玉米杀菌剂的应用方法

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关于Jason Deveau (Spray_Guy)

Jason Deveau博士(@spray_guy)自2008年以来一直是OMAFRA应用技术专家。他研究并教授如何在特种作物、大田作物和受控环境中安全、有效和高效地应用农业喷雾剂。他是Sprayers101的共同管理人,Airblast10雷竞技app震中杯赞助商1教科书的合著者,骑自行车慢,跑得更慢。雷竞技苹果app下载官方版

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这项工作是由艾伯特Tenuta(OMAFRA)和大卫·c·胡克(圭尔夫大学,里奇敦)。

客观的

赤霉素穗腐病是一种降低玉米品质的重要疾病,特别是由病原产生的真菌毒素的积累。由于作物管理实践在疾病控制方面只能提供有限的改善,因此研究提高杀菌剂功效的战略非常重要。研究表明,及时使用标记为抑制该病的杀菌剂可减少真菌毒素,但仅减少约50%。我们想知道改变一下使用方法是否会有更好的效果。

赤霉病

合理的假设是,在感染通道(即丝绸)提高喷雾沉积均匀性和增加整体喷雾覆盖率(达到某个阈值)应该会提高药效。水敏纸是一种很好的喷雾覆盖率定性评价工具。然而,认识到剂量和报道,我们还研究了硫酸铜沉积作为活性成分的替代品。

我们这项研究的主要目的是通过评估喷雾覆盖率和硫酸铜在丝绸上的沉积来比较各种喷雾系统和喷嘴配置。

实验设计

杂交玉米试验田的林分约为8万株/公顷。它位于安大略省G大学里奇敦校区,管理方式类似于种植者的田地(例如生育力等)。2019年8月,我们在随机块设计中评估了9个喷雾器钻机(或喷嘴配置)。

地面钻机的喷淋量校准为190升/公顷,空中系统的喷淋量校准为47升/公顷。为了达到目标喷雾量,地面钻机的速度根据喷嘴配置的不同,从9.5公里/小时到13公里/小时不等。空中喷洒器使用与商业现场应用相同的喷嘴配置、飞行速度和高度。

喷雾器 喷嘴组 笔记
约翰迪尔 Yield Center 360 UNDERCOVER滴管75厘米(30″)间距,每个配备了两个涡轮TeeJet (TT)喷嘴。 滴灌管位于玉米行之间,喷嘴调整为水平喷洒,直接喷洒在玉米丝上。
约翰迪尔 Pentair Hypro Guardian Air喷嘴间距为50厘米(20″)。 吊杆的位置,创造100%的喷雾重叠在流苏高度。
约翰迪尔 Turbo TeeJet感应喷嘴(TTI)间距为50厘米(20″)。 吊杆的位置,创造100%的喷雾重叠在流苏高度。
约翰迪尔 Turbo TeeJet (TT)喷嘴间距为50厘米(20″)。 吊杆的位置,创造100%的喷雾重叠在流苏高度。
新荷兰(前置吊杆) 威尔格60度常规平扇喷嘴上40厘米(16″)的间距。 吊杆的位置,创造100%的喷雾重叠在流苏高度。
新荷兰(前置吊杆) Wilger 60度常规平扇喷嘴与定制的Wilger 40度常规平扇喷嘴交替使用,间隔40厘米(16″)。 40度喷嘴位于玉米行(行间)之间,60度喷嘴位于穗子上方。
哈吉(前置式吊杆) 滴管末端的TeeJet Duo喷嘴体配备了Turbo TeeJet感应(TTI)喷嘴,并与TeeJet XR110喷嘴交替使用。 滴管位于玉米行之间,但喷嘴没有直接对准玉米丝(向下45度,平行于地面喷洒,而不是垂直于地面)。它们与位于流苏上的AI喷嘴交替使用。
直升机 空气感应TeeJet涡轮双喷(AITTJ)喷嘴指向后方。
飞机 CP-111T喷嘴体与CP256-4015 40度平扇尖端在15厘米(6″)的间距。 翼展14.2米,臂宽10.6米。

该区域被划分为四个复制块(下图中的REP 1-4),对应于喷射器的一次通过。每次经过四个街区时,喷雾器都会改变方向。根据地面钻机的不同,单次通过一个区块可能包括一组以上的喷嘴。例如,在下图中,约翰迪尔喷雾器在四个部分上分别设置了不同的喷嘴,将中间的臂架部分关闭。因此,每个块被细分为四个实验单元,分别对应于每个喷嘴组。此外,为了考虑可变性,每个实验单元被进一步细分为五个范围。4张水敏感纸(黄色矩形)敏感面朝上,并在范围和处理之间的5个交叉点分别直接固定在丝上的随机玉米植株上,共20张纸。这个实验重复了四次,最终每个处理80篇论文。

