作物适应性喷洒(CAS)和苹果园案例研究-喷雾器101雷竞技注册推荐码

一种果园喷洒场景

这里有一个常见的情况:一个果园管理员在IPM之后发现了一个对经济构成威胁的害虫。这是一种年度害虫，喷洒杀虫剂只是时间问题，而不是是否。该项目占地150英亩，有三个空气喷雾器;两个有塔，一个没有。多个品种被种植在不同的砧木上，它们处于不同的成熟阶段。在不同行距上，较新的块是栅格高密度树，较老的块是半矮子。让我们再想象一下，修剪团队还没有完成，所以有些树还没有修剪。

果农根据农药标签来决定如何喷洒这些可变的目标。它规定了每个种植面积的剂量范围(不是冠层大小)，取决于害虫的压力。报告建议园林师使用“足够的水”，以确保“良好的覆盖”而不会引起“径流”。

果园老板意识到标签含糊不清，于是选择了历史上行之有效的方法:在每个罐子里放入一个水溶性的小袋(剂量足够接近)，然后指示每个喷雾器操作员以有效的速度行驶(因为马上要下雨了)，一直喷到罐子里空为止。他们说，如果在工作完成之前，油箱快用完了，那就加快速度，拉伸它。如果喷雾剂溢出了幼苗，他们建议关闭顶部的喷嘴和/或加快车速。

空爆操作人员经常面临这种情况。问题是:“如果这种喷洒方式能产出高质量的水果，会有问题吗?”西班牙、澳大利亚、英国和美国专门研究应用技术的农业工程师说存在问题，我代表加拿大完全同意他们的看法。

冠层和喷雾器变异

根本问题在于喷洒范围不一致，以及由于可变性而造成的可避免的浪费(时间、水和农药)。我们的场景注意到多个喷雾器操作员，不同型号的喷雾器，以及一系列的品种，果园架构和树冠管理实践。标签不考虑这些因素，坚持以种植面积为基础，对水量保持沉默。

国际同行评议的期刊文章可以追溯到60年代，已经确凿地证明了果园树冠面积密度从一英亩到下一英亩的数量级差异。随着季节的推移，在同一种种植中，冠层面积密度甚至可能存在褶皱差异。根据种植面积规定固定剂量的标签不适用于任何藤蔓、灌木、甘蔗或树木作物，结果是更多的作物被过度或不足喷洒，而不是得到适当的覆盖。

让我们不要忘记喷雾器调节不当所带来的可变性。我不会试图量化影响(尽管一些研究人员认为喷雾器与喷雾器之间存在数量级差异)。相反，让我们用概念性的“之前和之后”来说明:

除了对效率的直接影响外，可变性还使诊断农药有效性变得困难。举个例子，2009年安大略省爆发了一次疥疮，引发了关于时机、天气、产品选择和耐药性的问题。很少有人关注喷雾覆盖，在我看来，这应该是第一个问题，如果只是为了消除它作为一个潜在的罪魁祸首。这是因为每个操作对标签的解释都不同，很少有操作以任何可量化的方式确认覆盖范围。这种做法使得在作物保护失效时更难确定原因。

优化农药用量

这是描述一个许多果园已经意识到的问题的很多序言。我们需要的是一种方法来调整每单位地面面积的农药用量(即标签上的处方)，以实现不同形状和密度的树冠的一致叶面覆盖。这个概念如下图所示。此外，方法必须简单、直观和有效。

许多模型被提出来解决剂量表达问题，包括树行体积、叶面积指数、叶壁面积、PACE+和DOSAVIÑA。每种方法都有优点和缺点。站在巨人的肩膀上，我们结合了这些模型的各个方面，包括结合美国农业部ARS在苗圃工作中的覆盖因子研究，开发了作物适应喷洒(CAS)方法。它既不复杂也不复杂。它形成了一系列定性校准技术，目标是实现目标叶覆盖模式。当达到足够的准确性时，就能保持农药的功效，并大大减少浪费。

警告

也许在描述模型的有效性之前，我不应该指出它的缺陷，但是理解CAS依赖于几个关键假设是很重要的。

第一个假设喷雾器操作员的典型配方产品与载体的比例是合适的。我们需要一个起点来调整每单位种植面积的农药用量，除非标签上规定了浓度(即配方产品与水的比例)或每种植面积的最低产品用量，否则这是一个合理的起点。这一假设的适当性被果园中令人满意的虫害防治历史所证明。

第二个假设在于确定足够覆盖的阈值，这是一个真正的挑战。应用可浓缩或稀释。一些产物在叶片中移位或在叶片表面重新分布，而另一些则不会。甚至使用的液滴大小(例如，吹雾器的细液滴与空气诱导喷嘴产生的中粗液滴相比)也会影响剂量、生物利用度和残留的活性时间。那么，一个人如何在沙子上画一条普遍的线，并说“这么多就足够了”?

