农药雾滴雾化沉积飘失研究进展

在众多类型的喷头中,液力式雾化喷头因其雾化量大、能耗低、设备简单、经济性好而得到更广泛应用。研究液力式喷头的雾化与沉积特性对改善农药喷施效果具有重要的指导意义。为明确液力式喷头的类型和喷雾参数对其雾化和沉积特性的影响,本文对6种类型的液力式喷头 (标准扇形雾XR 110-015、防飘扇形雾DG 110-015、射流扇形雾AIXR 110-015、射流扇形雾AI 110-015、空心圆锥雾TXA 80-015和射流空心圆锥雾AITXA 80-015) 的雾滴粒径、雾滴沉降速度以及沉积分布进行了测试。结果表明：6种供试喷头的雾滴粒径均随喷雾压力的增大而减小,不同喷雾压力下细雾滴 (XR 110-015) 和中等雾滴喷头 (DG 110-015) 的体积中值直径 (D_v0.5) 差异较小,而粗雾滴 (AIXR 110-015) 和超粗雾滴喷头 (AI 110-015和AITXA 80-015) 对喷雾压力的敏感性更强,其雾滴的D_v0.5值随着喷雾压力的增加而急剧下降。雾滴沉降速度与分布特征主要由喷头类型决定,喷雾压力对雾滴沉降速度的影响较小,同一喷头在不同喷雾压力下的雾滴沉降速度分布趋势相似。相同喷雾压力下,细雾滴喷头的平均沉降速度 (V_avg) 高于其体积中值沉降速度 (V_v0.5),但随着喷头雾滴的增大,中雾滴喷头和粗雾滴喷头的V_v0.5超过其V_avg,且雾滴的粒径越大两者差值越明显。雾滴的沉积结果显示,不同喷雾压力下各喷头的喷雾液流失率均在7.82%~9.75%范围内,各喷头在不同喷雾压力下的流量相似,且略低于其名义流量。喷雾压力对DG 110-015、XR 110-015和AIXR 110-015喷头的雾滴沉积分布均匀性无显著影响,但较高的喷雾压力可提高AITXA 80-015和TXA 80-015喷头的雾滴沉积分布均匀性。本研究可为田间施药时液力式喷头的选择和作业参数的优化提供理论指导和技术参考。

     

冠层推拨装置对喷杆喷雾机雾滴飘失与沉积特性的影响

喷杆喷雾机具有作业效率高、雾滴覆盖率高、沉积分布均匀、防治效果好等优点,是目前大田作物最主要的施药机具.但受作物冠层遮挡和侧风等气象条件的影响,导致喷杆喷雾机作业时雾滴难以穿透到植株中下部并伴随飘失.为改善喷杆喷雾机喷雾雾滴在作物冠层的穿透性并降低飘移量,本文优化设计了一种适用于大田作物的喷杆喷雾机冠层推拨装置.并分别...     

植保施药机械喷雾雾滴飘移研究进展

中国农药产品80％以上通过喷雾方式施用,药液从喷头到靶标作物过程中产生的随风飘移和蒸发飘移是农药造成人畜健康风险、生态环境破坏的重要因素之一.随着航空施药技术的发展,解决或减少喷雾雾滴飘移的问题成为施药技术研究的重点和热点.基于此,本文分别从喷雾雾滴(尺寸分布、黏度、表面张力、蒸气压、挥发性、密度等)、喷雾模式(喷头类...     

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。     

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...     

两种喷撒技术雾滴在花椰菜上的沉积分布研究

在花椰菜莲座后期，测定了低容量吹雾法和高容量喷雾法雾滴在花椰菜上的沉积分布。结果表明，两种喷撒技术形成的雾滴在叶片上的单位面积沉积量均以中层叶较高，内层与外层叶上较低；但吹雾法雾滴在内层和中层叶上的沉积量明显比喷雾法高，在中层叶背面的沉积机率亦比后者大。     

不同施药浓度对药液雾滴特性与沉积规律的影响

为探索不同施药浓度对药液雾滴特性和沉积规律的影响,综合考虑田间作业常用施药量,本试验测定杀菌剂25%咪鲜胺乳油在6个浓度下的黏度和表面张力,并于风洞实验室中使用LANAO F110-02扇形喷嘴在标准作业压力0.3 MPa下对这6个浓度药液的雾滴粒径与沉积规律进行分析。结果表明：随着咪鲜胺乳油药液浓度的升高,药液黏度逐渐升高且与浓度满足指数关系,不同浓度下的黏度存在显著差异,变化范围在1.70~4.03 mPa·s之间;表面张力逐渐降低且与浓度满足幂函数关系,不同浓度下的表面张力同样存在显著差异,变化范围在32.26~35.45 mN·s之间;小雾滴占比Φ_{Vol<150 μm}逐渐降低,各浓度药液下雾滴体积中径D_V50与清水有显著差异,与清水相比雾滴体积中径平均增加15.41%;高浓度药液的雾滴体积中径D_V50与低浓度药液相比增加8.98%;水平和垂直方向上的雾滴沉积量均减少,飘移减少百分比逐渐增大,浓度越高减飘效果越好。在黏度和表面张力共同作用下,黏度对雾滴粒径的影响大于表面张力。     

