噴施參數(shù)對農(nóng)藥利用率影響的試驗(yàn)研究.pdf

1、作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),農(nóng)藥噴施依然是防范病蟲害的主要手段。但目前尚不完全明確各因素對農(nóng)藥噴施質(zhì)量的影響，施藥過程缺少規(guī)范。以噴桿式噴霧機(jī)為例，不恰當(dāng)?shù)膰婌F機(jī)自走速度、噴霧壓力、噴桿高度很容易引起霧滴的漂移與浪費(fèi)，不僅降低了農(nóng)藥的有效利用率，而且威脅到生態(tài)環(huán)境和人的安全。尤其是在有風(fēng)的自然環(huán)境下從事農(nóng)藥噴施作業(yè)，施藥過程所帶來的負(fù)面影響更為顯著。為此，本研究擬通過試驗(yàn)的方法構(gòu)建出戶外農(nóng)藥噴施質(zhì)量與各影響因素之間的關(guān)系模型，這些影響因素包

2、括：①環(huán)境因素：風(fēng)速和風(fēng)向；②可控因素：噴霧機(jī)行駛速度、噴霧壓力、噴桿高度和不同類型的噴嘴。前述因素大多從現(xiàn)有文獻(xiàn)中篩選而來，均可能對噴霧質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響。
　　首先，為了降低環(huán)境的不確定性對試驗(yàn)結(jié)果造成的干擾，本項(xiàng)研究在室內(nèi)進(jìn)行，并自行設(shè)計(jì)了試驗(yàn)臺架。在該試驗(yàn)臺架中，風(fēng)速和風(fēng)向通過風(fēng)機(jī)模擬，并通過風(fēng)速傳感器對試驗(yàn)風(fēng)速進(jìn)行標(biāo)定；噴霧壓力、噴桿高度和不同類型的噴嘴在試驗(yàn)前手動(dòng)調(diào)節(jié)，而噴霧機(jī)行駛速度通過不同的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速進(jìn)行模擬。

3、為了進(jìn)一步降低試驗(yàn)的主觀性和人為誤差，本研究的試驗(yàn)過程由控制器精確控制完成。試驗(yàn)過程中，將水敏紙均勻布置在試驗(yàn)植株的葉面上，試驗(yàn)風(fēng)干后進(jìn)行拍照和存儲。為了避免隨機(jī)因素的干擾，每組試驗(yàn)均至少重復(fù)3次，從而確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性。
　　其次，采用單因素試驗(yàn)與組合因素試驗(yàn)相結(jié)合的方法開展試驗(yàn)研究。該項(xiàng)研究共分為三部分：①無風(fēng)條件下的單因素試驗(yàn)。在不考慮風(fēng)速和風(fēng)向影響的情況下，關(guān)閉試驗(yàn)風(fēng)機(jī)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)工況，即：噴霧機(jī)行駛速度3.6 m/s

4、，噴霧壓力0.4 MPa，噴桿高度0.7 m，使用Hypro-03噴嘴。每次試驗(yàn)均只改變其中一種因素的大小，從而研究每種因素對噴霧質(zhì)量的單一作用規(guī)律。各因素的取值變動(dòng)區(qū)間分別為：噴霧機(jī)行駛速度3.0、3.3、3.6、3.9、4.2 m/s，噴霧壓力0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 MPa，噴桿高度0.5、0.6、0.7、0.8、0.9m，使用Hypro-01、Hypro-02、Hypro-03、Hypro-04、Hypro-05噴

5、嘴；②無風(fēng)條件下的組合因素試驗(yàn)。基于四因素三水平正交方法安排試驗(yàn)，所考慮因素與無風(fēng)條件下的單因素試驗(yàn)相同，試驗(yàn)水平分別?。簢婌F機(jī)行駛速度3.0、3.6、4.2 m/s，噴霧壓力0.2、0.4、0.6 MPa，噴桿高度0.5、0.7、0.9m，使用Hypro-01、Hypro-03、Hypro-05噴嘴。③有風(fēng)條件下的組合因素試驗(yàn)：針對每一組不同的風(fēng)速（0.9、2.5、4.4m/s）和風(fēng)向（0、45、90、135、180o），分別重復(fù)前述

6、無風(fēng)條件下的四因素三水平正交試驗(yàn)，從而對不同風(fēng)速、風(fēng)向條件下的最佳影響因素水平進(jìn)行配置優(yōu)化。
　　最后，使用DepositScan軟件掃描和處理風(fēng)干后的水敏紙圖像，整理得到最終試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　單因素試驗(yàn)結(jié)果表明：在低于3.6 km/h的速度范圍內(nèi)，噴霧質(zhì)量隨速度提高而緩慢提升，而當(dāng)速度高于3.6km/h時(shí)，噴霧質(zhì)量隨速度提高而顯著下降；噴霧壓力、噴桿高度與噴嘴類型對噴霧質(zhì)量的影響趨勢均與速度相同，其最佳選擇依次為壓力0.4M

7、Pa、高度0.7 m以及使用Hypro-02（或Hypro-03）噴嘴。
　　無風(fēng)條件下的組合因素試驗(yàn)結(jié)果表明：最佳噴霧參數(shù)依次為：噴霧機(jī)行駛速度3.0km/h、噴霧壓力0.4MPa、噴桿高度0.7m、噴頭型號Hypro-01。
　　有風(fēng)條件下的組合因素試驗(yàn)結(jié)果表明：如將不同的風(fēng)速與風(fēng)向組合為24個(gè)特定環(huán)形區(qū)域，分別優(yōu)化配置各環(huán)形區(qū)域參數(shù)，則：速度被選擇次數(shù)最多的為3.6km/h，共被選擇12次；壓力被選擇次數(shù)最多的為0.4