25. 第二十五課時(shí) 植保無人機(jī)的施藥-3

Writedownyourtitleandplanningcontenthere.BUYUNAVIATION第二十五課時(shí)植保無人機(jī)的施藥-3BUYUNAVIATION一、植保無人機(jī)的施藥質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)農(nóng)藥使用的最佳效益是“將正好足夠的農(nóng)藥劑量放到靶標(biāo)上獲得既安全又經(jīng)濟(jì)的生物結(jié)果”農(nóng)藥沉積率質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)農(nóng)藥標(biāo)簽中以公頃作為單位面積來確定藥劑的用量，但是在田間條件下藥劑的分布極不均勻Viret等采用濾紙條法發(fā)現(xiàn)，在葡萄園采用隧道式噴霧機(jī)噴霧，農(nóng)藥?kù)F滴集中在葡萄葉片上沉積，采用鼓風(fēng)式噴霧機(jī)噴霧，農(nóng)藥?kù)F滴傾向于在葡萄藤蔓上沉積農(nóng)藥沉積率質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)Scudeler等采用分光光度計(jì)測(cè)量農(nóng)藥沉積量，發(fā)現(xiàn)噴頭前傾和后傾30°同時(shí)增加馬鈴薯上層和下層葉片的沉積量邱白晶等采用分光光度計(jì)測(cè)量沉積量的方法，對(duì)無人直升機(jī)飛行高度與速度對(duì)噴霧沉積分布的影響進(jìn)行了研究，表明飛行速度與飛行高度對(duì)霧滴沉積均勻性影響極其顯著農(nóng)藥藥液從噴霧機(jī)具噴施后就開始了藥劑的“劑量傳遞”農(nóng)藥沉積率質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)在從藥液箱向作物表面沉積的過程中，噴霧機(jī)具性能、操作條件、氣象條件、株冠層結(jié)構(gòu)、葉片表面特性等都對(duì)其傳遞和沉積有影響，存在藥液滴漏、霧滴飄移、霧滴彈跳、霧滴聚并流失等現(xiàn)象農(nóng)藥劑量傳遞的目標(biāo)是在植物葉片上形成理想的藥劑沉積分布，而藥液在植物葉片的最終沉積分布是由藥液的物化特性、霧滴譜、霧滴運(yùn)行速度、葉片表面結(jié)構(gòu)和作物株冠層結(jié)構(gòu)等多方面因素決定的農(nóng)藥沉積率質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)田間噴撒農(nóng)藥后藥劑的去向：農(nóng)作物、土壤、大氣防治作物病蟲害，總希望有更多的藥劑沉積在生物靶標(biāo)上，而沉積流失到土壤及大氣中的藥劑越少越好固體表面上一種液體取代另一種與之不相溶的流體的過程潤(rùn)濕過程質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)潤(rùn)濕過程的分類：沾濕、浸濕和鋪展農(nóng)藥?kù)F滴在作物葉片上的沉積變液／氣界面和固／氣界面為固／液界面的過程，屬于沾濕過程，液體表面張力γLG越大，沾濕過程越容易進(jìn)行接觸角：固、液、氣三相交界處，自固／液界面經(jīng)液體內(nèi)部到氣／液界面的夾角，以θ表示，平衡接觸角與三個(gè)界面之間的關(guān)系表示為潤(rùn)濕過程質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)公式稱為潤(rùn)濕的基本公式，亦稱潤(rùn)濕方程γSV-γSL=γLVcosθ以潤(rùn)濕方程計(jì)算藥液的黏附張力和黏附功潤(rùn)濕過程質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)黏附張力:β=γLVcosθ黏附功為:Wa=γLV(cosθ+1)測(cè)定了藥液的表面張力和接觸角即可解決判斷各種潤(rùn)濕的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可以判斷農(nóng)藥?kù)F滴在葉片上的沉積持留潤(rùn)濕過程質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)植物葉片表面特征對(duì)藥劑沉積分布的影響。