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。     

多旋翼植保无人机在小麦不同生育期飞防飞行参数优选初探

为提高多旋翼植保无人机的施药效果和效率,应用多旋翼植保无人机(型号为大疆T16和大疆T20)在小麦不同生育期进行飞防作业试验,研究在小麦不同生育期不同飞行参数对雾滴沉积特性的影响.结果表明,两种机型在小麦返青起身期和灌浆期的飞行高度和飞行速度对雾滴数量和覆盖度影响明显;雾滴数量和覆盖度与飞行速度、飞行高度均呈负相关.应...     

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...     

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。     

小麦不同生育期单旋翼植保无人机施药作业参数优化

为确定小麦不同生育期与不同病虫害的单旋翼植保无人机施药作业参数,以CE20型电动单旋翼植保无人机为对象,分别在返青期、齐穗期与盛花期对作业速度、作业高度和喷施流量进行优选试验。经对比分析作业喷幅、雾滴覆盖率变异系数与雾滴穿透率,筛选B5(作业速度4 m/s、作业高度2 m、喷施流量2 L/min)与B9(作业速度3 m/s、作业高度1.5 m、喷施流量2 L/min)为较优作业参数组合。在小麦返青期,当作业参数组合为B5时,有效喷幅为5.75 m,雾滴覆盖率变异系数为26.2%,综合作业效率最高,达36.8 hm2/d。在小麦齐穗期,B5与B9作业参数组合的雾滴穿透率分别为46.7%和60.1%,综合作业效率分别为36.8 hm2/d和26.02 hm2/d;施药前,当小麦蚜数量小于800头/百株时,B5和B9作业参数组合施药后7 d防治效果均为92.37%以上,当小麦蚜数量大于800头/百株时,B9作业参数组合的防治效果高于B5作业参数组合;施药前,当小麦白粉病病情指数小于5.00时,B5和B9作业参数组合施药后14 d防治效果均为81.86%以上,当小麦白粉病病情指数大于5.00时...     

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。     

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。     

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。     

八旋翼植保无人机下洗气流对雾滴运动与分布特性的影响

多旋翼无人机由于其质量轻、操作灵活、飞行稳定等优势,已成为中国植保无人机市场上的主流机型。为探究多旋翼无人机旋翼气流分布特性及其对雾滴运动和沉积行为的影响,本文基于大疆MG-1P型八旋翼植保无人机的下洗气流场进行测定,并对比分析了旋翼气流对喷雾雾滴的速度、粒径和沉积分布均匀性的影响。结果表明,无人机旋翼下洗气流的强度伴随测试层高度的下降而降低,机体正下方的气流速度方向近似于竖直向下且呈现先增加后减小的趋势,位于机体两侧区域的气流呈现“先收缩、后扩张”的喇叭状,近地位置测试点L和M的气流方向均指向测试区域外侧斜下方,其与竖直方向的夹角分别为71.3°和81.5°。整体而言,无人机机身两侧旋翼下洗气流的速度和方向呈对称分布。在旋翼静止时,喷雾雾滴的沉降速度较慢,各测试层及测试点的雾滴速度均低于1 m/s。无人机悬停时,其旋翼风场极大地提高了雾滴速度,且雾滴速度分布特性与旋翼风场强度高度吻合。与旋翼静止相比,无人机悬停时产生的高速下洗气流可致使雾滴粒径增大。雾滴的沉积分布效果在距离地面20 cm处最好,其在旋翼静止和悬停条件下的平均沉积量分别为4.69μL/cm²和5....     

