喷嘴类型对植保无人飞机喷雾性能的影响

【目的】植保无人飞机具有喷雾效率高、适用性好、作物损伤小和操控人员安全系数高等特点,但飘移严重制约着其推广应用,喷嘴作为核心组件,是影响雾滴飘移的关键因素。本文旨在明确不同类型喷嘴对植保无人飞机喷雾的雾化性能及雾滴飘移的影响,为选择合适喷嘴提供理论依据。【方法】筛选20种常见的扇形、气吸型和圆锥形喷嘴,采用激光粒度仪系统测定并计算喷嘴的分布跨度、体积中径（D₅₀）及尺寸<150 μm的雾滴占全部雾粒体积的百分比（ΦVol_{<150 μm}）等表征雾化性能的参数,在开放式风洞中首先测定不同喷嘴在0.3 MPa下的流量,然后采用相片纸法和麦拉片法评价喷嘴型号对喷雾飘移和飘移沉积雾滴粒径特征的影响。【结果】在0.3 MPa喷雾压力下测定不同喷嘴雾化性能表明,在常规扇形喷嘴中,F110-01、F110-015、F110-02和F110-03随着型号的增加,分布跨度和D₅₀显著增加,而ΦVol_{<150 μm}显著减低,气吸型扇形喷嘴AFC-01—AFC-05和圆锥形喷嘴HCC80-0075—HCC80-025具有相同的规律,但相同型号的气吸型扇形喷嘴,ΦVol_{<150 μm}均显著小于扇形喷嘴和圆锥形喷嘴,而分布跨度和D₅₀均大于扇形喷嘴和圆锥形喷嘴;在气吸型扇形喷嘴中,AFC-01及IDK120-015分布跨度和D₅₀显著小于其他类型;IDK120-015 ΦVol_{<150 μm}极显著低于HCC80-02、F110-015和F110-03,分布跨度和D₅₀显著高于HCC80-02和F110-015,HCC80-02的流量分别与IDK120-015、F110-015之间差异不显著,均显著低于F110-03。进一步采用麦拉片和相片纸法评价地面飘移沉积雾滴粒径特征和飘移量,喷嘴类型和飘移距离对飘移沉积雾滴D₅₀和分布跨度的影响均达到极显著,飘移距离3 m的D₅₀和分布跨度均显著低于1 m和2 m的,Depositscan软件计算预估飘移量的趋势和实测飘移量一致,均为HCC80-02>F110-015>F110-03>IDK120-015。计算不同喷嘴防飘移效果可知,IDK120-015的防飘移效果最好,达72.02%,F110-03次之,HCC80-02最差。【结论】麦拉片和相片纸均可收集地面飘移量作为评估雾滴飘移的方法;合理选择喷嘴可降低小雾滴的百分比和扩大相对雾滴粒径,显著减少植保无人飞机施药作业过程中的雾滴飘移。     

成都平原直播稻田杂草群落构成及植保无人机防控效果

于2019—2021年，采用五点取样法调查成都平原崇州集贤乡、眉山东坡区及绵阳三台县等地直播稻田杂草的种类及数量；针对优势杂草，在崇州直播稻田开展了植保无人机防控试验(植保无人机IDK–015喷头加迈飞助剂处理和常规植保无人机喷雾处理)，采集喷雾雾滴在水稻上层、中层和下层的沉积情况。3年调查结果表明，成都平原直播稻田的主要杂草分属于13科24种，其中稗草(Echinochloa crusgalli(L.) Beauv.)、异型莎草(Cyperus difformis L.)、鳢肠(Eclipta prostrata(L.) L.)和空心莲子草(Alternanthera philoxeroides(Mart.) Griseb.)相对多度均大于20%，是优势杂草。植保无人机防控杂草试验结果表明，试验组单位面积的药液沉积量(平均0.23 μL/cm2)和药液有效沉积率(50.23%)均显著高于对照组(0.14 μL/cm2，42.75%)；试验组施药后30 d，对稗草、千金子、鳢肠的株防效和鲜重防效均达到94%以上，显著高于常规组处理。     

不同助剂、喷头及喷雾压力对自走式喷杆喷雾机稻田喷雾效果的影响

以亿丰丸山3WP-500CN型号自走式喷杆喷雾机为研究对象，以诱惑红85作为指示剂，测定了6种喷雾助剂 (红太阳、倍力、迈丝、融透、印楝油和哈速腾)、3种喷头 (TEEJET-VP80015、ASJ-VP110015和LICHENG-VP11003) 以及3种喷雾压力 (0.2、0.4 和0.6 MPa) 对农药沉积利用率、药液雾化性能 (D₅₀值雾滴密度等)、雾滴分布均匀性等喷雾参数的影响，以及240 g/L噻呋酰胺悬浮剂对水稻纹枯病防治效果及水稻产量的影响。结果表明:采用TEEJET-VP80015喷头，在0.4 MPa喷雾压力条件下，助剂哈速腾雾滴分布均匀性显著高于其他助剂，变异系数为0.11，同时对雾滴估计沉积量 (45.74 μL/cm2) 与分布跨度 (1.29) 的影响显著高于其他助剂；助剂迈丝对雾滴密度 (103.78个/cm2) 和农药沉积利用率 (83.88%) 的影响均显著高于其他助剂。采用TEEJET-VP80015喷头，在未添加助剂条件下，不同喷雾压力对雾滴分布跨度、雾滴附着率和农药沉积利用率影响差异显著，其中在0.6 MPa压力下，分布跨度为1.18，雾滴附着率为33.32%，农药沉积利用率为78.19%。在未添加助剂、0.4 MPa喷雾压力条件下，喷头LICHENG-VP11003对雾滴分布均匀性的影响显著高于另外两种喷头，变异系数为0.12，同时对雾滴覆盖率 (69.37%)、雾滴估计沉积量 (42.77 μL/cm2) 和农药沉积利用率 (75.79%) 的影响也显著高于另外两种喷头。各测定条件下，240 g/L噻呋酰胺悬浮剂对水稻纹枯病的防治效果与雾化性能和雾化参数结果一致，其中添加助剂迈丝后防治效果达到89.27%，显著高于添加其他助剂，增大喷雾压力到0.6 MPa，防治效果达到88.67%，显著高于其他压力条件；采用TEEJET-VP80015喷头，在0.4 MPa喷雾压力下，水稻产量为8301 kg/hm2，显著高于人工喷雾。因此，助剂与喷头类型均对自走式喷杆喷雾机施药时的农药沉积利用率、雾滴分布均匀性以及雾滴参数和雾化效果有显著的影响，在适当的喷雾压力下添加助剂可提高农药的防治效果。