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。     

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。     

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%。     

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?     

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。     

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。     

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。     

不同喷头对保护地黄瓜喷雾农药有效沉积率比较

经保护地模拟试验表明,不同喷头因其孔径大小不同,药液在黄瓜叶片上的沉积率和在地面的沉积流失率不同。喷头孔径为０.７ｍｍ,其药液在黄瓜叶上的有效沉积率为４４.５％,实心喷雾头为４０.２％,分别比常规用１.６ｍｍ喷片提高３０.１％和１７.９％。采用０.７ｍｍ喷片喷雾比常规用喷片喷雾施药量减少３３.３％,农药投放量降低３３.３％。     

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。     

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...     

环境风速及飞行参数对多旋翼植保无人机雾滴飘移特性的影响

为评估植保无人机低空低容量施药下的喷雾飘移风险,以国内市场主流机型电动多旋翼植保无人机为施药机械,研究不同环境风速及飞行参数（高度和速度）下喷雾雾滴飘移特性,构建雾滴飘移率与飘移距离之间的函数关系,并将测试结果与侧风速度及飞行参数进行相关性分析和回归分析。结果表明：在温度为16.5~25.2℃,相对湿度为21.7%~64.4%的条件下,植保无人机喷雾地面雾滴飘移率与下风向距离的关系满足指数函数λ=a·e^bx,相关系数R²均大于0.914;在侧风速度为1.1~7.0 m/s的条件下,雾滴累计飘移率在13.0%~56.2%之间,90%飘移雾滴沉降在喷雾区下风向7.0~27.3 m距离范围内;侧风速度、飞行高度均与雾滴累计飘移率和90%累计飘移距离呈极显著正相关,且3个因素对雾滴飘移率的影响大小为侧风速度 > 飞行高度 > 飞行速度,对90%累计飘移距离的影响大小为飞行高度 > 侧风速度 > 飞行速度,对喷幅内沉积率的影响大小为飞行高度 > 侧风速度 > 飞行速度。研究结果可用于多旋翼植保无人机实际作业中雾滴飘移风险的控制及飘移缓冲距离的确定。     

植保无人飞机喷雾防治小麦赤霉病雾滴沉积量的气象影响因子分析及预报模型构建

为阐明不同气象条件对植保无人飞机防治赤霉病过程中冠层雾滴沉积的影响规律, 采用大疆T40四轴八旋翼植保无人飞机在不同麦区进行喷雾施药处理, 利用诱惑红示踪剂、聚酯卡、水敏纸等采集雾滴, 计算雾滴沉积量和覆盖率, 并对实时记录的田间气象条件进行分级, 其中温度分为A1(10℃≤T＜20℃)、A2(20℃≤T＜30℃)、A3(30℃≤T＜40℃)等级, 相对湿度分为B1(30%≤RH＜50%)、B2(50%≤RH＜70%)、B3(70%≤RH＜90%)等级, 风速分为C1(0 m/s≤V＜1.6 m/s)、C2(1.6 m/s≤V＜3.4 m/s)、C3(3.4 m/s≤V＜5.5 m/s)等级。应用方差分析、主效应多重比较等统计方法, 揭示不同气象等级组合条件对雾滴沉积量和覆盖率的影响趋势, 并基于气象因子构建沉积量和覆盖率的预报模型。结果表明:温度、相对湿度、风速对雾滴沉积量的有利程度按等级排序分别为:A1≥A2＞A3、B3＞B2＞B1、C1≥C2＞C3。不同气象等级对覆盖率的影响规律与对沉积量的影响规律基本一致, 其中相对湿度对雾滴覆盖率和沉积量影响显著, 温度和风速的交互作用对覆盖率也具有显著影响。基于气象因子构建的冠层上层雾滴沉积量和覆盖率预报模型准确率分别为88.15%、82.82%, 均方根误差分别为0.030 μL/cm2、1.33%, 具有较高的可信度, 可应用于植保飞防气象预报服务。研究结果对植保无人飞机适时开展药剂喷洒作业、提高防治效果、减轻农药对农田生态环境的污染具有参考作用。