飞防助剂和施药液量对植保无人飞机喷施雾滴沉积和棉花蓟马防效的影响

为明确飞防助剂和施药液量对植保无人飞机喷施在棉花冠层的雾滴沉积和对棉花上蓟马防效的影响,选择倍达通、功倍、杰效丰和迈丝4种飞防助剂,设置3种施药液量,通过田间试验研究了植保无人飞机喷施25%噻虫嗪水分散粒剂后其在棉花冠层的雾滴密度、覆盖率、沉积量和雾滴均匀性以及对棉花上蓟马的防效。结果表明,4种飞防助剂和3种施药液量对植保无人飞机喷施的雾滴沉积和蓟马防效均有显著影响。增加施药液量可显著增加雾滴在棉花冠层的密度与覆盖率,添加飞防助剂对雾滴密度的提升效果显著。4种助剂对农药雾滴在棉花冠层上、中、下部的覆盖率的影响趋势较为一致,与棉花冠层上部相比,对中、下部位覆盖率的影响较低。施药液量为2 L/667 m²时,添加倍达通、功倍、杰效丰、迈丝及无助剂对照的雾滴穿透性分别为46.0%、49.1%、33.6%、36.1%和44.3%,该施药液量下各处理雾滴穿透性均较好。随着施药液量增加,药后1、3、7 d对棉花蓟马的防效也显著提升。在相同施药液量下,25%噻虫嗪水分散粒剂药液中添加飞防助剂倍达通和杰效丰相较于功倍和迈丝,对棉花蓟马具有更高的防治效果。试验结果为植保无人飞机防治...     

喷雾参数及助剂类型对植保无人飞机在棉花中期喷雾雾滴沉积分布的影响

采用大疆MG-1P型电动四旋翼植保无人飞机在棉花生长中期进行喷雾施药处理,探讨了喷雾参数及添加的助剂类型对农药雾滴在棉花植株叶片上沉积分布的影响。以22%氟啶虫胺腈悬浮剂及3种飞防助剂(倍达通、ND-800和G-2801)为试验药剂,在不同喷雾参数及飞防助剂条件下在棉花生长中期进行喷雾处理,以诱惑红作为药剂沉积指示剂,采用雾滴测试卡和滤纸检测雾滴沉积分布情况,利用分光光度计测定滤纸洗脱溶液的吸光度值,计算单位面积的药液沉积量,利用DepositScan软件分析雾滴密度。结果显示:植保无人飞机的飞行速度对雾滴沉积分布的影响最大,而飞行高度则对其无显著影响。添加不同助剂对棉花植株叶片正反面的雾滴沉积分布影响不同:3种助剂均可使棉花冠层上、中、下部叶片正面的雾滴密度显著提高;而对于叶片反面,则仅添加ND-800后棉花冠层上、中、下部叶片反面的雾滴密度分别增长688.9%、590.9%和327.5%,而添加G-2801与倍达通助剂则无显著影响。     

Electric charge,image-charge forces,and the deposition of pesticide drops

A simulation model has been developed and used to assess the importance of induced image-charge forces in enhancing the deposition on plant stems and leaves of charged, as compared to uncharged, pesticide drops. The model, through calculations of the dynamics and trajectories of individual drops, allows separate determinations of enhancements of the deposit on the upper and lower leaf surfaces. Trajectories and rates of deposition were computed for water drops having diameters within the range 20 to 100 μm, for charges q between 0.1 and 1.0 times the maximum charge Q that can be retained on a drop of specified radius r, for wind speeds μo of the order of 0.1 to 1 .O ms^?1, and for plant stems (represented by vertical cylinders) 2 and 10 mm in diameter, and for plant leaves (horizontal plates) of various along-wind lengths I. It is shown that the rates of impaction to stems can be described in terms ot two dimensionless parameters that respectively relate to the properties of the particle and of the image force, and the rates of sedimentation to horizontal leaves in terms of the parameters q, r and l/μ_o. The model predicts that, inside crop canopies, considerable increases in the rates both of impaction and sedimentation can be achieved if drops, particularly small drops, can be given charges close to their respective Q. Thus for drops of 20 μm in diameter, sedimentation under typical within-canopy conditions is predicted to increase five-fold as a result of charging the drops, one-half of the enhanced deposit being on the underside of the leaves. For drops of 40 μ in diameter, predictions for the enhancement of deposition on the uppermost leaves of a field bean crop are shown to agree with published results from a field trial of an electrostatic crop spray system.     

