Windbreaks as a pesticide drift mitigation strategy: a review

The use of natural and artificial barriers to mitigate pesticide drift from agricultural and forest applications is discussed. This technique has been considered as an alternative to current methods at a time when environmental concerns are under great public scrutiny. There has been a variety of research experiments on this subject from New Zealand to The Netherlands which have documented reductions in spray drift of up to 80-90%. However, there are still enormous data gaps to utilize this method accurately. The aerodynamic factors of wind barriers and shelter effects on crop growth and yield have been well investigated. In contrast, some of the important aspects of drift mitigation, e.g. porosity and turbulence, have been difficult to obtain and no standard methodologies are currently available to evaluate and classify windbreaks and shelterbelts or to determine their efficiency in reducing drift. Thus there is a significant opportunity to incorporate windbreaks into the tool set of drift mitigation tactics. Government policies, initiatives, legislation, etc, which currently address water quality, BMP, stewardship, buffers, etc, are issues which so far have not included windbreaks as a valuable drift mitigation strategy.     

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。     

长江流域冬小麦农药减量增效评价指标研究与应用

本文基于2015年-2019年全国农户农药购买和使用情况的抽样调查,对长江流域5省16个县(市、区)冬小麦用药情况8个指标的监测数据进行了统计分析.结果 表明,以农药毒性指数评价小麦农药减量增效好于其他指标,该指标可为定量、合理评估小麦科学安全使用农药提供依据,并可作为政府决策、技术部门指导小麦生产用药和减量使用的参考...     

基于被动微波遥感的积雪深度反演

利用北疆地区2009-2010年积雪季(12-2月)AMSR_E降轨数据19GHz与37GHz波段的水平极化亮温数据,结合北疆地区60个气象台站的实测雪深数据,建立了北疆地区基于AMSR_E亮度温度数据的雪深反演模型。对模型精度进行评价,结果显示:雪深在3-10cm时,模型反演的雪深值负向平均误差为-4.8cm,RMSE值为4.1cm;雪深在11-30cm时,模型反演雪深值的平均误差仅为-0.2cm,RMSE、正向平均误差、绝对平均误差均较小;雪深大于30cm时,模型反演的雪深值负向平均误差较小,其他各项误差较大。与实测值进行对比,模拟结果同台站观测情况基本一致。     

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。     

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.     

不同类型界面液滴蒸发特性与农药利用效果研究进展

农药液滴在靶标植物叶片表面的蒸发是农药对靶沉积后的重要过程,也是影响农药利用率和对有害生物防控效果的关键。液滴蒸发过程存在多种模式:接触半径恒定的CCR（Constant contact radius）模式、接触角恒定的CCA（Constant contact angle）模式以及混合模式（Mixed mode）等,不同蒸发模式下液滴的形态变化及蒸发时间均有一定差异。文章综述了液滴在光滑固体界面、人工修饰后具有不同微观结构的粗糙界面以及不同植物界面上的蒸发动力学研究进展。现有研究表明:在光滑固体界面上,液滴蒸发速率随蒸发时间呈线性变化趋势;在不同微观结构修饰后的粗糙界面上,液滴蒸发速率和蒸发模式受固体表面特性的影响;在不同植物界面上,叶片表面的微观结构与组分特性是影响农药液滴在叶片上沉积、持留、铺展及药液渗透过程的重要因素,富含蜡质层以及微纳米结构的叶片,一般不易被农药液滴润湿,液滴铺展面积小,蒸发相对较慢。通过加深对靶标植物叶片表面农药液滴蒸发行为的认知,可以根据有害生物为害特性与有效防控剂量需求,合理调控农药液滴在靶标植物叶面的蒸发时间,同时可为指导农药制剂中表面活性剂的合理应用及提高农药有效利用率提供理论依据。     

台湾苗木根土浸泡药液稳定性及其处理效果*

试验表明,用于台湾带土苗木根土浸泡的混合药液（10%二硫氰基甲烷乳油33.3 μg/mL+50%多菌灵可湿性粉剂500.0 μg/mL）中二硫氰基甲烷的稳定性较好,能够满足浸泡除害处理的要求。配制1次药液可以连续处理带土苗木3批次,其中每批苗木根土的线虫杀灭率均可达到100%。如需连续浸泡第4批苗木,则应至少添加5%～10%的药量。讨论了浸泡药液用后残液与淤泥的无害化处理。建议在气温高、光照强且长的夏季,一池药液最多浸泡处理2批次苗木。     

