NJS-1型植保直流闭口式风洞设计与试验

针对农药雾滴飘移特性研究的需要,依照流体力学、空气动力学及相似理论设计了NJS-1型植保低速风洞。该风洞型式为直流闭口式,主要由进气段、动力段、过渡段、扩散段、稳定段、收缩段及试验段等部分组成,采用理论计算确定各段结构,风洞总体尺寸为20 m×2.7 m×4.3 m(长×宽×高);动力段流道型式为R+S级,叶轮直径1.2 m,叶片数为8,后导叶叶片宽度0.18 m,叶片数为7;扩散段为大角度扩散,扩散角40°;稳定段采用六角形蜂窝器和两层阻尼网组合设计;试验段长度为7.5 m,出口截面尺寸为1.8 m×1.2 m(高×宽)。通过性能试验测定了风洞试验段气流品质,试验结果表明:试验段风速1.0~10 m/s连续可调,气流动压稳定系数小于1.5%,气流紊流度小于1%;同时在1.0~9.0 m/s风速下测定试验段入口截面风场均匀性,表明随着风速的增加,风场的风速分布更加均匀。该文为进一步研究植保风洞的结构设计和飘移试验参数优化提供依据。     

喷头类型对棚室黄瓜叶片的药液沉积和白粉病防治效果的影响

为明确喷头类型对棚室黄瓜叶片药液附着和白粉病防治效果的影响,采用茎叶喷雾法测定了雾滴体积中径(VMD)对药液沉积量、最大持留量的影响以及氟硅唑对黄瓜白粉病的防治效果。结果表明,在黄瓜叶片上,氟硅唑的沉积量随着雾滴VMD增大而降低,雾滴VMD为191、213、250μm时的沉积量分别比160μm时降低了19.15%、11.76%和38.25%;当药液量为320 L/hm2时,氟硅唑在黄瓜叶片上的沉积效率最高,为63%;浓度为50 mg/L的氟硅唑在叶片上的最大稳定持留量约为5.15μL/cm2;不同浓度氟硅唑对黄瓜白粉病的防治效果差异显著,有效成分用量为90g/hm2时的防治效果最好,达90.09%;当氟硅唑浓度一定时,不同喷头类型对黄瓜白粉病的防治效果差异显著,当有效成分用量为60、75 g/hm2时,采用喷头F110-015的防治效果最好,分别达70.64%和81.15%。研究表明,防治黄瓜白粉病应选择雾滴粒径小的喷头,且浓度较高的氟硅唑可大幅度提高其有效利用率和防治效果。     

无人直升机喷雾参数对玉米冠层雾滴沉积分布的影响

为了阐明喷洒药械N-3型无人直升机(N-3 UAV)在玉米生长后期雾沉积效果及应用前景,研究了喷洒参数对玉米冠层雾滴沉积分布的影响。该试验研究以染料Rhodamine-B溶解成一定浓度的溶液代替农药进行喷雾,通过改变飞机的作业高度和横向喷洒幅度进行喷雾试验;采样点设置沿玉米高度方向分4层,用聚酯卡作为雾滴取样器采集雾滴。用荧光分光光度计测定雾滴在玉米某一区域的沉积量,由此获得雾滴沉积量在玉米植株不同层间分布的规律。结果表明:作业高度为5 m时,雾滴在目标上的总沉积量最少,离散程度最大,极差值为0.17;作业高度为7 m时,雾滴在目标上的总沉积量比作业高度为5和9 m时的沉积量大,雾滴沉积量的离散程度最小,极差为0.10;不同作业高度时,雾滴在玉米顶部、上部、穂部、下部的沉积效果和分布均匀性的变异系数不同,雾滴在玉米上部和穗部的沉积量高于顶部和下部的沉积量。在同一作业高度下(7 m),横向喷幅为5和9 m时,多喷幅雾滴沉积百分比的极差为38.4%和38.1%,变异系数为41%和34.4%;横向喷幅为7 m时,多喷幅雾滴沉积百分比的极差为26.3%,变异系数为25%,雾滴分布均匀性最好。小型无人直升机在玉米生长后期喷洒农药时,作业高度和横向喷洒幅度会影响雾滴在植株上的沉积量和分布均匀性,综合考虑雾滴沉积特性和喷洒效果情况下,应该选择飞行高度为7 m,横向喷洒幅度为7 m作为作业参数。该研究可为喷雾器具的优化设计、性能改进以及正确使用等提供技术依据;对合理喷施农药、提高喷洒效率、防治病虫害大面积暴发具有重要意义。     