有机硅表面活性剂Tech-408和Fairland2408对农药雾滴在烟草叶片上覆盖面积的影响

[目的]研究有机硅表面活性剂Tech-408和Fairland2408对农药雾滴在烟草叶片上覆盖面积的影响,寻找提高农药使用效率的途径.[方法]将10％吡虫啉乳油稀释3 000倍,分别加入有机硅表面活性剂Fairland2408和Tech-408以及农乳500#后,采用连续拍摄的方法,测试直径范围为340～360 μm单个雾滴在‘NC471,、‘云110,和‘T66'3种烟叶片上的蒸发时间和覆盖面积,重点研究Fairland2408和Tech-408对药液雾滴在烟草叶片上覆盖面积的影响规律.[结果]表面活性剂不同,雾滴覆盖面积的扩展程度也不同.当Tech-408、Fairland2408和农乳500#的添加比例为0.03％时,雾滴覆盖面积在上述3种烟叶片上扩展的平均倍数分别为8.1、6.4倍和1.2倍.表面活性剂添加比例不同,其对农药雾滴覆盖面积的影响程度也明显不同.随着Tech-408、Fairland2408和农乳500#的添加比例从0.03％增加到0.1％,雾滴在‘T66’烟叶片上覆盖面积分别增大了39.8％、156.1％和53.3％.[结论]有机硅表面活性剂Tech-408和Fairland2408和其添加比例均对吡虫啉在烟叶上的雾滴覆盖程度有明显影响.     

Off-target deposition and drift of aerially applied agricultural sprays

Off-target drift and deposition of aerially applied deltamethrin sprays in an agricultural situation were determined using stainless steel (20 × 40 cm) ground deposit samplers and ‘Rotorods’. Off-target spray deposition decreased exponentially with distance in situations where applications were made in winds with speeds equal to, or just above, maximum label limits for aerial application (8 km h^?1). The results are compared with those of previous studies. The effectiveness of a 100-m ‘no spray’ buffer zone in reducing off-target deposit is evaluated.     

Factors affecting the biological efficiency of small pesticide droplets against Tetranychus urticae eggs

Using monosized oil-based droplets of dicofol against Tetranychus urticae eggs on 1 cm² discs of bean leaf, the effects of varying droplet diameter (18–146 μm) and concentration of active ingredient (0.5–40 g litre^?1) on egg mortality were investigated. A positive curvilinear relationship was found between the spacing of droplets required to produce 50% kill (LS₅₀) and the original diameter of the droplet, D, such that: where b varied from 0.65 to 1.44 and bore a U-shaped relationship to concentration. Thus, there was an optimum concentration of about 10 g litre^?1, with control efficiency reducing as much as nine times at the extreme concentrations, and even more from the smallest to the largest droplets. The theoretical, practical and economic implications are discussed.     

Effects of temperature and humidity on the contact angle of pesticide droplets on rice leaf surfaces

The effects of external factors such as temperature, humidity, pesticide formulation, and pesticide concentration on the contact angle of pesticide droplets on rice leaf surfaces were analyzed. The experiments showed that there were significant differences in the contact angles of droplets on the leaf surfaces under different temperatures and humidity. As the ambient temperature increased, the contact angle first decreased and then increased, reaching a minimum value at 25°C. With a gradual increase in humidity, the contact angle significantly increased and reached a maximum at 100% humidity. Finally, it was concluded that both the formulation and concentration of the pesticide had a significant effect on the contact angle of droplets on rice leaf surfaces. The experiments also illustrated that the effects of the pesticide formulation and concentration on the contact angle were more significant than those of temperature and humidity.     

农药化学现状和发展动向

中国是农业大国,而现代农业生产离不开农药。中国的农药工业经过近70年的发展,已从仿制国外品种到仿创结合再到自主创新的道路上逐渐发展壮大起来。在建国70周年之际,本文简要总结了中国农药创制的发展历史,对中国现有大多数农药创制品种从其化学结构、性能、创制经纬、作用机理以及专利和登记情况进行了介绍,并做了进一步的展望。