【目的】研究水稻叶片的表面特性和有机硅助剂Silwet-408溶液的单个雾滴在30°、45°和60°3个倾角水稻叶片正、反面的行为,以期为农药雾滴对靶叶面滞留控制机制提供依据。【方法】利用扫描电镜观察水稻叶片的表面特性,并通过Zisman图法测定稻叶的临界表面张力。同时测定0、3.91、7.81、15.63、31.25、62.50、125.00和250.00 mg·L-1 8个浓度的Silwet-408溶液的表面张力后,利用表面张力法测定出Silwet-408的临界胶束浓度,并借助于接触角测量仪测定8个溶液的单个雾滴在3个倾角水稻叶片上的接触角。【结果】电镜观察发现水稻叶片正、反面存在3种类型...

【目的】研究在三唑磷喷雾液中添加不同润湿剂及其与增黏剂组合,以及喷药0、1、2、4、8h后人工模拟降雨对三唑磷在水稻叶片上沉积量的影响。【方法】利用残留分析的气相色谱检测方法测定三唑磷喷雾药液在水稻叶片上的沉积量。【结果】润湿剂中仅6501能提高三唑磷在水稻叶片上的沉积量;润湿剂与增黏剂组合,特别是增加增黏剂的用量,可以显著提高药液在水稻叶片上的沉积量及耐雨水冲刷的能力,最佳助剂组合是质量分数为0.025%的6501与0.02%聚丙烯酸钠,其沉积量高达77.4μg·g-1,是对照处理的8倍多。【结论】添加合适的助剂在同等药效下可以减少用药量,达到降低用药成本和减少环境污染的目的。

【目的】分析弥雾机和手动喷雾器在不同施液量条件下喷雾,农药雾滴在水稻冠层沉积分布特征,阐明农药剂量的沉积结构及空间分布对药剂防治效果的影响。【方法】以农药雾滴采集装置和水敏纸收集农药雾滴,通过DepositScan软件分析雾滴覆盖率和雾滴密度,并利用示踪剂估测农药沉积量。【结果】弥雾机和手动喷雾器不同施液量条件下喷雾,叶角45°和0°水稻叶片正面的雾滴覆盖率显著高于叶片反面。弥雾机在225、450、600 L·hm-2施液量条件下喷雾,叶角0°水稻叶片反面的雾滴密度均大于200个/cm2,施液量间差异显著。手动喷雾器在600、900、1 200 L·hm-2施液量条件下喷雾,叶角0°和45°水...

水稻叶片表面独特的微纳米结构是造成农药雾滴在叶片上难以持留的主要原因,叶片上凝结的露水会改变叶片表面的微结构,从而对农药雾滴的沉积状态产生影响。针对这一问题分别进行了田间试验和实验室模拟试验,通过高速摄影以及农药沉积量试验研究没有露水、露水量较少和露水量多3种情况下,使用标准扇形喷头与防飘射流喷头进行喷雾时的农药雾滴沉积。试验结果显示,叶片上露水的存在能够增加农药雾滴的沉积并且影响显著,且不同喷头间存在显著性差异。高速摄影试验结果显示,露水的存在减少了雾滴的弹跳情况,农药雾滴在沉积过程中雾滴与叶片的直接作用变为农药雾滴与露水的作用,从而增加了沉积。

【目的】分析喷雾方式对农药雾滴在水稻群体内沉积分布的影响,研究提出稻田合理的喷雾方式,提高稻田农药利用率。【方法】在水稻分蘖期、孕穗期和扬花期,用配有空心圆锥雾喷头的手动喷雾器叶面喷洒和配有气力式弥雾喷头的弥雾机下倾45°角喷洒指示剂丽春红-G溶液,收集并测定沉积在植株上层、中层和下层不同点位载玻片上的雾滴指示剂丽春红-G沉积量。【结果】以不同喷雾方式施药,水稻叶片正面、背面及垂直方向不同点位的丽春红-G沉积量有显著差异。在水稻分蘖期、孕穗期、扬花期用手动喷雾器叶面喷雾和弥雾机45°角下倾喷雾,丽春红-G的沉积量在水稻群体空间内的分布趋势均表现为上层>中层>下层。在水稻分蘖期用手动喷雾器叶面喷...

