近期，在華大基因大鵬新區(qū)創(chuàng)新研究院試驗(yàn)基地，高科新農(nóng)試驗(yàn)人員使用多旋翼——高新M23做油菜花苗期菜青蟲滅殺試驗(yàn)。這篇走心的試驗(yàn)報(bào)告，通過(guò)合理、專業(yè)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證了多旋翼——高新M23的噴霧效果和作業(yè)效果，為廣大蔬菜種植戶蟲害的飛防提供了科學(xué)依據(jù)。

試驗(yàn)地形圖

 

    菜青蟲是我國(guó)分布最普遍，危害最嚴(yán)重，經(jīng)常成災(zāi)的害蟲，主要為害油菜、花椰菜、白菜、蘿卜、甘藍(lán)等十字花科蔬菜，偏嗜厚葉類蔬菜。幼蟲共5齡，3齡前多在葉背為害，3齡后轉(zhuǎn)至葉面蠶食，4—5齡幼蟲的取食量占整個(gè)幼蟲期取食量的97%，嚴(yán)重時(shí)葉片全部被吃光，只殘留粗葉脈和葉柄，造成絕產(chǎn)。根據(jù)菜青蟲的習(xí)性，于早上或傍晚在植株葉片背面正面均勻噴藥，可有效防治菜青蟲的危害。防治時(shí)要注意抓住防治時(shí)期，在田間產(chǎn)卵盛期和幼蟲孵化初期噴藥。

青蟲蝕咬的油菜苗

 

    試驗(yàn)材料與施法1、本次噴霧作業(yè)試驗(yàn)所用的機(jī)型為四旋翼——高新M23，其主要技術(shù)參數(shù)如下表。

    表1無(wú)人機(jī)主要性能指標(biāo)

 

 

    噴霧系統(tǒng)由噴桿、水泵、U型藥箱、管路、4個(gè)液壓式噴頭組成，4個(gè)噴頭相應(yīng)的位于4個(gè)旋翼下方。

 

    2、供試藥劑：20%吡蟲啉殺蟲劑；25%氯氰·毒死蜱，東莞市瑞德豐生物科技有限公司；5%甲維·氟鈴脲，青島泰生生物科技有限公司。每畝地選用任意兩種農(nóng)藥混合，用量均為40mL/畝，用水量為1L。

 

    3、試驗(yàn)時(shí)間：2016年12月30日11：00～15：00

 

    4、試驗(yàn)場(chǎng)地：深圳市大鵬新區(qū)華大基因試驗(yàn)基地，作業(yè)面積180畝，田地分為2個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。試驗(yàn)地塊每隔175cm有一個(gè)灌水溝,灌水溝的寬度為50cm。

 

    5、作物及害蟲：作物為油菜花苗期，有5-6片葉子，平均生長(zhǎng)高度為8cm-10cm。播種密度為35cm×40cm。防治的害蟲為菜青蟲的幼蟲時(shí)期。

 

    試驗(yàn)設(shè)計(jì)1、采樣點(diǎn)的布置：

 

    如下圖所示，在足夠大的地塊中設(shè)置間隔為8m的兩條霧滴采集帶A、B。采樣帶的延伸方向與飛機(jī)飛行方向垂直，且采樣點(diǎn)布置在所選擇的一橫行油菜花的每一株上，圖中紅色虛線為飛機(jī)飛行軌跡。根據(jù)無(wú)人機(jī)的有效噴幅為5m，設(shè)置采樣帶的長(zhǎng)度為12m。在噴幅邊緣線和航線上設(shè)置a、b、c、d、e五條采樣帶采集噴幅邊緣線上和航線上的霧滴，這五條采樣帶上的采樣點(diǎn)每隔一株油菜苗布置一個(gè)。圖a、b和c分別表示的試驗(yàn)方案圖、試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)際飛行軌跡圖。圖c中的綠色線條代表飛機(jī)自動(dòng)規(guī)劃的航線，紅色線條代表飛機(jī)試驗(yàn)時(shí)的飛行軌跡，黃色線條表示作業(yè)的航線。

a.采樣點(diǎn)的布置方式圖

b.采樣帶布置現(xiàn)場(chǎng)圖

c.飛行軌跡圖

 

 

    試劑采用誘惑紅食品添加劑配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的濃度進(jìn)行噴施試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)采用白紙作為測(cè)試卡收集噴施的霧滴，卡片的尺寸為700mm×500mm。

 

    每個(gè)架次噴霧試驗(yàn)后，等幾分鐘待測(cè)試紙上的霧滴干燥后做好標(biāo)記進(jìn)行收集，放入密封袋，用Deposition Scan軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

 

 

