无人直升机(UAV)低空低容量喷洒农药雾滴在禾本科作物冠层的沉积分布及防治效果研究

被引:0
作者
高圆圆
机构
[1] 东北农业大学
关键词
小型无人机; 离心式转盘喷头; 雾滴沉积分布; 小麦蚜虫; 小麦吸浆虫; 水稻; 玉米螟; 防治效果;
D O I
暂无
年度学位
2013
学位类型
硕士
导师
摘要
随着现代化农业的发展,发展省力化、高工效农药使用技术已经成为农业生产的必然要求。本论文针对我国近年来新兴起的小型无人直升机(UAV),系统开展了采用UAV低空低容量喷雾技术研究,研究结果如下: 1.运用雾滴粒径测试系统对Af-811小型无人机雾化系统的性能参数进行了初步研究:离心式转盘喷头的雾化盘转速随直流电机电压的增大而增大,随流量的增加而减小;其雾滴粒径在70-100m之间,随电压的增大而减小,随流量的增大而增大;当直流电机电压电压在8~11V范围内变化时,单个喷头的喷幅在1.5~2.5m范围内随着电压的增大而增大,电压达到10V后,喷幅的变化趋势趋于平稳。采用Af-811小型无人机低空低容量喷雾,从单个喷幅看,当飞行速度为5m/s,喷雾高度为5m时,喷幅为8m,当喷雾高度为3m时,喷幅为6m;当飞行速度为3m/s,喷雾高度为5m时,喷幅为11m,当喷雾高度为3m时,喷幅为7.5m。从雾滴分布均匀性来看,四组飞行参数中飞行速度为5m/s喷雾高度为3m时的雾滴分布状况最佳。 2.本文开展了无人机低空低量喷洒农药雾滴在小麦作物冠层的沉积分布研究:在小麦吸浆虫的防治中首次应用了小型无人机进行低空喷洒,喷雾时飞行速度为5m/s,飞行高度为3m,施药量为500mL·667m-2。研究结果表明:(1)小型无人机低空喷洒,雾滴在小麦植株的沉积分布规律为:上部(穗部)>中部(倒二叶)>下部(倒三叶);采用离心式转盘喷头喷雾,雾滴在小麦上、中、下三个部位的雾滴沉积密度分别为12.4个/cm2、5.7个/cm2、3.3个/cm2,总体是液力式喷头的1.5倍左右;(2)小型无人机采用离心式转盘喷头,每667m2采用2.5%联苯菊酯超低容量剂100mL对水400mL喷雾,对小麦吸浆虫的防治效果达到81.6%。总体上看,小型无人机采用离心式转盘喷头进行低空喷洒优于液力式喷头。 3.在采用无人机喷洒超低容量制剂(ULV)防治小麦蚜虫试验中,单个喷幅内在小麦穗部的雾滴沉积密度分布在5~35个/cm2范围内,雾滴沉积密度越大防效越好,每667m2采用1.5%吡虫啉超低容量制剂200mL/对水300mL喷雾,对麦蚜的防治效果高达86.7%。 4.本文对无人机喷雾雾滴在水稻生长后期作物冠层的沉积分布状况的进行了研究,研究表明:雾滴主要集中在水稻作物上部,作物上部的雾滴沉积密度最高达到55.2个/cm2,是中部2倍左右,是下部的3倍左右,且单个喷幅内的雾滴沉积密度均呈现出中部较多往两边逐渐减少的现象。初步分析原因可能是,针对Af-811型小型无人直升机现有的喷雾系统,虽然无人直升机的旋翼向下吹的气流有利于雾滴向下穿透,但若喷头的安装位置错开了气流场,就可能导致细小雾滴过多的沉降到作物表面或产生飘移。 5.在夏玉米生长中后期,采用Af-811小型无人机喷洒毒死蜱不同剂型开展了玉米螟防治试验。结果表明:(1)在试验设定的三个飞行高度中,喷雾高度2.5m时的防治效果最好,达到80.7%;此时,农药雾滴在玉米雌穗部位达到15.6个/cm2;(2)无人机喷洒10%毒死蜱超低容量剂对玉米螟的防治效果为80.7%,而42%毒死蜱乳油对水稀释药液的防效只有69.1%,但当往42%毒死蜱乳油药液中添加雾滴蒸发抑制剂后,防效增加到75.8%。 与地面自走式高杆喷雾机相比,小型无人机低空低容量喷雾更省工、省时、省水,但从防效分析,无人机的喷雾技术还需要进一步优化。
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