通过在多个国家和多种3D种植系统中进行的经验、文献回顾和独立实验，我们对合适的叶片覆盖率的阈值不断进化。我们建议表面覆盖10- 15%，每c至少85滴米²至少覆盖了80%的树冠．本标准旨在实用、通用和可靠，以安全地代表大多数叶面杀虫剂和杀菌剂的充分覆盖。它不适用于超低容量的喷雾器(如喷雾器、雾化器、空气切变器)，也不打算成为一个严格的、科学的绝对。

例如，浸渍应用，如链霉素或休眠油，显然需要更多的覆盖。植物生长调节剂，如稀释剂、止皱剂和叶面营养物质有其独特的标准。产品通过蒸汽再分配(例如某些形式的硫)和生物合理产品有一个最小剂量阈值，必须确保每个种植面积，无论使用的水量。在这些情况下，适合作物的喷洒可能不合适。

因此，尽管这是模型的本质，它们可能不适用于所有情况，但这个阈值已被证明在多个安大略苹果(本文稍后介绍)和高丛蓝莓操作。

该方法

该方法是一种简单和迭代的方法，允许种植者根据冠层和喷雾器对沉积物的影响调整产量和喷雾器产量。按照以下步骤调整喷雾器并优化覆盖范围。只能在正常情况下喷洒。

步骤1

喷雾器应在首次使用前接受所有季节性维护，并在每次喷洒日之前进行视觉检查。

步骤2

把喷雾器停在树排之间的小巷里，沿着出风口系上25厘米(10英寸)长的丝带。这可能是一个低轮廓轴向喷雾器上的偏转板，多风扇系统的轮毂或塔上的管道出口。打开空气，并推断空气的目标。调整空气，使其刚好超过顶棚的顶部。

步骤3

重要的是，喷雾要稍微超过树冠的高度。喷洒在冠层的最低点不太重要，因为二次沉积往往能提供足够的覆盖。如果水果压在树枝上，这种情况可能会改变。确保一个完整的带状，关闭任何不需要的喷嘴。对于小型和中型雨棚尺寸，考虑在每个吊杆的顶部位置使用空气感应空心锥，以减少漂移。你可能必须增加这些位置的速率，以弥补喷嘴产生更大液滴产生更少液滴的事实。

步骤4

将25厘米(10英寸)的丝带固定在一棵或多棵树的迎风面和远侧。至少，把它们固定在树梢和树冠最宽的地方。水箱半满水，开着空气，以理想转速在喷洒齿轮上行驶。在旁边巷子的伙伴应该看到最高的彩带移动。理想情况下，其他飘带也会飘动，但在大而密集的冠层中，它们可能不会。在这种情况下，确保树叶移动到树干之外。没有丝带应该直接绷紧。

这将决定是否需要更多/更少的空气从空气喷雾器。操作人员可以改变风扇速度(如风扇档位)，或调整喷雾器的运行速度。速度越低，空气越高越深，反之亦然。在某些情况下，操作人员可以通过加速和减速来降低牵引机PTO转数来降低风扇转速。当空气校正后，使用智能手机GPS应用程序或校准公式确定果园中的地面速度。

步骤5

摆放并解释水敏感文件这篇文章．如果覆盖过多，减少相应喷嘴位置的输出(用低速率喷嘴替换它们)。如果你发现覆盖范围不够理想，增加这些位置的喷嘴速率。

要注意，过量的覆盖可能是不可避免的，在雨棚的外缘，因为喷雾必须通过到达中心。当外部饱和时，在冠层中看到一半的沉积并不罕见。还要注意环境风速和湿度对覆盖范围有重大影响。因此，只能在与典型喷涂条件相似的条件下测试覆盖率。

