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一、 试验目的
为测试极目 E-A10 植保无人机在贵州地区烟草植保上的效率、效果,结合烟草作物特殊的生长特点和表型特征,本测试主要有以下两个测试目的:
①明确无人机在烟草上作业的最佳飞行参数(飞高、飞速);②检测常温离心弥雾喷头在烟草作物上的喷雾效果和防治效果。3 无人机飞防风场是否会对烟叶造成损伤。
二、试验日期
2019 年 8 月 26 日-27 日
三、试验地点
贵州省烟草科学研究院试验基地
四、参与单位
贵州省烟草科学研究院;苏州极目机器人科技有限公司
五、试验机具
六、试验材料
水敏纸、自封袋、记号笔、手套、口罩、卷尺、皮尺、风速仪
七、测试液体
水+可湿性粉剂(1:0.003)
八、测试内容
1. 飞行效果测试:
为降低飞机下压风造成的烟草叶片吹落,需要确定无人机在烟草作物上的最佳飞行参数,本试验根据极目无人机的飞行特点及当地烟草的生长状况对以下参数进行了测试。
测试项目 | 亩用量(L/亩) | 喷幅(m) | 飞高(m) | 飞速(m/s) |
测试1 | 1.5 | 3 | 1.5 | 4 |
测试2 | 2.5 | 2.5 | 1.5 | 3 |
测试3 | 4.5 | 2.5 | 1.5 | 1 |
测试4 | 4.5 | 2 | 1.2 | 1 |
2. 药效验证:
无人机的喷雾效果主要通过雾滴密度和雾滴在烟草上的覆盖情况来决定。使用水敏纸测试无人机在烟草上的喷雾效果,将烟草分为上、中、下三层(图 2),每层叶片选择 1 个点,用回形针在叶片的正反面布置水敏纸,用以接收雾滴,来观测雾滴在叶片上的沉积效果。
图 2 PVC 贴纸在烟草上的布样位置
根据不同的飞行参数划分不同的试验小区,以下面的试验小区(图 3)为例展示烟草上的布样方式。每个试验小区留有足够的安全距离,布样方式采用五点布样法,每点选取一株烟草,每株烟草分为上、中、下三层。
图 3 烟草地中布样方式示意图
3.喷雾作业现场
4. 样品收集
将水敏纸取下,用签字笔在水敏纸上写好编号,用以观察不同飞行参数下,雾滴在烟草不同部位及叶片正反面上的雾滴密度和雾滴覆盖率,选择出喷雾效果最佳的飞行参数。
5. 样品分析
使用 DJI 雾滴分析仪对水敏纸进行分析,对不同部位的水敏纸进行分析,得知各部位叶片上的雾滴密度和覆盖率的情况。
九、试验结果与分析
试验 4 个处理在烟草叶片正面和反面的雾滴沉积分布结果见表 1。
表 1 烟草冠层不同部位叶片正面和反面的雾滴沉积分布
测试 | 施药液量(L/亩) | 冠层 | 雾滴密度(个/c㎡) | 覆盖率(%) | ||
正面 | 反面 | 正面 | 反面 | |||
1 | 1.5 | 上 | 4.7±3.51 | 1.3 ± 1.53 | 0.9±0.71 | 0.1±0.07 |
中 | 5.3±4.04 | 0.3±0.58 | 1.4±1.56 | 0±0.04 | ||
下 | 1±1 | 0.3±0.58 | 0.2±0.34 | 0±0.04 | ||
2 | 2.5 | 上 | 4.0±1 | 0.7±1.15 | 0.2±0.16 | 0±0.06 |
中 | 12.0±9 | 3.0±4.36 | 1.1±0.79 | 0.1±0.20 | ||
下 | 3.0±1 | 2.0±1 | 0.2±0.06 | 0.1±0.06 | ||
3 | 4.5 | 上 | 18.0±16.52 | 0.7±1.15 | 1.8±0.9 | 0.1±0.17 |
中 | 5.7±5.03 | 2.0±3.46 | 0.8±0.31 | 0.1±0.15 | ||
下 | 17.7±11.59 | 7.7±2.52 | 1.0±0.79 | 0.4±0.31 | ||
4 | 4.5 | 上 | 8.3±10.97 | 3.7±3.79 | 0.5±0.74 | 0.2±0.20 |
中 | 8.3±4.62 | 3.0±4.36 | 0.6±0.37 | 0.1±0.11 | ||
下 | 4±5.20 | 4.0±3.61 | 0.2±0.13 | 0.2±0.24 |
注:表中数据为平均值±标准差
4 个处理下雾滴在不同冠层烟草叶片正、反面水敏纸上的沉积分布
情况如图 4 和图 5。
图 4 叶片正面雾滴密度
从图 4 中我们可以看出测试 3 是本次测试 4 个处理中雾滴在叶片正面雾滴密度最高的一组,其次是测试 4,再次是测试 2,最后是测试1。但是测试 3 条件下,雾滴在烟草叶片上的沉积分布均匀性比测试 4条件下的沉积均匀性差。
图 5 叶片背面雾滴密度
从图 5 中我们可以看出测试 4 是 4 个处理中叶片背面上的雾滴密度最高且雾滴沉积分布均匀性最好的一组。对于测试 3,烟草不同冠层(上、中、下)上的雾滴密度具有显著性差异。
十、结论
1,在本次极目无人机(弥雾机)整个飞行测试过程中,没有发现烟叶被吹落(烟叶生长中后期),说明烟草生长中后期,使用过极目 EA10 飞防作业,无人机风场(最低飞行高度 1.2m)不会对烟叶造成损伤。
2,在本次试验的 4 个处理中,综合来看测试 4(飞速 1m/s,高度1.2m,喷幅 2m,亩用量 4.5L,雾化粒径 30um)处理下的雾滴在烟草叶片上的雾滴密度和沉积分布均匀性是最好的。可以看出无人机仿地飞行高度,对烟草叶面着药量有至关重要作用。
3,使用极目弥雾无人机飞防,在本次试验的 4 个处理中,烟叶背面均有着药。
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