为科学用药防治灰飞虱提供理论依据,采用雾滴采集装置和水敏纸采集农药雾滴,通过Deposit Scan软件分析雾滴覆盖率和雾滴密度,并以示踪剂估测农药沉积量,从而分析两种喷雾方式下农药雾滴在小麦基部2个位点上的沉积分布与对灰飞虱防效的关系。结果表明,弥雾机下倾喷雾获得的雾滴覆盖率频次分布多倾向于高值区间,平均雾滴覆盖率分别为2.52%和0.48%,与弥雾机飘移喷雾下的雾滴覆盖率相比,差异分别达到显著和不显著水平;从雾滴密度来看,两种喷雾方式之间无显著差异。沉积量的结果表明,弥雾机下倾喷雾获得的沉积量均大于弥雾飘移方式下获得的沉积剂量,平均沉积剂量分别为0.427和0.422 mg·m-2,均显著...

【目的】优化静电喷雾液剂配方,研究助剂对静电喷雾液剂电导率及沉积量的影响,探寻二者之间的关系,为降低农药使用量,实现农业可持续发展提供科学依据。【方法】采用新型环保溶剂HDBE和NCC,以二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮和异佛尔酮作为助溶剂,设定助溶剂用量分别为0、3%、5%、7%和10%,以传统溶剂S200#作为对照。根据静电喷雾液剂质量技术指标对不同配方进行筛选。分析助剂种类及用量的变化对阿维菌素和呋虫胺两种静电喷雾液剂电导率的影响。同时,在施药前测定靶标叶面积,施药后用丙酮反复冲洗、过滤、旋蒸、定容,最后采用高效液相色谱(HPLC)测定靶标叶片上农药有效成分的沉积量,探究助剂种类和用量对黄瓜和番茄叶片正、背面沉积量的影响,分析制剂电导率与沉积量之间的关系,评价静电喷雾包抄效应。【结果】筛选出6个符合质量技术指标要求的环保型静电喷雾液剂配方;制剂电导率并非各组分电导率的加权平均数,而是各组分相互作用的结果;对于极性不同的农药有效成分配制的静电喷雾液剂,助剂种类和用量的改变对电导率和沉积量的影响趋势相同。当有效成分为非极性农药阿维菌素时,其对制剂整体电导率几乎无影响,而当采用极性较大的农药呋虫胺时,制剂整体的电导率得到显著提高,在相同助剂条件下,高出阿维菌素制剂近百倍。当溶剂为HDBE时,电导率较小,电导率和沉积量随助溶剂质量分数的提高增幅较大,差异显著。当溶剂为NCC时,由于其本身电导率较大,二者随助溶剂用量的提高增幅较小,不同配方之间的电导率差异减小。当助溶剂同为二甲亚砜时,由HDBE、NCC作为溶剂制备的静电喷雾液剂电导率及沉积量较传统溶剂S200#均显著增加,其中电导率高出5倍以上,沉积量高出1.5倍以上;静电喷雾液剂在黄瓜叶片正、背面的沉积量均大于番茄;不同配方在靶标正、背面沉积量之比在1.17—2.11。【结论】环境友好的HDBE、NCC可代替S200#成为静电喷雾的优良溶剂;助剂的种类和用量的改变对静电喷雾液剂电导率及沉积量有重要影响,通过提高制剂的电导率可以显著改善沉积量,从而提高农药有效利用率;所配制的静电喷雾液剂具有良好的静电包抄效应。

