠层上...     

不同喷头对保护地黄瓜喷雾农药有效沉积率比较

经保护地模拟试验表明,不同喷头因其孔径大小不同,药液在黄瓜叶片上的沉积率和在地面的沉积流失率不同。喷头孔径为０.７ｍｍ,其药液在黄瓜叶上的有效沉积率为４４.５％,实心喷雾头为４０.２％,分别比常规用１.６ｍｍ喷片提高３０.１％和１７.９％。采用０.７ｍｍ喷片喷雾比常规用喷片喷雾施药量减少３３.３％,农药投放量降低３３.３％。     

植保无人机低空低容量喷雾在茶园的雾滴沉积分布及对茶小绿叶蝉的防治效果

为研究植保无人机低空低容量喷雾技术在实现茶园农药减量中的作用,通过在茶园喷施20%吡虫啉可湿性粉剂,比较其与传统大容量喷雾技术对茶小绿叶蝉Empoasca flavescens的防治效果。结果表明,使用3种植保无人机喷雾,安装有TEEJET110015#喷头的植保无人机的雾滴沉积密度为24.1～127.4个/cm~2,平均值为75.8个/cm~2,沉积量为0.002～1.15μg/cm~2,均值0.58μg/cm~2;安装有TEEJET11001#喷头的植保无人机的雾滴沉积密度为15.0～80.4个/cm~2,平均值为47.7个/cm~2,沉积量均值为0.01～1.38μg/cm~2,均值0.70μg/cm~2;安装有TEEJET11003#喷头的植保无人机的雾滴沉积密度为9.2～18.2个/cm~2,平均值为13.7个/cm~2;沉积量为0～1.14μg/cm~2,均值0.57μg/cm~2。农药利用率为49.3%～58.2%。使用3种传统器械喷雾,担架式动力喷雾机喷雾得到的沉积量为0.02～0.30μg/cm~2,均值0.16μg/cm~2,背负式手动喷雾器喷雾得到的沉积量为0.01～0.46μg/cm~2,均值0.23μg/cm~2,背负式电动喷雾器喷雾得到的沉积量为0.01～0.65μg/cm~2,均值0.33μg/cm~2。农药利用率为33.7%～39.6%。结果表明,3种植保无人机喷雾的农药沉积量和利用率均高于3种传统的施药器械,但其喷雾的均匀性还有待提高。施药后4 d,植保无人机低空低容量喷雾对茶小绿叶蝉防治效果为85.8%～90.4%,传统大容量喷雾对茶小绿叶蝉防治效果为91.8%～93.2%,两者差异不显著。药后10 d,前者对茶小绿叶蝉防治效果为72.9%～75.6%,后者防治效果为65.8%～71.6%,说明植保无人机低空低容量喷雾对茶小绿叶蝉的防治效果优于传统大容量喷雾。研究结果表明,植保无人机低空低容量喷雾有着更长的持效期,为茶园的农药减施增效提供了可能性。     

喷雾助剂及施液量对植保无人机喷雾雾滴在水稻冠层沉积分布的影响

为提高农药沉积率,利用黏度计、表面张力仪、药液润湿性测试卡、激光粒度仪测定不同喷雾助剂添加量对蒸馏水溶液性质的影响,并分析喷雾助剂及施液量对水稻冠层不同位置雾滴沉积密度、沉积量以及有效沉积率的影响。结果表明,添加喷雾助剂对蒸馏水溶液的性质有显著影响,与蒸馏水相比,当添加喷雾助剂为0.5%和1.0%时,雾滴体积中径变为108.9、98.7μm,表面张力降低64.7%、64.9%,黏度增加为2.3、2.3 m Pa·s,铺展系数为蒸馏水的74.5、58.5倍,能有效促进雾滴铺展并避免药液流失;植保无人机喷施试验结果显示,增加施液量可显著提高雾滴沉积密度,添加喷雾助剂可以显著提高雾滴沉积量以及有效沉积率,当施药量为13.5 L/hm~2且添加1.0%喷雾助剂时,雾滴在水稻冠层的有效沉积率最大,为48.9%。     