民勤绿洲不同节水灌溉模式棉花综合效益研究

为了提高民勤绿洲水资源利用率,在该地区棉田进行了滴灌、半固定式喷灌和渠道防渗灌溉3种不同灌溉模式的节水综合效益比较试验。结果表明,与大水漫灌相比,防渗渠灌节水40.4%,滴灌节水49%~55.6%,喷灌节水59.2%;防渗渠灌、滴灌和喷灌分别省工3.6%、16.2%和25.1%;滴灌、喷灌和防渗渠灌分别节电38.5%、31.1%和29.2%。滴灌和防渗渠灌收效明显,可在该地区推广应用。     

黄土高原县域农业生产效率时空变化分析

运用DEA模型,以耕地面积、粮食播种面积、乡村从业人员数、农业机械总动力、农用化肥施用折纯量为投入指标,以农业生产总值、粮食产量、油料产量为产出指标,对1987—2014年黄土高原281个县(市)的农业生产效率及时空变化特征进行分析。结果表明:(1)综合效率平均值为0.694,处于中等水平,并且保持了一定的增长态势,但区域差异较大;其变异系数高值(V0.250)出现在黄土高原北部和东部的部分县(市)域;(2)黄土高原纯技术效率主要表现为3种基本类型,其中高效率县(市)数量有所增加,并有向北部扩大的趋势;综合效率受纯技术效率和规模效率二者共同影响,纯技术效率对综合效率的影响大于规模效率;(3)该区农业生产规模效率值大于0.9,平均水平较高,分布也较为均衡。在2005—2014年期间,黄土高原大部分县(市)处于规模报酬递增阶段,可以通过扩大农业生产规模来获得更高的生产效益。     

植物源农药研究进展(综述)

与传统化学杀虫剂相比,植物源天然产物杀虫剂具有靶标特异性强、易降解无残留、对环境无污染等优点,符合绿色农业的发展要求,是杀虫剂研发的重要领域之一。本文围绕不同类型植物源天然产物杀虫剂的结构特征和作用机制,综述了2015年之后以植物源杀虫剂活性成分为先导化合物进行结构改造的研究现状,最后对植物源农药的发展方向、当前面临的挑战以及产品研发策略进行了分析和展望。     

A technique for studying the biological efficiency of small droplets of pesticide solutions and a consideration of the implications

A simple bioassay technique is described for small, uniformly-sized droplets of pesticide solutions obtained by use of a microtip spray nozzle. A soluble fluorescent tracer was added to the spraying solution; droplets of the solution were sprayed on leaf discs and counted under a microscope with the aid of an ultraviolet lamp. The technique was used to study the relationships between the number of drops, their size and the dicofol concentration, on the mortality of Tetranychus urticae eggs. LD₅₀ values decreased as the drop size was reduced; the concentration of the pesticide also affected the LD₅₀ values. The technique can be used to study the biological efficiency of ultra-low volume pesticide formulations in the laboratory.     

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。     

陇中旱农区不同品种马铃薯水氮利用效率研究

以12个马铃薯品种为研究对象,连续2 a（2022—2023年）设置不施氮(0 kg·hm^-2)和施氮(180 kg·hm^-2) 2个施氮水平,分析不同品种马铃薯产量和水氮效率特征,并采用隶属函数法对各马铃薯品种进行综合评价。结果表明：品种、氮水平和品种×氮水平都对晚熟马铃薯产量均具有极显著影响,而氮水平×品种对中熟品种无显著影响。连续2 a供氮条件下中熟品种产量变幅为8 289.39~22 011.61 kg·hm^-2,晚熟品种产量变幅为8 192.57~20 308.58 kg·hm^-2。基于2 a施氮和不施氮条件下各品种块茎产量,将不同马铃薯品种按照不同氮效率划分为4种类型,即双高型（‘京张薯1号’、‘陇薯20号’、‘青薯9号’、‘陇薯15号’、‘陇薯16号’）、低氮高效型（‘V7’、‘陇薯14号’）、高氮高效型（‘陇薯10号’）和双低型（‘冀张薯12号’、‘希森6号’、‘定薯3号’、‘陇薯22号’）。相关性分析结果表明：氮素吸收效率、氮肥表观利用率与产量呈极显著正相关关系（R²=0.4438^**,R²=0.4211^**）,马铃薯产量与块茎含氮量间呈极显著正相关关系（R²=0.5302^**,R²=0.4357^**）,说明在施氮和不施氮条件下,马铃薯块茎含氮量越高则其产量越高。隶属函数分析结果表明：中熟品种‘京张薯1号’（D_i=0.90）、晚熟品种‘青薯9号’（D_i=0.90）和‘陇薯10号’（D_i=0.87）具有较高的综合水氮效率和产量表现,可作为水氮高效品种在陇中旱作区进行推广。     

