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。     

植保无人机低容量喷雾防除玉米田杂草的雾滴沉积特性及除草效果

为探索植保无人机在4~6叶期玉米田喷施除草剂雾滴沉积分布规律及杂草防除效果, 通过改变药液雾滴粒径及喷液量测定了靶标杂草的雾滴沉积规律及对药效的影响?结果表明, 相同喷液量条件下, 靶区雾滴覆盖率和雾滴沉积量随雾滴粒径增大而增加, 雾滴密度随雾滴粒径增大而减少; 施药后30 d对杂草的株防效为72.87%~92.63%, 鲜重防效为83.07%~97.30%?研究结果为玉米田除草剂合理喷施?安全喷施提供了参考数据?     

无人机低空喷施苯氧威防治亚洲玉米螟初探

使用TXC-8-5-0-1八旋翼无人机喷洒3%苯氧威乳油防治穗期玉米螟,研究该无人机飞行高度、施药液量以及加入雾滴蒸发抑制剂等因素对雾滴在玉米冠层的沉积分布及对玉米螟防效的影响。结果表明,在0.5~2 m范围内,该无人机飞行高度对喷幅无显著影响;防治玉米螟最佳飞行高度为距离玉米冠层1 n;最佳施药液量为12 L/hm~2,此条件下雾滴在雌穗上的沉积密度为(20.4±3.0)个/cm~2,防治效果为(79.6±3.1)%;加入雾滴蒸发抑制剂可以把玉米雌穗上的雾滴沉积密度提高至(25.5±4.9)个/cm~2,防治效果提高至(83.3+5.1)%。     

农药雾滴在吊飞昆虫不同部位的沉积分布初探

飞翔的昆虫对农药雾滴不只是被动的接收靶体,它对不同粒径的雾滴有一定的选择捕获能力。作者在试验风洞中初步研究了粗雾滴、细雾滴两种喷雾方法在模拟昆虫靶标和吊飞活体粘虫靶标上沉积分布情况。结果表明:靶体形状对雾滴沉积有很大影响,雾滴在尖细靶标(触角、腿)上沉积量(μg/cm~2)远高于粗大靶标(体);农药雾滴在吊飞昆虫上的沉积量一半在翅上;雾滴粒径对其在靶标上沉积分布有很大影响,同样施药剂量下,吹雾法(43μm)药剂在吊飞粘虫上的沉积量是常规喷雾法(181μm)的1.49倍。     

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%。     

论农药雾滴的剂量及分布对害虫防治效果的影响及其与农药损失的关系

为了明确农药雾滴在剂量传递中的作用方式,本文就雾滴的农药剂量和分布形式在保护作物和杀死害虫过程中的作用模式、以及由此产生的剂量损失进行了论述。农药剂量确定后,雾滴作为农药剂量的载体降落在水稻表面形成沉积点,害虫获得致死剂量后死亡。当雾滴在叶片表面呈连续的均匀分布时,害虫极易接触到药剂。如果害虫在第一时间获得致死剂量,则害虫死亡,其他剂量被浪费;如果第一时间未获得致死剂量,则害虫将继续为害,直至获得致死剂量,导致叶片受损。当雾滴累积的药液量超出叶片的流失点时,药液沉积量将减少约50%,药剂随药液流失,药液用量越多,药剂流失越多,与未流失者相比,需要2倍以上的农药剂量才能确保害虫获得致死剂量。当雾滴在叶片表面呈不连续的点状分布时:①若沉积点大小合适并含有致死剂量,则害虫接触沉积点后死亡,但若沉积点数量太少,则害虫在接触沉积点前会对水稻叶片造成伤害;②若沉积点太小并不足致死剂量,则害虫接触沉积点后仍继续为害叶片直至获得致死剂量;③若沉积点太大,虽含有致死剂量,但害虫只能接触该沉积点的小部分,不能获得致死剂量,则害虫可能在沉积点的范围内继续为害,也可能在几个沉积点的缝隙间为害直至获得致死剂量;④当沉积点的剂量超出致死剂量,则害虫接触沉积点后死亡,超出致死剂量的那部分农药被浪费。总之杀死害虫和保护作物需要有足够多的农药沉积点,而单位面积上沉积点的数量、大小和剂量即可组成农药的沉积结构,不同的沉积结构会产生不同的杀虫效果,最终影响农药利用率。     