藥劑在植物葉片上的沉積持留量決定著其生物效果，藥劑在植物葉片上的持留量是由多種因素決定的藥液能潤(rùn)濕植物葉片是藥液持留的基本條件，研究不同植物葉片表面的差異是提高農(nóng)藥?kù)F滴沉積持留的基礎(chǔ)植物葉片潤(rùn)濕性的差異主要是由葉片表面的蠟質(zhì)層造成的，蠟質(zhì)層為各種脂肪族化合物，同系物的鏈長(zhǎng)通常為C20～C35，顯示疏水性潤(rùn)濕過程質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)判斷植物葉片潤(rùn)濕性差異的方法有接觸角法和浸漬法，也可以用黏附張力（β）表示葉片潤(rùn)濕性的差異不同植物葉片由于表面特征和形態(tài)結(jié)構(gòu)的差異，對(duì)霧滴細(xì)度和潤(rùn)濕性能有不同的要求潤(rùn)濕過程質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)在不同的作物上噴施農(nóng)藥，應(yīng)該采取不同理化特性的農(nóng)藥劑型與不同噴霧方法霧滴在作物葉片上接觸角示意圖質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)農(nóng)藥?kù)F滴與葉片表面撞擊時(shí)，會(huì)發(fā)生彈跳現(xiàn)象藥液表面特性對(duì)其在生物靶標(biāo)上沉積分布的影響添加表面活性劑，會(huì)減少液滴彈跳次數(shù)，增加沉積量表面活性劑濃度對(duì)藥液最大持留量的影響質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)并不是在藥液中添加了表面活性劑、降低了表面張力就一定能增加藥液在植物葉片上的沉積量藥液表面特性對(duì)其在生物靶標(biāo)上沉積分布的影響藥液表面張力降低，增加了在難潤(rùn)濕葉片水稻和大麥上的沉積量，卻減少了黃瓜、油菜上的沉積量表面張力的改變有時(shí)對(duì)藥劑的沉積沒有影響。這些都是由葉片表面特征和表面活性劑特性的相互關(guān)系決定的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)茂密封閉的作物冠層結(jié)構(gòu)，葉面積系數(shù)大，農(nóng)藥?kù)F滴與葉片表面接觸機(jī)會(huì)多，農(nóng)藥有效利用率高，但稀疏開放的冠層結(jié)構(gòu)，葉面積系數(shù)小，容易發(fā)生藥液流失株冠層結(jié)構(gòu)、葉片傾角對(duì)農(nóng)藥?kù)F滴沉積分布的影響田間噴霧時(shí)，噴撒的農(nóng)藥劑量、施藥液量應(yīng)根據(jù)三維的株冠層結(jié)構(gòu)來確定，特別是對(duì)果樹噴霧時(shí)，應(yīng)根據(jù)單位面積土地上作物株冠層體積大小確定施藥液量質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)由于霧滴間的擴(kuò)散聚并及霧滴在已潤(rùn)濕葉片表面的彈跳現(xiàn)象，當(dāng)大容量噴霧時(shí)，葉片傾角與沉積量負(fù)相關(guān)，即葉片傾角越大，沉積量越小，葉片傾角越小，葉片越平展，農(nóng)藥沉積量越大株冠層結(jié)構(gòu)、葉片傾角對(duì)農(nóng)藥?kù)F滴沉積分布的影響表面活性劑（十二烷基苯磺酸鈉）濃度對(duì)藥液最大持有量的影響質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)最易被生物體捕獲并能取得最佳防治效果的農(nóng)藥?kù)F滴直徑或尺度稱為生物最佳粒徑生物最佳粒徑（BODS）理論不同農(nóng)藥?kù)F化方法形成不同細(xì)度的霧滴，但對(duì)于某種特定的生物體或生物體上某一特定部位，只有一定細(xì)度的霧滴才能被捕獲并產(chǎn)生有效的致毒作用，生物靶體的最佳粒徑范圍一般均為10～30μm與生物最佳粒徑相對(duì)應(yīng)，發(fā)展了控滴噴霧法和相應(yīng)的噴霧器械質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)考慮到農(nóng)藥?kù)F滴蒸發(fā)萎縮和控制細(xì)小霧滴飄移的問題，Matthews對(duì)生物最佳的霧滴粒徑做了補(bǔ)充生物最佳粒徑（BODS）理論增大霧滴粒徑就會(huì)減少農(nóng)藥的沉積量，減少霧滴粒徑能顯著提高在小麥上的沉積量，粒徑小于100μm的細(xì)霧滴在小麥上能獲得最佳沉積分布霧滴大小、霧滴速度、風(fēng)速對(duì)農(nóng)藥沉積分布的影響質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)小霧滴易被植物葉片捕獲，太小又容易發(fā)生飄失；大霧滴受氣流影響較小，但滴動(dòng)量大，撞擊葉片時(shí)容易脫落霧滴以較高速度撞擊作物葉片時(shí)動(dòng)量大，在窄的大麥葉片上沉積量減少，在寬葉植物蘿卜或芥菜上沉積量沒有變化作物株冠層內(nèi)的風(fēng)速也是影響霧滴沉積分布的重要因