[發明專利]農藥沉積和飄移性能的快速測試分析系統及方法

有效

• 申請號: 201310581445.9
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103558131A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 張慧春;鄭加強;周宏平
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G01N15/04
• 分類號: G01N15/04;G01N15/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 王清義

技術領域

本發明涉及農藥沉積和飄移性能的測試分析方法。

背景技術

航空施藥和地面施藥過程中，保障農藥能均勻的沉積覆蓋在農作物或樹木的葉片和冠層中，減少非靶標飄移流失，即提高農藥使用效率和減少農藥流失污染環境是農藥使用技術中最重要的問題，植保機械性能優劣、施藥技術合理與否最主要的評價指標就是噴霧質量，包括噴霧沉積性、飄移性和霧滴覆蓋率。農藥沉積是指施藥后在靶標（農作物、樹木、病害、蟲害、需要藥劑降落的靶體）上每單位面積上沉積的藥量。農藥飄移是指施藥過程中或施藥后一段時間，在非控制條件下，農藥霧滴或顆粒在空中從靶標遷移到非靶標的一種物理運動，即細小的霧滴沒有在靶標上沉積下來的部分為飄移。非目標的農藥霧滴飄移現象，既影響殺蟲效果、降低防治效果、增加成本，還造成農林產品的農藥殘留、生態環境的污染和害蟲抗性的增加等問題。但在農藥沉積的過程中，霧滴的飄移必定伴隨著噴霧作業發生，完全避免霧滴飄移是不可能的，因此，科學、快速、有效的測試農藥的沉積和飄移性能，對于研究噴霧機具的性能、測試施藥技術的水平具有重要的意義。

農藥沿著水平方向的飄移和垂直方向的沉積都有著顯著的意義。對于水平方向的飄移，飄移的細小霧滴遠離所需沉積的靶標，會造成對周圍敏感動植物和附近環境（如魚塘、居民生活區）的污染，隨著農藥的蒸發、擴散、滲透，對空氣、水源的污染尤為嚴重，若不同作物分屬于不同的所有權人，比如A人在所屬地塊中噴施農藥飄移到相鄰B人所屬地塊中的作物上，常引起矛盾糾紛。垂直方向的沉積，決定著在作物冠層不同高度的農藥有效沉降，也決定著作物垂直方向距離噴頭不同高度，噴頭距離防治對象越高，霧滴沉降的距離越遠，沉降的時間越長，則霧滴飄移量越大。

影響農藥的沉積、飄移和霧滴覆蓋率的因素有霧滴粒徑、噴霧高度和氣象條件等（飄移包括域內飄移和域外飄移，本專利討論的為域外飄移），但霧滴粒徑是最主要的因素。霧滴粒徑是決定農藥飄移和沉降的關鍵因素，霧滴越小，霧滴數目就越多，覆蓋面積大且比較均勻，并隨氣流進入植物冠層，滲入空隙粘附在植株上，沉積于植株內部的枝葉上，但小霧滴由于質量輕，在空氣阻力下，下降速度不斷降低，常沒有足夠的向下動量到達靶標，在空中飄浮的時間延長，有較長的時間受氣流的影響而飄移到很遠的距離，更易受溫度和濕度的影響，蒸發后越小，不易沉降，污順風飄移也越遠，造成環境污染的危險性越大；霧滴越大，覆蓋性能越差，植物冠層穿透性越差，但飄失越少。如果既要有效地使用農藥，又使其對環境的污染最小，就必須考慮霧滴的尺寸。準確測定霧滴尺寸與霧滴采樣的設備、方法及分析系統的精度、速度均有很大的關系。現在，通常采用顯微鏡法人工測量法、機器視覺分析法、光學儀器應用法等分析霧滴的尺寸與覆蓋率，這些方法存在著測試設備龐大、采樣數量較小、采樣方向受限、野外試驗分析速度較慢、價格昂貴、采樣水敏紙保存時間短暫等缺點，而且像素分辨率較低，造成了噴霧沉積與飄移分析時的巨大誤差。

發明內容

本發明的目的是提供一種快速、準確、經濟、有效地進行霧滴沉積與飄移特性分析的農藥沉積和飄移性能的快速測試分析方法，對于調節噴頭高度、確定噴藥時機、設置緩沖地帶來減少霧滴脫靶飄移的距離、降低農藥飄移風險、防止霧滴飄移對敏感作物和區域造成的污染具有積極的作用。

本發明的農藥沉積和飄移性能的快速測試分析方法，包括下述步驟：把加有色素的介質從噴頭中噴出，色素與介質的體積比為0.5-2:500；以白色相紙接收噴頭噴出的部分霧滴，霧滴i在相紙上沉積形成色斑；以掃描儀對相紙的全部或部分區域進行掃描，得到掃描圖像，計算得到掃描區域內各色斑的實際面積T_i，i=1,…,N；以d_i=1.06T_i^0.455計算出各霧滴的實際直徑，以計算各霧滴的體積V_i；以霧滴體積的累積分布函數為50%時對應的霧滴直徑D_v50反映沉積到該相紙上的霧滴大小；以掃描區域內的各色斑面積和/掃描區域的面積反映介質對該相紙的得覆蓋率。

本快速測試分析方法的有益效果：