植保无人机喷雾参数对黄山栾冠层雾滴沉积的影响

为探究植保无人机对园林植物黄山栾喷雾的最优作业参数,使用四旋翼植保无人机开展园区内喷雾试验,调查喷雾作业后黄山栾上的雾滴沉积分布情况。经比较得出,试验机型对黄山栾喷雾较优的作业参数为喷液量750mL/株、作业高度3.5 m、作业速度1 m/s。调查发现,黄山栾不同冠层的雾滴覆盖密度和沉积量多数呈现为上层>中层>下层。极差分析结果显示,影响飞防作业中雾滴覆盖密度与沉积量的主要因素是作业速度,其次是喷液量和作业高度。研究结果可为植保无人机在高冠乔木上的推广应用提供依据,并为园林病虫害统防统治提供技术参考。     

植保无人机作业质量及其对玉米螟防效评价

通过应用无人机在3个飞行高度对玉米抽穗期的玉米螟的进行防治,测定了玉米植株上的雾滴覆盖密度、雾滴分布均匀度、雾滴粒径、雾滴谱宽度、喷雾沉积量、沉积量分布均匀度等作业质量指标,分析了雾滴在其植株顶部及中、下部的沉积效果,评估了雾滴在植株中的穿透性,研究了作业质量指标与防治效果之间的关系.结果表明,无人机飞行高度在距玉米植...     

添加助剂对植保无人飞机低容量喷雾在矮化密植苹果园中雾滴沉积分布及苹果黄蚜防治效果的影响

为明确助剂在农药减施增效中的作用,于室内利用自动界面张力仪、接触角仪、激光粒度仪、药液润湿性测试卡测定药液中添加助剂对溶液性质的影响,并结合田间试验探究药液中添加助剂对矮砧纺锤形栽培模式苹果园果树冠层喷雾雾滴沉积分布及苹果黄蚜Aphis spiraecola防治效果的影响。结果表明,植保无人飞机低容量喷雾常规用量毒死蜱乳油时,添加体积分数为0.5%的助剂后,溶液性质相比蒸馏水发生了显著变化,溶液的表面张力由71.2 mN/m下降到31.7 mN/m,下降了55.5%;喷雾20 s后在苹果叶片上的接触角减小到13.8°,比蒸馏水在苹果叶片上的接触角减少了74.3%;雾滴体积中径由蒸馏水的122.4μm显著增加到142.2μm;药液的铺展系数是蒸馏水的4.0倍。添加助剂后可以有效减少雾滴漂移,增加雾滴在苹果叶片上的铺展。田间使用植保无人飞机喷施40%毒死蜱乳油的沉积量均值为0.79μg/cm~2,7 d后对苹果黄蚜的防治效果为72.9%;农药减施20%后的沉积量均值为0.70μg/cm~2,7 d后对苹果黄蚜的防治效果为71.5%;而在这2个处理中添加0.5%助剂后农药沉积量均值分别增加至1.89μg/cm~2和1.14μg/cm~2,7 d后对苹果黄蚜的防治效果分别为83.8%和77.0%。表明添加助剂可显著增加农药在果树上的沉积量及对苹果黄蚜的防治效果;即使在农药减量20%应用中添加助剂后,药液在果树冠层的沉积量以及对苹果黄蚜的防治效果依然高于农药常规用量处理。     

