我国防沙治沙科研的突破口初探-以河西走廊沙区为例

河西走廊的防沙治沙科研在我国广大沙区具有代表性。河西走廊防沙治沙科研存在的主要问题是 :⑴宏观战略研究薄弱 ,研究缺乏系统性。主要表现在 :治沙措施散件得不到优化组合 ,其功能得不到充分发挥 ;研究客体之间互相割裂 ,缺乏从总体上控制沙漠化的研究 ;农业开发与生态资源保护的结合点问题没有解决 ;研究课题重复。⑵散件成果多属定性结论 ,缺乏操作性。运用系统科学的思想方法是治沙科技发展的突破口 :只有运用系统科学的思想方法才能科学处理生态资源保护、生态环境建设和资源开发利用三方面的关系 ,才能实现各种防沙治沙措施的优化配置 ,才能实现治理结果的持续稳定。运用现代数学方法建立沙区生态环境综合治理数学模型才能科学处理多系统的复杂关系。现代数学方法是系统科学的主要方法。运用系统科学的思想方法和现代数学方法是治沙科技发展必须达到的 ,是治沙科技发展的突破口。     

Assessing the deposition and canopy penetration of nozzles with different spray qualities in an oat (Avena sativa L.) canopy

Consistent spray coverage that is evenly distributed throughout the canopy is necessary to control pest populations that can negatively affect yield. As applicators are switching to Coarser spray quality nozzles to reduce risk and liability of pesticide spray drift, concerns about efficacy loss are growing. Previous research has indicated that small droplets are the most effective at penetrating through crop canopies, but newer nozzle technologies have improved the effectiveness of larger droplet or Coarser sprays. Research was conducted to assess the canopy penetration of nozzles that produce Coarse, Very-Coarse and Extremely-Coarse spray qualities compared to nozzles that produce Fine and Medium spray qualities. Kromekote collectors were positioned in four configurations in an oat (Avena sativa L.) var. ‘Yarran’ (AusWest Seeds, Forbes, NSW, Australia) crop to quantify the coverage and droplet number densities (droplets cm⁻²) across three application carrier volume rates: 50, 75 and 100 L ha⁻¹. Applications were made in the field in 30 cm tall, tillering oats, with collectors arranged in a randomised complete block design with three replications. The entire study was repeated on the following day. Results showed that droplet number densities were inversely related to the droplet size produced by the nozzles, yet coverage was increased more by application volume rate than droplet size. Thus, both spray drift reduction and improved canopy penetration can be achieved with proper nozzle selection and operation parameters for the control of agronomic pests.     

Challenges and opportunities of unmanned aerial vehicles as a new tool for crop pest control

The application of pesticides is not simply delivering chemicals to the target area. It also involves considering the negative aspects and developing strategies to deal with them during the application process, to ensure the maximization of pesticides use efficiency and the maintenance of the ecosystem. Unmanned aerial vehicle (UAV) sprayers demonstrate unique advantages compared to traditional ground sprayers, particularly in terms of maneuverability and labor intensity reduction, showed great potential for chemical application in pest control. It is undeniable that there exist challenges in the practice of UAV spraying, such as higher potential risks of pesticide drift or pathogen transmission, uncertainty canopy deposition for different crops, and unexpected leaf breakage induced by downwash flow. Maximizing the utilization of downwash flow while avoiding lateral air movement outside the intended target crop area is a major issue for chemical application with UAV sprayers, particularly in light of the increasingly apparent consensus on the need for enhanced environmental protection during the chemical application process. It must be considered that the operation strategy in different scenarios and for different crop targets is not the same, unique requirements should be given on nozzle atomization, flight parameters, adjuvants and aircraft types in specific working situations. In future, the implementation of spray drift prediction, technical procedures development, and other solutions aimed at reducing pesticide drift and improving deposition quality, is expected to promote the adoption of UAV sprayers by more farmers. © 2023 Society of Chemical Industry.     

保种群体遗传结构变化的模拟研究

本文运用电子计算机模拟的方法,分析了影响畜禽保种的主要因素,并通过不同参数组合(包括起始基因频率、群体有效含量和世代数等)的模拟试验得出三个主要结论: 1 在有性繁殖的有限群体中,原封不动地保存群体基因库中的每个基因(包括频率很低的基因)是根本不可能的。 2 在完全实行随机交配的情况下,长期保存频率较高的基因也需要相当大的群体才有可能。 3 频率较高基因的保存也不能单纯依靠群体大小,还需借助于选择。只有这样才能在小群体内长期保存频率较高的基因。     

植保无人飞机不同施药模式对Y形梨树雾滴沉积分布研究

为了研究油动单旋翼植保无人飞机采用“行间飞”和“Y间飞”2种飞行施药模式对Y形梨园进行喷雾作业后雾滴在Y形梨树冠层中的沉积分布规律,以30 g/L的诱惑红85水溶液为喷雾剂,铜版纸为雾滴收集卡,设计了4种不同作业速度梯度对Y形梨树喷雾效果试验,研究对比了不同飞行速度条件下2种飞行施药模式的雾滴沉积分布情况。试验结果表明：采用“行间飞”飞行施药模式喷雾时,雾滴在Y形梨树主枝外部的沉积密度高于在内部的沉积密度雾滴,且飞行速度为2 m/s和3 m/s时的沉积密度比飞行速度为4 m/s和5 m/s的沉积密度显著偏高。“Y间飞”飞行施药模式下雾滴在Y形梨树冠层不同位置的雾滴沉积分布更均匀。在风速小于1.3 m/s的微风条件下,当使用油动单旋翼植保无人飞机以距离Y形梨树冠层顶部2 m的高度喷雾作业时,应当采用“Y间飞”飞行施药模式,同时飞行速度以2?3 m/s为宜,此时雾滴的沉积密度在冠层内部和外部均大于15个/cm2。研究结果可以为使用植保无人飞机防控梨园病虫害提供喷雾技术依据。     