【目的】量化分析农药助剂对空中和地面防控林业有害生物的雾滴粒径影响,为农药助剂的生产应用、喷头的操作使用提供技术依据,为进一步研究新型农药助剂、设计新型喷头和喷雾设备提供理论支持。【方法】利用开路式风洞和激光粒度仪对农药助剂在空中和地面防治时不同风速、喷头类型、喷头孔径、喷施压力、喷雾介质等情况下的雾滴粒径、分布跨度进行研究,并根据美国S572. 1标准判断喷头雾谱等级,分析农药助剂配比、喷头结构参数、施药技术因素对雾滴粒径分布的影响。【结果】压力增大和喷头孔径减少,均会导致喷头的雾滴体积中径变小。相较于水作为喷雾介质,当以飘移抑制剂41A作为喷雾介质时,所有喷头的雾滴粒径变大,分布跨度增大,雾谱等级改变。当以表面活性剂LI700和润湿剂CHEMWET作为喷雾介质时,地面国产喷头的雾滴粒径稍变小,雾谱等级维持不变;对于空中CP系列扇形喷头,导流板设置的喷雾偏转角度增大,雾滴粒径减小,雾滴谱分布跨度变小,雾滴雾化均匀性更好。【结论】农药助剂与体积中径、分布跨度显著相关。进行空中施药时,为了降低雾滴飘移,需要添加合适的农药助剂(如飘移抑制剂41A)增大雾滴粒径,提高附着性;进行地面施药时,为了确保覆盖面积和冠层穿透性,需要添加合适的农药助剂(如表面活性剂LI700)降低雾滴粒径,增强沉积率。蜡质层较厚的树木叶片,其表面较难被药液润湿,对于此类靶标喷施农药时,应使用润湿剂CHEMWET,以增加药液在靶体表面的润湿性能和黏附性能。

为了探明雾滴体积和测量时间对接触角测量的影响程度,以蜡膜和载玻片为参照,研究了不同体积和不同测量时间下液滴在稻叶表面的接触角,并通过扫描电镜观察了稻叶的表面特性。结果表明:液滴体积越大,在稻叶上的接触角越小,测量体积可选择1~5μl,测量时间可选择在液滴滴下后40~60 s。液滴在滴下后的10 s内接触角变化率较大,其中以亲水的载玻片上的接触角变化率(0.66±0.03)最大,随着时间的延长接触角变化率显著降低。电镜观察结果表明:稻叶为疏水界面很大程度取决于其表面的SiO2-蜡质复合体所形成的乳头状突起,其正、反面的密度分别为(1778.4±13.2)和(1563.6±35.2)个·mm-2。

【目的】研究稻田常用农药大容量喷雾和弥雾浓度下药液在稻叶上的润湿性能。【方法】采用Zisman图法测定稻叶的临界表面张力,并将其与采用国家标准GB 5549-90的方法测定的52种农药田间使用浓度下药液的表面张力值进行比较分析;采用表面张力法测定药液中表面活性剂的临界胶束浓度,并借助5种制剂来分析说明药液在稻叶上的润湿性。【结果】南粳44、南京11和武香糯8333 3种稻叶正、反面的临界表面张力估值介于29.90—32.88 mN.m-1。大容量喷雾和弥雾时,药液的表面张力小于稻叶临界表面张力的农药分别为21和23种,其中药液中表面活性剂浓度高于临界胶束浓度的农药分别为19和21种;其余农药的...

为了解无人机喷雾粒径对水稻冠层雾滴沉积效果的影响,以丽春红2R为示踪剂,检测了粒径分别为218、200、178、145μm的雾滴在水稻冠层上、中、下部的沉积分布。结果表明:雾滴在水稻冠层上、中、下部的沉积量之间差异显著,下部的雾滴沉积量高于上部和中部;不同粒径雾滴沉积量之间差异极显著,即喷雾粒径显著影响雾滴在靶标上的沉积量。不同粒径雾滴的小区试验中,采样点平均单位面积药液沉积量具有随喷雾粒径减小而增大的趋势,粒径218μm喷雾的冠层中部单位面积平均沉积量最小,为0.52μL/cm~2,粒径145μm喷雾的冠层下部的平均单位面积沉积量最大,为0.99μL/cm~2。粒径145μm喷雾在植株上、中、下部冠层采样点沉积量变异系数最低,分别为8.40%、17.86%、14.92%,粒径218μm喷雾的冠层采样点沉积量变异系数最高,分别为33.86%、32.04%、34.06%。以上结果说明,雾滴在水稻冠层的分布均匀性和穿透性都较好,且雾滴粒径越小,水稻冠层单位面积药液沉积量越大,分布均匀性越好。