大载荷油动植保无人机喷雾参数对棕榈树冠层雾滴沉积分布的影响

对使用大载荷油动植保无人机对棕榈树进行喷施作业的效果进行了评价, 探讨了植保无人机喷洒参数对棕榈树上雾滴沉积的影响。以大载荷油动植保无人机为研究对象, 进行了正交试验, 考察了3个因素:飞行高度、飞行速度和喷头流量。经过试验比较, 当喷头流量为3.4 L/min、作业高度为3 m、作业速度为3 m/s时, 雾滴沉积密度和均匀性最佳。其中, 喷头流量对雾滴沉积密度的影响最大, 其次是作业高度和作业速度; 在穿透性方面, 喷头流量为3.4 L/min、作业高度为4 m、作业速度为4 m/s和喷头流量为4.2 L/min、作业高度为4 m、作业速度为3 m/s, 其雾滴的穿透性较强, 分别为15.83%和30.01%。影响雾滴沉积穿透性的因素依次为喷头流量、作业高度和作业速度。本试验对大载荷油动植保无人机在棕榈树合理喷施和提高喷施效果方面具有参考价值。     

电动多旋翼植保无人机低容量喷雾防治玉米三点斑叶蝉的应用研究

利用KT-10-Ⅱ型四旋翼植保无人机开展玉米灌浆期三点斑叶蝉的防治试验,研究无人机飞行高度、飞行速度、施药液量以及喷雾助剂等因素对农药雾滴在玉米冠层的沉积分布影响及对三点斑叶蝉防效的影响。结果表明:在无人机飞行高度为距玉米株冠顶部1m、飞行速度6m/s、施药液量15L/hm2,并加入1.5%喷雾助剂"迈飞"的条件下,喷雾雾滴在玉米冠层上部、中部和下部的沉积密度分别达到41.9、27.3和14.9个/cm2,对三点斑叶蝉药后1d防效可达91.3%,药后14d防效96.8%以上,速效性和持效性均较理想。     

多旋翼植保无人机喷施新烟碱类杀虫剂对蜜蜂的飘移风险

为明确植保无人机喷施新烟碱类杀虫剂对非靶标生物蜜蜂的飘移风险,在田间试验场景下,比较分析多旋翼植保无人机和背负式电动喷雾器喷施新烟碱类杀虫剂时的雾滴飘移量及对蜜蜂的影响。结果表明:应用背负式电动喷雾器和多旋翼植保无人机进行施药作业时,距离施药区下风向5 m处的雾滴飘移率分别为0.50%和23.98%;而多旋翼植保无人机施药时,即使距离施药区下风向17 m处的雾滴飘移率仍高达2.79%,且多旋翼植保无人机施药时的飘移总量显著高于背负式电动喷雾器。喷施新烟碱类杀虫剂时,应用背负式电动喷雾器作业时距离下风向5 m处的蜜蜂在施药后1 d内的死亡数量为75头,分别是距离下风向17 m处和对照组的2.4倍和1.8倍,施药后2～8 d内蜜蜂的死亡数量与对照组无明显差异;应用多旋翼植保无人机作业时距离下风向5 m处的蜜蜂在施药后1 d内的死亡数量为4 721头,分别是距离下风向17 m、29 m处和对照组的3.0倍、6.1倍和112.4倍,施药后2～8 d内蜜蜂的死亡数量明显降低,但距离施药区较近的蜜蜂其死亡数量明显高于对照组,表明多旋翼植保无人机喷施新烟碱类杀虫剂对蜜蜂存在较高的飘移风险。     