手持式风送授粉机工作参数优化与试验

针对果树授粉作业普遍存在授粉量大、授粉作业不均匀等现象,采用Box-Benhnken的中心组合试验设计理论对风送式授粉作业工作参数作优化研究。以手持式风送授粉机为研究对象,以喷管直径、收缩管直径、电机电压等工作参数为影响因素,以花粉授粉量、喷管出口固相质量浓度、花粉覆盖率为目标函数,建立两者之间的多元数学回归模型,探索各因素之间的影响规律及最佳水平组合。利用Design-Expert 8.0.6软件的回归分析法和响应面分析法对模型进行优化分析,得到风送式授粉机最优工作参数。性能试验结果表明:喷粉量、固相质量浓度影响因素显著顺序依次为喷管直径、电机电压、收缩管直径;覆盖率影响因素显著顺序依次为电机电压、收缩管直径、喷管直径;最优参数组合为喷管直径为5 mm、收缩管直径为7.5 mm、电机电压为8.0 V,对应的花粉喷粉量、固相质量浓度、覆盖率分别为1.70 g/min、17.28 g/m3、77.71%,且各性能指标与理论优化值相对误差均小于6%。田间试验结果表明:猕猴桃花朵柱头的覆盖率为67.11%,与性能试验结果相比相对误差小于16%。研究结果可为进一步完善风送授粉机的结构设计和作业参数优化提供参考。     

喷杆运动与喷雾沉积分布变异系数关系试验研究

喷杆式喷雾机被广泛用于作物病虫草害的防治和液态化肥的喷施,可以增大农作物的产量;然而,喷雾机在起伏不平的田间行驶时,地面起伏会导致喷杆发生无规律运动。为了探明喷杆运动对喷雾沉积分布的影响规律,通过在喷杆末梢安装超声波测距传感器和加速度传感器,测量喷杆的滚转运动及垂向振动加速度,同时在田间布置水敏纸,测量沿着喷杆方向和行驶方向的雾滴分布均匀性变异系数。使用双GPS辅助的惯性测量系统获取喷雾机底盘的运动姿态和运动轨迹,将测得的喷杆运动与水敏纸测得的沉积分布量对应起来,通过对试验数据分析车体晃动、喷杆运动、喷雾分布变异系数之间的关系。结果表明:对无减振悬架的喷杆喷雾机底盘晃动越剧烈,喷杆的不规律运动及弹性变形越大;A组覆盖率试验采样位置处喷杆两侧高度差374mm,对应的横向喷雾分布变异系数为80.38%;B组位置处喷杆高度差118mm,对应的横向喷雾分布变异系数为65.48%;喷臂两侧高度差越大,雾滴分布的变异系数越大。同时,喷雾机垂向振动加速度比前进方向的加速度大,喷杆垂直面内的振动较大,导致测得的沿喷杆方向的雾滴覆盖率变异系数大于行驶方向的变异系数。     

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。     

自走式高地隙喷杆喷雾机防治效果试验分析

对3WPG-600自走式高地隙喷杆喷雾机防治小麦赤霉病和白粉病的效果进行了测试,并与HH-14型背负式机动喷雾机进行对比。试验结果表明,与背负式机动喷雾机相比,3WPG-600自走式高地隙喷杆喷雾机的雾滴覆盖率明显提高,而且对防治小麦赤霉病和白粉病的效果更好。     