作为智能农业的重要组成部分,植保无人机的使用大大提高了作业效率,但智能设备快速推广使用的同时也对环境产生了一定的风险及危害。为了实际检测植保无人机的喷施效果并评估施药风险,开展北方寒地玉米多旋翼植保无人机航空喷雾效果研究,着重对比3种不同施药量下雾滴在玉米冠层不同部位的沉积效果,同时就添加助剂对于雾滴沉积的影响效果进行分析。结果表明:自然风对雾滴沉积效果的影响程度要强于施药量的变化,尤其是当无人机使用孔口尺寸较小的常规压力喷头进行喷施作业时,若自然风风速较大会显著导致无人机有效沉积减少(p=0.045);在2m的喷施作业高度下,施药量为15L·hm~(-2)(1#、4#)和30L·hm~(-2)(2#)时雾滴沉积效果的差异并不是很大。只有当施药量增大为45L·hm~(-2)时,才可以在一定程度上增加喷施雾滴在玉米冠层间的沉积,但会导致雾滴的沉积均匀性变差以及沉积率降低,污染环境的风险也随之加大。研究还发现添加助剂会使航空喷施雾滴粒径显著增大,对于雾滴覆盖率和沉积密度的沉积分布效果也有一定影响作用,却并不显著。研究结果可以作为当前植保无人机施药作业的参考。

【目的】分析不同剂量条件下,雾滴密度和雾滴大小对氯虫苯甲酰胺防治稻纵卷叶螟效果的影响,为稻田农药的高效施用提供科学依据。【方法】采用自动行走式喷雾塔模拟田间喷液量,通过添加表面活性剂使不同浓度的氯虫苯甲酰胺药液在水稻叶面上有同等润湿展布能力,利用图像处理方法计算水敏纸上收集到的雾滴密度。【结果】氯虫苯甲酰胺剂量为2.00 mg.m-2,增加雾滴密度能显著提高防治效果。剂量增加到4.00 mg.m-2,雾滴体积中径VMD 200μm和VMD 75μm的雾滴密度在分别达到26.06和66.96个/cm2后,防治效果即可与高密度处理效果相当。VMD 200μm的雾滴密度为82.09个/cm2时,剂量...

针对我国喷药作业以经验为主,过量使用农药的问题,采用超红算子2R-G-B与OTSU算法结合的图像处理方法,研究叶片表面形态特征、雾滴粒径和叶片倾角3因素对雾滴沉积分布的影响。结果表明:1)该图像处理方法能有效分割雾滴与叶片背景,基于该方法的雾滴覆盖率测定结果与人工分割方法比较,相对误差<5%。2)叶片表面形态特征、雾滴粒径和叶片倾角3因素对雾滴覆盖率的影响均显著。3)在相同喷量条件下,雾滴覆盖率随叶片倾角增大而减小,但当倾角增大到30°时,粒径为138.2和157.6μm的雾滴在粗糙和光滑叶片表面上的覆盖率发生突增。4)雾滴覆盖率随粒径增大而减小,但当叶片倾角大于60°时,粒径为157.6和197.1μm的雾滴在相同叶片表面上的覆盖率差异不大。5)在相同叶片倾角条件下,粒径较小的2种雾滴的覆盖率在粗糙叶片表面上最大,在光滑叶片表面上最小。所提出的基于图像处理的雾滴覆盖率测定方法,可为雾滴在叶片表面上的分布研究提供评估手段。