苹果园不同施药器械应用效果及增效研究

针对苹果园常用的直杆高压喷枪单位面积喷施药液量大、农药有效利用率不高的问题,引进果园履带自走风送式喷雾机,研究其施药效果。调查发现,该喷雾机处理区叶片药液附着率为95.7%,对叶螨防效达95.44%,较以三缸柱塞泵为动力的改进式三喷头和直杆高压喷枪减少药液喷施量27%以上。履带自走风送式喷雾机作业效率0.5hm2/h,是传统施药器械的5倍以上,提高了防治效率,降低了劳动强度和防治成本。     

核桃园植保无人机作业参数优选

为探究植保无人机在核桃园低空低容量喷雾最优作业参数,本文采用三因素三水平正交试验设计,研究了植保无人机喷雾后核桃树上雾滴沉积分布情况。结果表明:影响雾滴覆盖密度和沉积量的主要因素是飞行速度,其次是飞行高度和施药液量;在树高6～7 m的核桃园中植保无人机喷雾效果较优的作业参数是飞行速度2.2～3.0 m/s,飞行高度2.0～2.5 m,施药液量22.5～30.0 L/hm~2,其平均雾滴覆盖密度和沉积量分别为26.36～37.94个/cm~2、0.24～0.29μg/cm~2;不同冠层雾滴覆盖密度和沉积量分布为上层中层下层,外围内膛;喷头型号对雾滴覆盖密度和雾滴直径有显著影响;中等喷头(Teejet110015)处理的沉积量最大,但粗、中、细3种喷头处理间的沉积量无显著性差异;植保无人机和地面人工+机动喷杆喷雾的农药地面流失率分别为3.61%和23.69%,两处理间有显著性差异。本文对无人机在核桃园喷雾作业参数进行了优选,可为无人机对高冠果树的合理喷施、提高喷施效果提供参考和指导。     

植物油助剂Aero-mate 320对植保无人机稻田低容量喷雾沉积利用率的提升效果及其机理分析

为明确添加植物油助剂Aero-mate 320对植保无人机施药体系的影响,评价其作为航空喷雾助剂的可行性,通过在15%甲维·茚虫威悬浮剂和325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂药液中添加0.3%、0.6%和1.0%的Aero-mate 320,测定并评估其对药液体系理化性质、抗蒸发性以及雾滴在水稻田沉积分布和沉积利用率的影响。结果表明,助剂Aero-mate 320的适量添加可以改善药液的理化性质,提高喷雾的均匀性,减少蒸发,增加雾滴在水稻冠层的覆盖及沉积,并能显著增加农药沉积利用率。其中,添加0.6% Aero-mate 320后药液的表面张力以及在水稻叶片上的接触角显著减小,分别降低13.3%和30.3%,黏附张力由-9.7 mN/m增加至9.1 mN/m,黏附功增加51.3%,药液更易润湿叶片;雾滴粒径显著增大,雾滴谱相对跨度显著变窄,雾滴分布更加均匀,小雾滴数量显著降低,减少了雾滴的飘移;对喷雾雾滴蒸发的抑制率为25.0%;同时药液在水稻冠层中的沉积密度和覆盖率增大,沉积量显著增加,农药沉积利用率增至66.8%。     

结合药液表面张力与苹果树冠层参数预测喷雾药液用量的方法及应用

为了保证果树精准施药,减少药剂流失,通过4种常用表面活性剂调节药液的表面张力,借助界面张力仪、微重力天平和植物冠层扫描仪等测定手段建立了药液表面张力与苹果叶片最大稳定持液量 (R_m) 之间的关系,并结合果树常用冠层参数,提出了一种预估果树施药液量的方法。结果表明:生长前期苹果叶片近轴面的R_m值明显高于生长后期;在同一生长期,苹果叶片远轴面的R_m值均高于近轴面,且R_m值随叶倾角的增大而减小;生长前期苹果叶片远轴面的R_m值受药液表面张力的影响大于近轴面,但随着叶倾角的增大,叶片近、远轴面的R_m受药液表面张力的影响减小。当药液中表面活性剂的浓度未达到其临界胶束浓度 (cmc) 时,药液的表面张力与苹果叶片的R_m值成正相关关系,由此可建立一元线性回归方程,结合果树平均叶片倾角、叶面积指数和冠层地面投影面积等植物冠层参数,可以估算果树的最大施药液用量。采用4种常用的农药制剂验证了所建方法的实用性。该研究结果可以为苹果园喷雾施药时预估药液用量、减少药剂流失提供理论依据。     