N-3型无人直升机施药方式对稻飞虱和稻纵卷叶螟防治效果的影响

为了阐明喷洒药械N-3型无人直升机(N-3 UAV)对稻飞虱和稻纵卷叶螟的防治效果及应用前景,进行了飞机不同作业高度和不同喷洒浓度的田间药效试验.结果表明,在水稻分蘖后期,飞机每公顷喷洒48％毒死蜱·锐劲特EC 432 g(有效成分,下同),施药后3、5、10d对稻飞虱的防治效果为96.93％、92.21％、88.12％,对稻纵卷叶螟的保叶效果为63.29％、54.00％、58.33％,均优于传统担架式喷雾机喷洒防治效果.在水稻孕穗期,无人机在3m和5m的作业高度下,每公顷喷洒25％吡蚜酮SC 75 g,施药后10 d对稻飞虱的防治效果与每公顷喷洒60 g和52.5 g时防治效果无显著差异;每公顷施用40％二嗪·辛硫磷EC 480 g和384 g防治稻纵卷叶螟,施药后10d,3m作业高度下的杀虫效果均达90.90％,优于5m和7m的杀虫效果.     

烯酰吗啉与嘧菌酯对辣椒疫霉病菌生物活性的比较

为了分析烯酰吗啉与嘧菌酯对辣椒疫霉病原菌不同发育阶段的敏感性,分别采用离体和活体试验方法比较了供试药剂对病原菌的生物活性。结果表明,烯酰吗啉对辣椒疫霉菌菌丝生长、孢子囊产生以及游动孢子释放具有强烈的抑制作用,EC50分别为0.68、0.21和4.92μg/mL,其活性分别是嘧菌酯的34.7、30.4和4.6倍。烯酰吗啉与嘧菌酯在浓度为12.5μg/mL时对菌丝体细胞膜的电导率无影响,但当烯酰吗啉和嘧菌酯的浓度分别为25μg/mL和50μg/mL时其电导率值明显上升。采用液相氧电极法,测定了三种典型抑制剂与供试药剂对菌丝体呼吸代谢的影响,结果显示,嘧菌酯作用于三羧酸循环(TCA)途径,而烯酰吗啉对三羧酸循环(TCA)途径和磷酸戊糖(HMP)途径有一定的影响。室内盆栽试验结果表明:在相同浓度下,烯酰吗啉与嘧菌酯对辣椒疫病均具有较好的保护效果,两者无显著差异;在辣椒植株接菌后24h采用800μg/mL的药液喷雾处理时,烯酰吗啉对辣椒疫病的防治效果为66%,优于嘧菌酯。     

基于EBF神经网络模型的喷雾机吊喷分禾器参数优化

喷杆-吊杆组合式喷雾机被广泛应用于棉花催熟脱叶剂的喷施,由于棉花采用密植栽培模式,棉花冠层中下部脱叶剂喷施覆盖率低,脱叶效果差,严重影响了机采棉品质。为提高棉花中下部的喷洒覆盖率,减小喷雾机行驶阻力,提出吊杆分禾器参数优化方案,采用Box-Behnken设计制定试验方案,以分禾器前倾角、安装高度、作业速度等参数作为试验因素,通过田间试验获取雾滴覆盖率、分禾阻力等响应数据,使用椭球基神经网络(Ellipsoidal basis function neural network,EBFNN)逼近响应和试验因素之间的关系,建立精度可靠的近似模型,基于该模型对试验因素分析、优化。并得到最佳试验参数组合:分禾器离地高度210 mm、分禾器前倾角12°、喷雾机作业速度4 km/h。在此条件下进行田间试验,棉花冠层平均雾滴覆盖率为22.49%,与模型预测值相比误差为10.89%;分禾阻力试验均方根为70.9 N,与模型预测值相比误差为7.78%。