步骤6

当冠层生长并充分填充时(通常在花瓣掉落后)，您可能需要重新评估覆盖范围，以反映更大、更密集、表面积更大的冠层。考虑到早期杀菌剂应用的关键性质，最好在早期有稍微过量的覆盖，并允许它随着季节的进行自我纠正。如果你怀疑喷雾被拉伸得太薄，或者你对覆盖范围不满意，增加输出。

对于高密度的树木，可能不需要在季节中期增加产量。在这个季节的早期，风在高密度的果园中相对不受阻碍地移动，并将喷雾吹离轨道，减少覆盖率，并需要更高的水量或可能更多的空气来补偿。随着树木的填充，平均风速降低，更多的喷雾可以影响目标。

搅拌和工作速度

当确定了正确的喷雾器设置和体积后，操作人员将按照典型应用程序混合喷雾罐。与过去相比，喷雾器可能会覆盖更多的果园，操作人员将不得不重新评估花瓣飘落前后所需的水箱数量。如果你的喷雾器使用传统的液压喷嘴(也就是说，它不是一个小容量的喷雾器)，不建议低于400升/公顷(~40 gpa)。

这就是OrchardMAX(免费的CAS计算器应用程序)可以帮助操作人员估计每个喷嘴位置的正确速率，并估计工作速率，所需的油箱，以及任何潜在的产品节省。

苹果园案例研究

安大略的三个苹果园(和新斯科舍省的一个果园)同意测试这个模型。从每个操作中随机选择一块树作为处理条件。这些树根据CAS模型进行了喷雾处理。果园的其余部分按照种植者的传统方法喷洒。果园包括几个品种，代表半矮化和高密度种植。

果园	典型喷淋量(控制)	CAS喷雾量(处理)	%的储蓄	品种(年龄)	果园结构	学习年限
果园1	486升/公顷	373升/公顷	23%	Gala + g. Del(~10岁)	高密度	3.
果园2	748升/公顷	478升/公顷 608 L/ha =543升/公顷	28%	Macs + Empires(30年左右)	半	3 +
果园3	577升/公顷 (660升/公顷)	407升/公顷	39% (38%)	Gala + Fuji(~20岁)	高密度	2
新斯科舍	544升/公顷	416升/公顷	33％	jongold(~10岁)	高密度	1 +

根据该模型，在CAS小区中，每个种植者每公顷的喷施量比传统喷施小区少20-35%。在许多情况下，与传统方法相比，CAS区块的整个冠层覆盖率得到了提高，只需将正式浪费的喷雾对准冠层，并减少那些不必要浸湿的区域的体积。

每周派遣一名侦察员监测昆虫和疾病的活动，持续约15周。他们观察到一个典型的IPM检测方案，但不知道哪个组是传统对照，哪个组是CAS治疗。数据在适当的地方进行了转换，以进行方差分析。在几乎所有情况下，CAS处理与种植者传统喷洒对照之间的计数没有显著差异(p=0.05)。在CAS区域内害虫数量较高的少数情况下，其数量远低于喷洒阈值，以至于微不足道。

如果我们更仔细地观察对照与治疗的3个(128个)ANOVA比较，我们会发现经济阈值很少是一个问题，而且从本质上讲，对照和治疗之间的差异是没有意义的。

这项研究重复了三年。研究人员检查了数据，以确定三年的优化剂量是否对害虫种群有任何影响，结果表明没有这种影响。

苹果在收获时随机取样进行破坏性分析，任何和所有损害的总数如下所示。这只是一个简单的统计数字，不含统计学意义。请注意，果园3号只参与了两年的研究，不幸的是，一场致命的霜冻毁了他们第二年的收成，所以我们没有什么收获。

知识转移的一个重要部分是，一旦教师离开，种植者是否会选择采用一种方法。到了第二年，最大的挑战是确保研究中的果园种植者继续按照传统的数量喷洒对照块!他们非常愿意大规模采用这种方法，从2016年开始，这三家公司都这样做了。此外，新斯科舍省的同事进行了为期两年的CAS试验，并报告害虫活性或苹果质量没有显著差异。他们仅仅通过遵循书面协议就做到了这一点。

园艺师的热情，在我不直接参与的情况下也能复制这项研究的能力，以及成功的结果都证明了这种方法的可行性。

我们要感谢开发CAS所基于的方法的研究人员，统计学家Behrouz Eshani，在这项研究中合作的果园，我的OMAFRA同事和OMAFRA暑期学生，他们对这些果园进行了三年的考察。