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%。     

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。     

植保无人飞机喷雾参数及助剂类型对杀虫剂防治棉蚜的增效作用

为研究植保无人飞机喷雾参数对棉蚜防治效果的影响及评价助剂对药剂的增效作用,本研究通过田间试验分析了飞行高度、飞行速度和喷头型号等喷雾参数对棉蚜防效的影响,并评价了5种喷雾助剂ND-600、ND-800、G2801、倍达通和N380对22%氟啶虫胺腈悬浮剂(SC)和21%噻虫嗪SC的增效作用。结果表明:植保无人飞机飞行高度对棉蚜防效的影响显著,其中飞行高度为2 m时防效最佳,最优参数组合为飞行高度2 m,飞行速度3 m/s,喷头型号IDK120-01。添加助剂后,22%氟啶虫胺腈SC和21%噻虫嗪SC对棉蚜的防效有不同程度的提高,药后7 d,除ND-600外,ND-800、G2801、N380和倍达通对22%氟啶虫胺腈SC均有增效减量作用,其中ND-800的效果较好,G2801、倍达通和N380的增效作用一般;21%噻虫嗪SC对棉蚜的防治效果较好,除不添加助剂的处理外,其余处理药后7 d的防效均在90%以上,5种助剂的减量增效作用均较好。     

植物油助剂Aero-mate 320对植保无人机稻田低容量喷雾沉积利用率的提升效果及其机理分析

为明确添加植物油助剂Aero-mate 320对植保无人机施药体系的影响,评价其作为航空喷雾助剂的可行性,通过在15%甲维·茚虫威悬浮剂和325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂药液中添加0.3%、0.6%和1.0%的Aero-mate 320,测定并评估其对药液体系理化性质、抗蒸发性以及雾滴在水稻田沉积分布和沉积利用率的影响。结果表明,助剂Aero-mate 320的适量添加可以改善药液的理化性质,提高喷雾的均匀性,减少蒸发,增加雾滴在水稻冠层的覆盖及沉积,并能显著增加农药沉积利用率。其中,添加0.6% Aero-mate 320后药液的表面张力以及在水稻叶片上的接触角显著减小,分别降低13.3%和30.3%,黏附张力由-9.7 mN/m增加至9.1 mN/m,黏附功增加51.3%,药液更易润湿叶片;雾滴粒径显著增大,雾滴谱相对跨度显著变窄,雾滴分布更加均匀,小雾滴数量显著降低,减少了雾滴的飘移;对喷雾雾滴蒸发的抑制率为25.0%;同时药液在水稻冠层中的沉积密度和覆盖率增大,沉积量显著增加,农药沉积利用率增至66.8%。     

风洞环境下喷头及助剂对植保无人飞机喷雾飘移性的影响

为探究和减少植保无人飞机喷雾施药过程中的雾滴飘移,采用由单个旋翼与喷头组成的喷雾单元,在可控风洞环境条件下进行了模拟飞行喷雾试验,控制风洞条件为风速5 m/s、喷雾压力0.3 MPa及旋翼转速2300 r/min不变,对比研究了11种喷头、4种代表性助剂以及不同温度/相对湿度条件对雾滴飘移的影响,采用飘移潜在指数(DIX)及相对减飘率(DPRP)两项指标进行对比评估。结果表明:在温度/相对湿度为20℃/RH 80%条件下,不同类型喷头喷雾药液在空中垂直面和水平距离上的飘移沉积量分布均呈现显著的规律性变化趋势,与对照喷头F110-03相比,喷头飘移潜在性从大到小依次为:TR80-0067>ST110-0067>XR110-01>ST110-015>TR80-01>ST110-02>XR110-03>对照F110-03>IDK系列,其中IDK120-01与IDK120-015喷头的减飘移效果相近并为最好;在30℃/RH 40%条件下,采用XR110-01喷头,分别添加助剂0.5%Silwet DRS-60、1.0%"迈飞"(MF)和1.0%Y-20079后,与不添加助剂的对照相比,平均减飘率分别为43.3%、15.6%和5.2%,表明不同助剂对飘移的影响不同,需考虑助剂类型及其减飘效果合理选用;在20℃/RH 40%、20℃/RH 80%、30℃/RH 40%和30℃/RH 60%条件下,XR110-01喷头与添加1.0%MF助剂组合有利于空中飘移的减少,尤其是高温/低湿条件下,添加助剂的减飘移效果较好。该研究结果可为植保无人飞机的喷头选择、喷雾助剂筛选和实际应用提供参考和指导,并为进一步研究喷头及助剂的减飘技术提供数据基础。