给农业插上科技的翅膀：植保无人机低容量喷雾技术助力农药减施增效

十三五期间以植保无人机低容量施药技术为代表的现代航空植保产业发展迅速。科研协作研究与大量田间试验示范表明,采用植保无人机施药技术能够提高靶标作物上药液沉积量并减少农药流失,实现精准减量施药;同时能够解决地面机具无法作业时的病虫害防治问题。航空植保技术实现了人机分离作业,避免了农药中毒,降低了劳动强度,极大地提高了作业效率,达到减少农药使用量、提高农药利用率的目的。以水稻为对象,综述植保无人机在农药减量、水稻病虫害防效、技术简易性、农药利用率提升、水稻增产以及成本效益提升等发面发挥的作用。航空植保产业的迅速发展加快了植保无人机智能精准控制系统质量的提升和新技术的研发步伐,且植保无人机的普及性提出了飞防药剂、助剂和施药飘移风险控制技术研发的迫切需求,基于此进一步梳理总结了植保无人机低容量喷雾技术在农药减施增效中的作用和未来发展方向。     

农药有效利用率与喷雾技术优化

提高农药的有效利用率是植保工作者非常关心的问题。本文阐述了农药有效利用率的广义和狭义涵义,并分析了农药使用中存在的药剂浪费、有效利用率低的问题。根据喷雾技术中的“剂量传递”过程,分析了农药有效利用率的狭义涵义,在春季果园和作物苗期,常规喷雾法的农药有效利用率只有20%~30%;在夏秋季果园和作物中后期,随着作物叶面积系数（LAI）的增加,农药的有效利用率可达到50%~60%。论文分析了造成农药有效利用率低的原因,提出喷雾技术的优化措施：（1）大田喷雾时采用机动喷杆喷雾替代背负式手动常规喷雾,可以改善雾滴沉积分布的均匀性;（2）添加喷雾助剂可以提高药液在靶标表面的润湿性;（3）优化雾滴粒径,采用细雾滴替代粗雾滴可以提高雾滴的中靶率;（4）降低施药液量可以减少药液流失;（5）加装挡板可以减少雾滴飘失等。通过以上技术的优化,可以大幅度提高农药的有效利用率,达到减量增效的目的。     

喷雾参数对自走式喷杆喷雾机稻田喷雾农药利用率及雾滴沉积分布的影响

比较在不同喷雾压力和施药液量条件下,采用自走式喷杆喷雾机在水稻分蘖期、孕穗期、扬花期进行喷雾处理的农药利用率、沉积分布均匀性及水稻茎基部雾滴密度的差异,为建立自走式喷杆喷雾机在稻田的高效施药技术提供理论依据。以生物染料丽春红-G作为农药示踪剂,估测不同喷雾参数的农药利用率,并用变异系数、绝对份额比例值比较农药分布的均匀性。同时通过水敏纸收集水稻基部雾滴密度,分析不同喷雾参数下农药雾滴穿透水稻冠层的能力。结果表明:在水稻分蘖期,采用自走式喷杆喷雾机在喷雾压力为1.2 MPa、施药液量为375 L/hm^2条件下喷雾,每个采样点的丽春红-G的平均沉积量仅为0.11 mg,与喷雾压力为0.4 MPa、施药液量为300 L/hm^2条件下喷雾的沉积量相比减少了56.00%。在水稻孕穗期,当喷雾压力为1.2 MPa、施药液量为375 L/hm^2时进行喷雾处理,每个采样点的丽春红-G的平均沉积量达0.26 mg,显著高于其他4个处理。在水稻扬花期,不同喷雾参数间的沉积量差距减小。在合适的喷雾压力和施药液量时,自走式喷杆喷雾机在水稻分蘖期、孕穗期和扬花期进行喷雾处理,农药利用率分别达到40.57%、54.97%和55.50%。综合变异系数和绝对份额比例两个指标,采用自走式喷杆喷雾机在喷雾压力为0.8 MPa、施药液量为300 L/hm^2条件下喷雾,农药分布更均匀。喷雾压力对水稻基部雾滴密度有显著影响,在水稻生长中后期,当喷雾压力低于0.8 MPa、施药液量为225~375 L/hm^2时,水稻茎秆基部雾滴密度均小于30个/cm^2。研究结果表明,喷雾压力和施药液量对自走式喷杆喷雾机稻田喷雾的农药利用率、分布均匀性及水稻茎秆基部雾滴密度有显著影响。在水稻生长前期,不宜采用高压力大水量喷雾作业;在水稻生长中后期,为增加对水稻基部病虫害的防治效果,需提高喷雾压力。     