植保无人飞机低容量喷雾在山东设施茶园防治半翅目害虫的应用研究

利用四旋翼植保无人飞机在山东设施茶园防治主要害虫, 研究两种类型的植保无人飞机和传统背负式电动喷雾器施药在不同冠层茶树叶片上雾滴密度?沉积量和覆盖率分布情况以及对茶树主要半翅目害虫的防治效果?结果表明, Ⅰ型植保无人飞机?Ⅱ型植保无人飞机和背负式喷雾器在茶树叶片上平均雾滴密度分别为102.72?50.58个/cm2和29.83个/cm2, 沉积总量分别为0.175?0.371 μL/cm2和53.562 μL/cm2, 雾滴覆盖率均值分别为1.95%?2.52%和19.42%?不同施药器械对茶树各层的雾滴密度?沉积量和覆盖率有显著影响?两种类型植保无人飞机施药雾滴密度总体为茶树树冠上层>中层>底层, 正面>背面?背负式电动喷雾器施药的雾滴沉积量和覆盖率显著高于植保无人飞机, 叶片正面沉积量和覆盖率明显高于叶背面?Ⅰ型植保无人飞机喷施22%氟啶虫胺腈悬浮剂240 mg/L 3 d和5 d后对黑刺粉虱的防治效果为82.20%和71.73%, 该处理对防治茶树黑刺粉虱具有速效性且持效性较好?Ⅰ型植保无人飞机喷施22%氟啶虫胺腈悬浮剂240 mg/L 3 d和5 d后对小贯小绿叶蝉的防效为84.44%和77.25%; Ⅱ型植保无人飞机喷施25 g/L溴氰菊酯乳油60 mg/L 3 d后对小贯小绿叶蝉的防效为98.18%, 具有较好的速效性?植保无人飞机施药对黑刺粉虱的防效优于背负式喷雾器, 但对叶蝉的防效与背负式喷雾器相当?不同施药器械不同药剂处理中瓢虫的数量没有差异?     

喷头类型对植保无人机低容量喷雾雾滴在稻田冠层沉积分布及防治效果的影响

为减少植保无人机施药过程中的雾滴飘移,提高农药有效沉积率,选用多旋翼植保无人机探讨喷头类型和添加迈飞助剂对10%溴氰虫酰胺可分散油悬浮剂喷雾雾滴的沉积分布及其防治水稻二化螟Chilo suppressalis效果的影响。结果表明：IDK120-01型喷头+1.0%迈飞助剂处理在水稻冠层、中层、底层的雾滴体积中径D_V50均显著高于其他处理,在冠层的单位面积沉积量和农药有效沉积率分别为1.57 μg/cm²和63.89%,也均显著高于其他处理,且单位面积沉积量以冠层最高,中层次之,底层最低;喷头与助剂互作对防飘移率的影响显著,IDK120-01型喷头+1.0%迈飞助剂处理的防飘移率为76.08%,显著高于其他处理,该条件下喷施10%溴氰虫酰胺可分散油悬浮剂对二化螟的防治效果可达74.58%,水稻理论产量为8 905.80 kg/hm²,均显著高于其他处理。表明在溴氰虫酰胺药液中添加1.0%迈飞助剂,采用IDK120-01型喷头进行植保无人机喷洒作业防治水稻二化螟时,能有效减少雾滴飘移,增加单位面积沉积量及农药有效沉积率,提升对二化螟的防治效果。     

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。     

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。     

植保无人机施药沉积飘移监测系统设计与应用

为提升植保无人机施药沉积飘移监测智能化水平,研发植保无人机施药沉积飘移监测系统,该系统机载监测终端实时获取药械状态参数、植保无人机状态参数及位置参数,通过数据处理服务系统将其发送至平台软件,基于作业参数利用沉积飘移预测模型实时监测药液沉积区域及飘移范围。该系统同时具有作业面积计量、飞行轨迹回溯、作业质量空间分析等功能。2015年4月于山东省威海市文登区泽头镇眠虎岭区域对该系统进行性能测试,植保无人机规划靶区作业面积为433 hm²,最终监测作业面积为405 hm²,施药覆盖率为93.5%;施药过程中实时监测沉积区域和飘移范围,受环境侧风影响,药液最大飘移距离可达40 m,系统整体达到预期设计要求。截至目前该系统已在山东、安徽、江苏、云南、河南、浙江、天津等多个省市应用。