大载荷无人直升机静电喷雾沉积特性试验研究

为探索在大载荷植保无人直升机下洗气流作用下各因素对静电喷雾沉积特性的影响规律,将正交试验与Box-Behnken响应面试验相结合,在定性分析的基础上,建立起沉积特性参数与荷电电压、飞行参数等影响因素之间的数学预测模型,定量地分析了各因素对沉积特性的影响.结果表明:大载荷无人直升机静电喷雾沉积特性受施药过程中荷电电压和飞行参数的影响显著.雾滴单位面积沉积量与荷电电压成正相关,与飞行速度、飞行高度成负相关.相同飞行参数下(飞行速度5m/s、飞行高度4m),荷电电压8kV的静电喷雾单位面积沉积量为0.3180μL/cm²,比非静电喷雾单位面积沉积量提高了1.17倍.与此同时,沉积量变异系数与飞行速度成正相关,与荷电电压、飞行高度成负相关,即增加荷电电压、降低飞行速度或者提高飞行高度能有效改善雾滴的沉积均匀性.     

喷头和施药液量对水稻植株上农药沉积和药剂防治效果的影响

为明确喷头及施药液量对水稻植株上农药沉积及药剂防治效果的影响,采用丽春红-G示踪法测定了4种喷头ST11001、ST11002、TR8001、TR8002在不同施药液量条件下喷雾农药在水稻植株上的沉积分布特性,并比较了4种喷头施用相同剂量的40%氯虫苯甲酰胺·噻虫嗪WDG对水稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis和褐飞虱Nilaparvata lugens的防治效果。结果表明,选择ST11002和TR8001喷头,在施药液量300 L/hm~2条件下喷雾,单株水稻上的丽春红-G沉积量分别达到27.55μg和28.16μg;选择ST11001和TR8002喷头,在施药液量900 L/hm~2条件下喷雾,单株水稻上的丽春红-G沉积量仅分别为12.27μg和14.86μg。喷头和施药液量的改变不影响水稻植株上农药沉积分布特性,均为上层沉积量中层沉积量下层沉积量。当施药液量从300 L/hm~2增加到900 L/hm~2,4种喷头ST11001、ST11002、TR8001、TR8002喷雾在水稻基部的雾滴密度分别增加了8.21、8.54、7.79和9.69倍;但在相同施药液量下,4种喷头在水稻基部的雾滴密度没有显著差异。同一剂量下,喷头和施药液量不同组合的防治效果间差异显著。表明针对稻田不同防治对象,选择合适的喷头及施药液量将有助于提高农药沉积及防治效果。     

基于无人机技术黄河沿岸沙丘移动速度监测及影响因素分析

为更便捷地监测乌兰布和沙漠黄河沿岸沙丘移动速度并解析其影响因素,该研究以乌兰布和沙漠沿黄段沙丘为研究对象,应用无人机航拍技术开展沿岸沙丘的季节性地貌过程和影响因素研究。结果表明:1)研究区沙丘年移动速率1.08～2.27 m/a,多年平均输沙势为78.82 VU,年合成输沙势为25.92 VU,处于低风能环境,8～12 m/s等级风输沙势是年输沙势的主要部分,约占73.24%。方向变率(合成输沙势(Resultant Drift Potential,RDP)与输沙势(Drift Potential,DP)的比值)RDP/DP保持在0.30～0.46之间,属于中等变率。合成输沙方向RDD为57.83°～107.39°,与沙丘移动方向较为一致,西风组占全年输沙势的52.09%,是沙丘年移动的主要驱动力。2)沙丘移动速率具有明显的季节特征,整体呈现春季移动速率快,冬末-春初次之,秋季与秋末-冬末相近,夏季移动速率最慢。其中,秋末-冬末、春季和秋季输沙势DP 8.48～20.49 VU,合成输沙势方向在90.02°～95.54°之间,RDP/DP值均在0.3～0.8之间,属于中等变率,西风组作用显著,这与年合成输沙方向及沙丘走向较为一致;冬末-春初和春末-夏季分别受东北风(NE)和南风组(SSE、S、SSW)作用,沙丘通过形态变化适应风向,移动速度降缓。季节输沙势主要集中在8～10m/s风速等级,约占整个季节输沙势的40.76%～56.93%。3)综合各季节和年际输沙势与沙丘移动距离呈线性正相关,拟合方程为y=1.02+0.006 62x(R~2=0.339,F=5.616,P=0.045),方程总体显著,输沙势可以表征该地区沙丘移动距离。基于无人机监测的沙丘运动研究综合显示,风况是该地区影响该地区沙丘移动的主要动力,其中西风组8 m/s以上风速是研究区沙丘移动的主要驱动力。风向变率和合成输沙势方向与沙丘移动方向一致时沙丘移动则快,不一致时则缓;无人机可在较大尺度上为沙丘移动提供更为便捷的监测服务,研究结果可为同类地区沙丘移动的无人机监测提供参考依据。     

国外农业航空静电喷雾技术研究进展与借鉴

农业航空静电喷雾技术作为中国发展精准农业航空应用技术的内容之一,对农药的有效利用和减少环境污染有积极意义.农业航空静电喷雾技术在国外发展较早也相对成熟,美国已有应用于有人机的商业化产品,并在美国、巴西等国各类粮食作物、经济作物和杂草防治作业中开展了大规模田间应用.该研究首先从基础研究、田间应用和优化工作等方面梳理了国外...