    M234四旋翼無(wú)人機(jī)的作業(yè)方式為自主飛行，飛行前在地面站上輸入飛行高度、飛行速度和噴幅，系統(tǒng)自動(dòng)規(guī)劃航跡，飛機(jī)沿著預(yù)定的中軸線飛行。本次試驗(yàn)是研究無(wú)人機(jī)在設(shè)定噴幅為5m時(shí)的霧滴沉積分布規(guī)律，包括采樣帶上的霧滴分布和噴幅邊界線、航線上的霧滴分布，飛行高度為2m，飛行速度為4m/s。為使噴灑更加穩(wěn)定，將采樣區(qū)布置在田地的中間位置，飛機(jī)進(jìn)入采集的邊界點(diǎn)區(qū)域開始噴灑藥液。

 

    4、霧滴分布情況：

 

    用白紙代替植物葉片有一定的誤差，但霧滴在白紙片上的分布能夠近似說(shuō)明霧滴在植物葉片上的分布情況。

    測(cè)試紙采集樣本

 

    根據(jù)《中華人民共和國(guó)民用航空行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中《農(nóng)業(yè)航空噴灑作業(yè)質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)》規(guī)定：飛機(jī)在進(jìn)行超低量噴灑作業(yè)時(shí)，作業(yè)對(duì)象上的霧滴沉積量大于等于15個(gè)/cm2時(shí)，為噴灑有效區(qū)域，圖中所有采樣點(diǎn)均達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

 

 

    噴霧效果的好壞，與霧滴粒徑的大小有密切的關(guān)系，霧滴粒徑是農(nóng)藥噴霧技術(shù)中較易控制的重要參數(shù)，對(duì)噴霧效果起著決定性的作用。為了清晰的看出霧滴粒徑在各個(gè)粒徑范圍內(nèi)的分布情況，以下用霧滴粒徑譜來(lái)表示，粒徑譜的劃分區(qū)間是：50～80um，80～100um，100～120um，120～150um，150～180um，180～200um，200～220um，220～250um，250～300um，大于300um。在每片采樣點(diǎn)單位面積上統(tǒng)計(jì)霧滴粒徑數(shù)量，如下表。

 

    表2霧滴粒徑范圍表

 

 

 

    從上圖表中可以看出，霧滴從小粒徑范圍到大粒徑范圍的數(shù)量呈幾何速度減小，且主要集中在小粒徑范圍內(nèi)，在50-180um之間。在50～80um范圍內(nèi)的霧滴數(shù)量是在80～100um區(qū)間數(shù)量的2倍，是100～120um區(qū)間霧滴數(shù)量的3倍。粒徑大于180um的霧滴在一次噴霧中的數(shù)量極少，由霧滴粒徑譜可以看出，所占的比例為5%左右。

    霧滴粒徑譜

 

    上圖反映了各霧滴粒徑范圍所占的比例，其中霧滴數(shù)量中值粒徑在80-100um內(nèi)，霧滴數(shù)量中值粒徑是指在一次噴霧中，將全部霧滴從小到大順序累加，當(dāng)累加的霧滴數(shù)目為霧滴總數(shù)的50%時(shí)，所對(duì)應(yīng)的霧滴粒徑為數(shù)量中值粒徑。霧滴體積中值粒徑為140-190um，說(shuō)明一次噴霧中，小粒徑霧滴的數(shù)量較多。

 

 

    采樣帶A、B均勻性分析:噴霧霧滴在目標(biāo)上均勻分布程度一般用變異系數(shù)表示，變異系數(shù)越小，霧滴分布均勻性越好。采樣帶A的變異系數(shù)為18.4%，采樣帶B的變異系數(shù)為49.8%，平均變異系數(shù)為34.1%，數(shù)值較小，分布較為均勻。

 

    結(jié)論

 

    (1)設(shè)定噴幅參數(shù)為5m時(shí)，噴幅內(nèi)所有采樣點(diǎn)均達(dá)到了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(15個(gè)/cm2)；

 

    (2)一次噴霧中，霧滴體積中值粒徑在140～190um范圍內(nèi)(霧滴直徑)，霧滴數(shù)量中值粒徑在80～100um范圍內(nèi)，說(shuō)明霧滴主要集中在小粒徑范圍內(nèi)。霧滴從小粒徑范圍到大粒徑范圍數(shù)量逐漸減小。

 

    (3)平均變異系數(shù)為34.1%，數(shù)值較小，分布較為均勻。

 

    作業(yè)結(jié)果調(diào)查

 

    此次作業(yè)總面積180畝，7天后進(jìn)行藥效調(diào)查。青蟲已死亡，青蟲得以有效控制，如下圖。