不同保护性耕作方式对冬小麦叶片水平水分利用效率的影响

比较河西灌区传统耕作方式和4种保护性耕作方式对冬小麦抽穗期旗叶叶片水平水分利用效率以及与之相关生理生态因子的影响,探索高产节水、保护耕地的冬小麦栽培措施。结果表明:秸秆翻压(TIS)、免耕(NT)和免耕覆盖(NTS)的耕作方式使冬小麦的叶片水分利用效率(WUEl)日变幅缩小,而免耕立茬耕作方式(NTSS)使冬小麦WUEl日变幅加大;NT、NTS和TIS的日光合量均明显高于传统耕作,但由于它们的日蒸腾量也明显高于传统耕作(T),使得这三种耕作方式的日累积水分利用效率和日平均水分利用效率都低于T。NTSS和T耕作方式的叶片水平水分利用效率在11∶00~13∶00的高峰区有可能就是Pn和Tr达到优化组合的一种状态。免耕覆盖可以减少棵间蒸发,缓慢释放CO2,使植株间的CO2浓度升高,从而提高作物的水分利用效率;RHin是冬小麦水分利用效率(WUE)变化的一个重要值,在生产实践中采用各种提高RHin的生产措施,都能有效地提高作物叶片水平WUE。     

小麦白粉病预测模型的有效性评价

为全面了解现有小麦白粉病预测模型的有效性,本文收集整理了全国9个省31个县(市)46个小麦白粉病预测模型,在对其实用性、时效性和准确性评价的基础上,对其中6个模型进行了优化、简化或重建,共获得4省7市12个小麦白粉病预测模型,此研究结果对于这些模型在生产上应用提供了依据。     

浅析影响植保无人机作业效果的主要因素

介绍了在植保无人机施药防治病虫害过程中,影响作业效果的主要因素,如无人机的飞行辅助性能、施药技术、作业时的气象与环境条件及操作水平等,并提供了一些有助于提高无人机作业效果的参考指标。     

采用果园喷雾施药机械施药时农药有效沉积率的计算方法

针对传统农药沉积率测算方法无法精确反映果园中农药实际利用率的问题,提出一种结合果树冠层特征与叶面沉积量直接测算农药药液在果树靶标上有效沉积率的方法,以期建立一种适用于不同栽种模式的果园通用农药沉积率计算方法。首先采用传统方法计算采用风送式自走喷雾机喷雾后农药在乔化稀植型果园的地面流失率,将其结果与采用果树冠层特征与叶面沉积量相结合的方法计算的有效沉积率进行比较,再通过计算采用风送式自走喷雾机喷雾后农药在矮砧密植型果园的有效沉积率以及采用担架柱塞泵式喷雾机和植保无人飞机喷雾后农药的有效沉积率,验证本研究所提出的将果树冠层特征与叶面沉积量相结合计算农药有效沉积率方法的准确性及适用性。结果表明:基于叶面沉积量结合果树冠层特征方法计算得到的农药有效沉积率与采用传统方法计算得到的农药地面流失率结果基本一致,均能体现施药机械的农药利用率,但比较而言,本研究所提出的方法在果园植保机械喷雾施药有效利用率的影响因素方面考虑更全面,兼顾了叶面沉积量和果树冠层结构的影响,且对于不同栽种模式下的果园更具适应性。将果树冠层特征与叶面沉积量相结合进行果园农药有效沉积率的计算,可以更加真实地反映出果园农药的实际利用情况,同时通过将果树冠层结构量化为叶面积指数、冠层阴影面积等指标,可以为不同栽种模式下的果园选择适宜的植保机械,结合地面流失率的测量,计算出果园农药的飘移量,从而通过调整喷雾角度、雾滴大小、喷雾流量等参数,实现对植保机械的优化,达到精准施药的目的。