Ground deposit of pesticides in relation to the cereal canopy density

Pesticides not reaching the intended target may have negative effects on the environment and the field ecosystem. To estimate the potential ground water pollution and risk for soil-dwelling organisms it is necessary to estimate the amount of pesticide reaching the soil in different spraying situations. Literature shows that ground deposition may vary even within equal growth stages due to variations in canopy density. This paper discusses the feasibility of estimating the ground deposition of pesticides from canopy density in cereal fields. Spray experiments were carried out in wheat and barley with flat-fan nozzles of two sizes. Differences of ground deposition between the two nozzle sizes were insignificant. Adding surfactant to the spray solution significantly reduced the soil deposition in barley and in wheat cv Sleipner but not in cv Haven. A significant effect of Leaf Area Index (LAI) on ground deposition was obtained. A simple exponential model based on the LAI with an extinction coefficient of 0.48–0.50 may for many occasions satisfactorily describe the soil deposition of pesticides in cereals. Using non-destructive LAI-measurements combined with the deposition model may be useful in pesticide risk assessment on field, farm and larger regional scale and is optimising the application rate in site-specific farming. © 1999 Society of Chemical Industry     

Variability in initial spray deposit in apple trees in space and time

Variation in pesticide residues in space and time has not been investigated systematically in spite of the large variability found at single scales (e.g. between trees or orchards). Information on variability at different scales will support the development of sampling methods and more reliable prediction of residues. Experiments were conducted to quantify the spatiotemporal variability in initial spray deposit on apple leaves and fruit using a substitute tracer (zinc EDTA chelate). Five hierarchical spatial scales were defined as (1) between orchards, (2) between plots within an orchard, (3) between trees within a plot, (4) between zones within a tree and (5) between leaves/fruit within a zone. Similarly, two temporal scales were defined as (1) between applications within a single year and (2) between years. The initial zinc concentration was approximately log-normally distributed; the variability in initial deposit concentration was greater on leaves than on fruit. The average initial zinc deposition was significantly greater in the top and outside zones than in the middle zones within individual trees. The most important scale for driving residue variability is the within-zone unit-to-unit variation, contributing to 71 and 49% of the observed variability for leaf and fruit samples respectively. Variability at other scales was related to the variation in the tree architecture. The results indicated that stratified sampling on the basis of within-tree zone structures, with the effort focused on within-zone sampling, should be used for the determination of pesticide residues.     

不同植保器械在水稻不同生育期喷施农药的沉积率及雾滴参数

评估不同植保器械的农药喷施效率为水稻上农药减量控害和统防统治工作提供理论技术支撑.本研究参照NY/T 2677—2015《农药沉积率测定方法》,在广东省南雄市全安镇晚造直播水稻田开展农药喷施试验,分析了分别采用手动喷雾器、电动喷雾器和植保无人飞机喷施的农药沉积率及雾滴参数.结果表明:在同一水稻生育期使用不同植保器械喷施...     

农药雾滴雾化沉积飘失研究进展

农药、植保机械与施药技术为植物化学保护的三大支柱,其中施药技术是连接农药学科和植保机械学科的关键环节,是农药从研发到田间应用的“最后一公里”。农药科学使用并不是一个简单的选择农药和施药量的药物学问题,而是涉及作物学、植物保护学、农业工程学、气象学等多学科交叉的系统工程。本文就农药雾滴雾化与运动特性、沉积与分布状态、流失与飘失行为,以及害虫行为与农药雾滴雾化运动和沉积分布关系等方面的研究进展展开综述,总结该方面的理论与实践经验,可为提高植保机械水平与施药质量、提高农药利用率与防治效果、减轻农药负面影响、提高粮食与食品安全提供参考。