素，進(jìn)一步的試驗(yàn)說明風(fēng)速大會(huì)增加霧滴在直立靶標(biāo)上的沉積量，一定的風(fēng)速會(huì)增加霧滴在葉片上的沉積量，但過高的風(fēng)速會(huì)造成霧滴飄移，降低沉積量霧滴大小、霧滴速度、風(fēng)速對(duì)農(nóng)藥沉積分布的影響質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)作物葉面所能承載的藥液量有一個(gè)飽和點(diǎn)，超過這一點(diǎn)，就會(huì)發(fā)生藥液自動(dòng)流失現(xiàn)象，將這一點(diǎn)稱為流失點(diǎn)噴霧過程中農(nóng)藥流失規(guī)律質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)發(fā)生流失后，藥液在植物葉面達(dá)到最大穩(wěn)定持留量在常規(guī)大容量噴霧法中如果能很好地研究并控制噴霧量在流失點(diǎn)以下，就可能大大降低農(nóng)藥的流失量植物葉片上藥液流失與噴霧方法、霧滴大小、藥液特性等因素有關(guān)采用大容量噴霧法施藥，由于農(nóng)藥?kù)F滴重復(fù)沉積、聚并，容易發(fā)生藥液流失噴霧過程中農(nóng)藥流失規(guī)律質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)當(dāng)藥液從作物葉片發(fā)生流失后，由于慣性作用，葉片上藥液持留量將迅速降低，穩(wěn)定后形成最大穩(wěn)定持留量，其數(shù)值遠(yuǎn)小于流失點(diǎn)POR為流失點(diǎn)；RM為最小持留量；R0為最大持留量表明了藥液在作物葉片上的流失點(diǎn)與最大持留量的關(guān)系最大穩(wěn)定持留量與藥液表面張力、藥液與葉片的接觸角有關(guān)噴霧過程中農(nóng)藥流失規(guī)律質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)在農(nóng)藥田間噴霧時(shí)，調(diào)整藥液表面張力和接觸角，增加藥液在靶標(biāo)上的黏附力，會(huì)在一定程度上降低藥液流失現(xiàn)象仔細(xì)研究這個(gè)規(guī)律，將提高農(nóng)藥有效利用率，降低農(nóng)藥流失到環(huán)境中的總量用分光光度計(jì)測(cè)量農(nóng)藥沉積率的方法農(nóng)藥沉積率測(cè)試質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)試驗(yàn)前準(zhǔn)備儀器設(shè)備的準(zhǔn)備。試驗(yàn)前先對(duì)需用的試驗(yàn)設(shè)備，如熒光分光光度計(jì)、葉面積測(cè)量?jī)x、電子天平、磅秤、微量移液槍、皮卷尺等進(jìn)行檢查，保證設(shè)備工作狀態(tài)正常植保無人機(jī)的準(zhǔn)備。調(diào)整好試驗(yàn)用植保無人機(jī)，蓄電池充滿電，校準(zhǔn)磁羅盤，檢查試驗(yàn)地塊，確定噴霧量、飛行速度、飛行高度及飛行航線用分光光度計(jì)測(cè)量農(nóng)藥沉積率的方法農(nóng)藥沉積率測(cè)試質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)試驗(yàn)前準(zhǔn)備試驗(yàn)溶液的準(zhǔn)備確定示蹤劑熒光值與濃度的函數(shù)關(guān)系在熒光分光光度計(jì)上，用確定的最大吸收波長(zhǎng)分別對(duì)已知質(zhì)量濃度的系列熒光試劑溶液進(jìn)行熒光值（即吸光度）測(cè)量，并用最小二乘法擬合出熒光值與質(zhì)量濃度值的對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)關(guān)系濃度值-熒光值標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)關(guān)用分光光度計(jì)測(cè)量農(nóng)藥沉積率的方法農(nóng)藥沉積率測(cè)試質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)試驗(yàn)前準(zhǔn)備試驗(yàn)溶液的準(zhǔn)備配制試驗(yàn)溶液：取定量的熒光試劑，用去離子水稀釋成濃度為0.5～1.0μg／mL的熒光試劑溶液測(cè)定作物葉片上示蹤劑回收率采樣點(diǎn)布置質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)確定采樣小區(qū)：在試驗(yàn)區(qū)域上，按對(duì)角線5點(diǎn)式定點(diǎn)法確定采樣小區(qū)中心點(diǎn)位置采樣點(diǎn)布置質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)確定采樣點(diǎn)對(duì)撒播作物，在采樣小區(qū)內(nèi)可按5點(diǎn)式定點(diǎn)法選取或隨機(jī)選取有代表性的5個(gè)植株；對(duì)條播作物采取按行取段方式，行數(shù)不應(yīng)少于2，選定的作為采樣用植株應(yīng)不受噴霧機(jī)行走時(shí)碰壓干擾，并應(yīng)做好標(biāo)記采樣小區(qū)作物葉片的總面積計(jì)算采用葉面積測(cè)量?jī)x測(cè)定各采樣小區(qū)采樣植株的葉面積fsmpl-i，取平均值作為采樣小區(qū)內(nèi)作物的葉面積系數(shù)，并根據(jù)采樣小區(qū)內(nèi)植株總數(shù)計(jì)算出采樣小區(qū)內(nèi)作物葉片的總面積fi噴施試驗(yàn)及計(jì)算質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)噴施作業(yè)根據(jù)試驗(yàn)地塊大小在噴霧機(jī)藥箱內(nèi)加入適量的試驗(yàn)溶液，調(diào)整調(diào)壓裝置至規(guī)定的噴霧壓力，按事先確定的飛行速度勻速進(jìn)行噴霧作業(yè)按下式計(jì)算整個(gè)試驗(yàn)區(qū)域試驗(yàn)溶液噴施總量Q

Q=q×t式中，Q為整個(gè)試驗(yàn)區(qū)域試驗(yàn)溶液噴施總量，單位為L(zhǎng)；t為整個(gè)試驗(yàn)區(qū)域噴施作業(yè)總時(shí)間，單位為min；q為植保無人機(jī)所有噴頭流量／單位時(shí)間噴施試驗(yàn)及計(jì)算質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)試樣收集和處理噴霧結(jié)束后，待植株上試驗(yàn)溶液無明顯滴落時(shí)，采摘各采樣小區(qū)標(biāo)記的采樣點(diǎn)處植株或葉片，分別保存并做好標(biāo)識(shí)，且放在不透光的密閉容器中使用振蕩器和定量的去離子水分次將熒光試劑從植株或葉片上完全洗脫，再使用熒光分光光度計(jì)測(cè)定洗脫液的吸光度，確定其濃度，并按下式計(jì)算出各采樣小區(qū)內(nèi)沉積在作物上的有效試驗(yàn)溶液的液量mi噴施試驗(yàn)及計(jì)算質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)試樣收集和處理

mi=(Psmpl-i-P0)KV/Psprayfsmpl-i×fimi為第i個(gè)采樣小區(qū)內(nèi)作物上沉積的有效試驗(yàn)溶液的液量；Psmpl-i，為第i個(gè)采樣小區(qū)采樣植株或葉片洗脫液的熒光試劑濃度；P0為無試驗(yàn)溶液的植株或葉片洗脫液的熒光試劑濃度；K為校準(zhǔn)系數(shù)；Vi為第i個(gè)采樣小區(qū)采樣植株或葉片定量洗脫水液量；Pspray為試驗(yàn)溶液熒光試劑濃度；fsmpl-i為采樣小區(qū)采樣植株數(shù)，或采樣葉片總面積；fi為采樣小區(qū)總植株數(shù)，或總?cè)~片面積質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)結(jié)果計(jì)算整個(gè)試驗(yàn)區(qū)域沉積在作物上的有效試驗(yàn)溶液總量M的計(jì)算計(jì)算沉積在5個(gè)采樣小區(qū)作物上的有效沉積溶液總量mi，并按下式算出整個(gè)試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)沉積在作物上的有效試驗(yàn)溶液總量M，M為在整個(gè)試驗(yàn)區(qū)域作物上的有效沉積溶液總量，單位為mL；F為試驗(yàn)區(qū)域總面積，單位為㎡；Fs-i；為第i個(gè)采樣小區(qū)面積，單位為㎡質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)結(jié)果計(jì)算農(nóng)藥沉積率農(nóng)藥沉積率按下式計(jì)算

η=M/1000Q×100%式中，η為沉積率，單位為％質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)防治效果檢查前的準(zhǔn)備工作試驗(yàn)地的選擇和調(diào)查、作物調(diào)查及病蟲害的調(diào)查、農(nóng)藥的選擇等試驗(yàn)地的選擇和調(diào)查作物及病蟲害的調(diào)查蟲口密度情況可按下式計(jì)算

