基于激光成像技术的农药雾滴飘移评价方法研究

为开发在风洞中农药喷雾飘移的测量方法,该文按照国际标准ISO22856,使用德国Lechler公司的LU120-01喷头在风洞中测量了有机硅、植物油等11种助剂在水平和垂直方向上的喷雾飘移,同时采用激光成像技术,结合计算机图像快速批处理,提取了雾滴云图片横纵方向的最大值及位置、重心坐标、平均值等图像特征参数,与测量结果计算得出的喷雾飘移的飘移率、特征高度、飘移潜力指数(drift potential index, DIX)进行拟合。结果表明,横纵方向的最大值及位置、重心坐标、平均值与垂直和水平飘移显著相关(Sig. F0.05),与飘移率、特征高度、飘移潜力指数拟合的相关系数均大于0.91,最大绝对值平均相对误差仅为5.9%;垂直特征高度和水平特征距离拟合结果最好,平均相对误差为0,绝对值平均相对误差为0.6%和1.5%,其次为DIX指数和飘移率。由此表明,此方法可准确的用于评价雾滴的飘移性,测试速度比传统的测量方法更加快速,测试重复性高且无需耗材,DIX指数综合准确性高达96%,大大降低了喷雾飘移的测试成本。该研究可为风洞中的飘移测试提供一种新的测试选择。     

剂型及表面活性剂对农药药液在植物叶片上铺展行为的影响

为研究不同农药剂型及表面活性剂对药液在亲水和疏水植物叶片表面的持留及铺展行为的影响,通过数码显微镜连续摄像的方法,测试了40种药液液滴在棉花(亲水性)和水稻(疏水性)叶片上的持留及铺展行为。选用5%氯虫苯甲酰胺悬浮剂、25%三唑酮可湿性粉剂和20%三唑酮乳油3种不同剂型的农药,以及Silwet 408、NF100和AgroSpred 730 3种不同表面活性剂,配制不同药液,通过注射器产生液滴并用数码显微镜记录液滴在水稻和棉花叶片上的铺展行为。结果表明:农药剂型对药液表面张力影响不显著,但加入不同表面活性剂却对表面张力影响显著,其对降低表面张力影响的显著程度依次为Silwet 408AgroSpred 730NF100;同种表面活性剂对悬浮剂的影响最大,其次是可湿性粉剂,对乳油的影响最小;加入NF100可增加药液液滴在水稻叶片上的持留能力。结合表面张力结果,证明表面张力并非增强药液持留和铺展能力的唯一因素。     

红外靶标自动探测器的研制及试验

当前红外靶标自动探测器对绿色作物喷药时,存在对作物和非作物(土壤、枯枝等)都施药的缺陷,造成了药液的浪费和环境的污染。该文探讨用红外探测技术实现对靶标的自动探测,同时以颜色传感器为辅助对绿色靶标进行识别,实现红外靶标自动探测器仅对绿色靶标进行喷雾的目的,试验结果表明:所建立的红外靶标自动探测器可对绿色作物靶标进行自动探测,探测的最远距离为85～88cm;探测距离的远近受叶片覆盖率与照度2因素的影响,植物冠层叶片覆盖率越大时,探测距离越远;叶片表面的照度越高时,探测距离越远;叶片覆盖率越大且照度越大时,探测距离越远且工作越稳定,为绿色作物精准施药提供了一种控制思路及方法。     

基于AVR单片机的自动对靶喷雾控制系统设计

设计以ATmega 16单片机为核心的自动对靶控制系统。该系统利用PC机作为上位机,控制摄像头定时摄取图像,利用2g-r-b颜色特征分割该彩色图像,当绿色颜色分量大于预设阀值时,便判定摄像头下有靶标,用PC机的串口通信系统发送指令到单片机,延迟预设的时间后,控制执行机构进行喷雾,实现自动对靶喷雾,并且可以设定延迟时间,从而实现在不同行走速度下的自动对靶喷雾。     

植保无人机为何在我国得到迅猛发展

从2008年科技部国家“863”计划项目“水田超低空低量施药技术研究与装备创制”实施到目前短短十多年时间,我国植保无人机取得了举世瞩目的成就,其中的原因值得我们探究,本文就植保无人机在我国得到迅猛发展的原因进行简要分析,以期助力具有中国特色的农业现代化建设。     

助剂S240对水分散性粒剂及乳油药液雾化的影响

为探究药液性质对喷头雾化的影响,该文应用粒子图像分析系统、高速摄影仪及粒径分析仪对ST110-03喷头与IDK120-03喷头进行试验研究,分析了水分散性粒剂Don-q、乳油Score及2种药剂条件下助剂Breakthru S240浓度对雾化区及雾滴谱的影响。未添加助剂时,农药剂型不同,2类喷头的雾化区及雾滴体积中径(volume medium diameter,VMD)均发生显著变化,水分散性粒剂溶液与自来水的雾化区结构、液膜长度和VMD相差不大;乳油溶液可以使2类喷头的雾化区结构发生显著变化,液膜长度分别减小35.2%和40.5%,VMD分别增大13.5%和28.9%;不同剂型农药条件下,随助剂浓度增大,2类喷头液膜区及破碎区结构均发生不同程度的变化,液膜长度均先减小后增大,VMD先增加后减小,即液膜长度变化与VMD变化呈现负相关性。结合药液理化性质研究发现表面张力是影响雾化的重要因素之一。该研究可为田间助剂浓度的添加范围及喷头雾化特性的模拟与模型建立提供参考。     

喷杆式喷雾机雾滴飘移测试系统研制及性能试验

为了测试并分析雾滴的实时飘移情况及飘移分布规律,该文研发了一套雾滴飘移测试系统,用于研究不同喷雾设备喷雾时产生的雾滴飘移特性并评价其飘移潜力。依照国际飘移分级标准ISO 22369-2-2010,在室内环境条件下对喷杆式喷雾机上6种扇形雾喷头的雾化性能参数进行了测试,对其飘移特性进行了对比试验并评价其飘移潜力dPV。结果表明:喷头与工作压力对飘移潜力影响显著(P0.05)。喷雾压力为0.3 MPa时,常规喷头XR110-04的飘移潜力最高,为33%。ID、IDK等气吸式喷头飘移潜力明显小于常规喷头(P0.05)。Lechler ID120-025喷头的飘移潜力最小,仅为6%。提高喷雾压力会使飘移潜力变大。研究结果可为减少雾滴飘移的施药技术研究与飘移分级的制定提供参考。     

木酢液拌种对花生生长发育及产量的影响

研究表明，木酢液按花生用种量的0．75％～1．0％拌种，对花生的生长安全；木酢液可有效提高花生根瘤菌的活性，1．0％用量拌种，花生根瘤菌数增加43．5％，对花生根茎部病害的防治效果达78．52％～88．67％，花生根重增加13．77％～20．96％，花生秧重增加25．91％～28．29％，花生荚果增产13．55％～13．93％。     

乙羧氟草醚对斑马鱼的急性毒性和生物富集性研究

采用半静态法测定了乙羧氟草醚对斑马鱼Brachydanio rerio的急性毒性和生物富集系数。以N,N-二甲基甲酰胺和吐温-80为助剂,配制不同浓度的乙羧氟草醚溶液,测得其对斑马鱼的 LC50值为 3.10 mg/L,属于中等毒性。生物富集性试验中设乙羧氟草醚浓度为0.03 和0.30 mg/L, 持续暴露时间为8 d,测得生物富集系数 (BCF8d)分别为1.16 和2.43,属于低富集性。     

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。