σ=M/A式中，σ為蟲口密度，單位為個(gè)／㎡；M為各取樣點(diǎn)總蟲數(shù)；A為調(diào)查總面積，單位為㎡質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)防治效果檢查前的準(zhǔn)備工作試驗(yàn)地的選擇和調(diào)查、作物調(diào)查及病蟲害的調(diào)查、農(nóng)藥的選擇等農(nóng)藥選擇根據(jù)農(nóng)作物的品種、生長(zhǎng)情況及病蟲害種類，選擇農(nóng)藥施藥量考慮對(duì)人畜無害、對(duì)作物安全的農(nóng)藥，嚴(yán)禁使用劇毒農(nóng)藥；考慮使用藥效高、成本低的油劑農(nóng)藥，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整藥液濃度及施藥量等對(duì)于幾種蟲害兼有的作物，可以采用數(shù)種藥物并用，但在混合時(shí)，不應(yīng)使它們各自藥效互相干擾質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)防治效果檢查前的準(zhǔn)備工作試驗(yàn)地的選擇和調(diào)查、作物調(diào)查及病蟲害的調(diào)查、農(nóng)藥的選擇等農(nóng)藥選擇需記錄氣象條件，并根據(jù)氣象情況、病蟲害情況，確定噴霧的方向、噴幅、飛行速度、飛行高度、施藥液量等作業(yè)參數(shù)；調(diào)整機(jī)具，仔細(xì)檢查機(jī)具的工作狀態(tài)是否正常、是否能正常起飛、噴霧狀態(tài)是否正常，備足電池，檢查充電器是否能正常工作防治效果的檢查質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)蟲害防治效果檢查以對(duì)作業(yè)前后病蟲害情況的調(diào)查為基礎(chǔ)，對(duì)蟲害防治效果的調(diào)查防治效果按下式計(jì)算

ε=(Ma-Mb)/Ma×100%式中，ε為防治效果；Ma為防治前蟲口數(shù)；Mb為防治后蟲口數(shù)防治效果的檢查質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)病害防治效果檢查農(nóng)作物病害防治是指本著預(yù)防為主的方針，在作物將要發(fā)病時(shí)進(jìn)行有效預(yù)防，施藥處理，在施藥后見不到病害發(fā)病癥狀在田間調(diào)查時(shí)，可以采用覆蓋點(diǎn)方式，也可以采用相鄰無作業(yè)相同種類作物作為對(duì)照區(qū)，可以采用無紡布或苫布覆蓋點(diǎn)選擇要有代表性，不要選擇地邊或地頭防治效果的檢查質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)雜草防治效果檢查雜草防治效果檢查也可以采用覆蓋點(diǎn)的方式進(jìn)行飛機(jī)作業(yè)前，在作業(yè)田間隨機(jī)選擇3～5個(gè)覆蓋點(diǎn)，覆蓋點(diǎn)面積為2mx2m，使用無紡布或苫布，先調(diào)查選擇覆蓋點(diǎn)內(nèi)雜草的發(fā)生情況，如雜草種類、草齡、各種雜草數(shù)量，并做好標(biāo)記飛機(jī)噴施完待霧滴全部落下后，撤去覆蓋物，15天、30天各調(diào)查一次，與施藥區(qū)對(duì)比計(jì)算滅草效果，秋后測(cè)產(chǎn)防治效果的檢查質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)葉面肥增產(chǎn)效果調(diào)查葉面肥施用效果的調(diào)查主要是看秋后糧食產(chǎn)量可采用覆蓋點(diǎn)的方式，在飛機(jī)作業(yè)前，選擇代表性的覆蓋點(diǎn)3～5個(gè)飛機(jī)作業(yè)完待霧滴全部落下后，撤去覆蓋物，并做好標(biāo)記秋后與噴施作業(yè)區(qū)共同測(cè)產(chǎn)，計(jì)算出每穗粒數(shù)或每株粒數(shù)增長(zhǎng)情況、千粒重增長(zhǎng)、外觀品質(zhì)、成熟期、干物質(zhì)量、株高等，計(jì)算產(chǎn)量、噴施區(qū)與未噴施區(qū)對(duì)照產(chǎn)量增長(zhǎng)情況，計(jì)算出增產(chǎn)效果噴霧作業(yè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的檢查質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)班次時(shí)間小時(shí)生產(chǎn)率，按下式計(jì)算，有

Wb=U/Tb式中，Wb為小時(shí)生產(chǎn)率，單位為h㎡／h；U為