用喷头覆盖的实验单元宽4排玉米(约3米)。每个臂段之间都留有空间,以提供缓冲,中心臂段上没有放置喷嘴。将四张水敏纸(黄色矩形)直接固定在每个范围交点的丝上随机的玉米植株上,总共20 x 4 = 80张纸。v形标志表示喷雾器的方向。
圭尔夫大学里奇敦校区的试验田

评估范围

每个喷雾器喷洒硫酸铜(Plant Products Inc., Leamington, ON) 2公斤/公顷作为化学示踪剂。将Agral 90以0.1% (v/v)的浓度添加到喷雾溶液中,以更好地模拟典型的杀菌剂应用。喷洒后,将每张水敏纸晾干,收集,然后使用DropScope (SprayX,巴西圣卡洛斯)。液滴密度和表面覆盖百分比在设备的检测范围内进行了评估。剂量(以沉积物体积表示)比表面覆盖百分比与本研究更相关,因此使用扩散因子将覆盖面积转换为体积。纸张扫描后,会进行火焰发射光谱(FES)分析(Actlabs- Activation Laboratories Ltd., Ancaster, ON)确定铜沉积量。

DropScope数字化水敏纸

结果

矿床面积与体积

注意,纸张被单独放置,朝向正面。这是一个错失的探索背面(朝下)覆盖的机会,可能造成了一个小的实验误差,其中硫酸铜的沉积将被解释在两侧,但只会在一侧进行面积和密度分析。评价水敏感纸的结果表明了趋势,并作为实验的质量检查。

水敏纸覆盖面积百分比受喷嘴配置的影响(P<0.0001)。地面钻机的覆盖面积为4.0-12.0%,而空中钻机的覆盖面积为0.7-1.0%。用水敏纸比较地面喷洒和空中喷洒是不合适的。水敏纸不能可靠地溶解~60微米以下的沉积物,因此低估了航空应用的沉积物,因为它们的喷射质量往往更细。此外,这些数字还没有标准化,以反映喷雾器体积的差异(地面190升/公顷与空中47升/公顷)。

覆盖面积最高的喷嘴配置是360 Undercover滴管和TeeJet滴管(~9.5-12.0%)。覆盖范围变异性随着覆盖面积百分比的增加而增加,但管道和软管的95%置信下限仍然超过了所有架空广播喷嘴的上限。

屈服中心360卧底投放管道

W当覆盖面积转换为体积时,水敏感纸上的估计沉积体积也受到喷嘴配置的影响(P<0.0001)。与面积数据相比,从沉积面积计算出的预估体积在喷嘴配置上的统计差异较小。然而,一旦转换,液滴或大多数广播方法沉积的体积没有统计学上的显著差异。

铜沉积

FES残留分析(即评估以质量密度表示的沉积在目标上的铜量)补充了水敏感纸数据。这里有一些需要注意的区别:

  • 所有应用程序在每个种植区域喷洒相同数量的示踪剂。因此,与不需要正常化相比,证词更公平。
  • FES可以分解低至0.5µg/样品的铜沉积物,并且可能比WSP方法更敏感,而WSP方法不能可靠地分解~60µm以下的沉积物。
  • WSP只能解决一个表面的覆盖问题。然而,当这些纸张受到FES时,纸张两侧的沉积物将被考虑在内,从而提供更准确的结果。

正如预期的那样,面积覆盖或体积估计与fes衍生的铜沉积数据之间没有相关性。水敏感纸上的铜质量密度估计受喷嘴配置的影响(P<0.0001)。分析表明,360个Undercover喷嘴沉积的铜量增加了56%(1.75µg/cm)2),而沉积量次之(1.12µg/cm)2) (P<0.05)。我们认为TeeJet滴管配置会表现得更好,仍然喷嘴指向丝绸,交替广播喷嘴被省略,并将流量重新分配到水滴上的喷嘴(见下文)。

飞机上的铜沉积类似于地面钻机的广播式架空喷嘴配置。飞机沉积的铜是直升机的两倍。据推测,这是因为飞机上的旋转雾化器喷嘴产生的喷雾质量比直升机上的TTI喷嘴要好得多。这大大增加了液滴的数量,并已被证明能产生更好的覆盖,特别是在如此低的喷雾器体积下。了解更多液滴的大小和行为在这里

Guardian Air喷嘴组的平均铜沉积与所有其他地面喷雾器架空广播设置相似,但具有最高的变化率(介于0.4至1.12µg/cm之间)2).相比之下,360 Undercover滴管的95%下限沉积了3.4倍铜作为Guardian Air的下限。

结论

  • Yield Center 360 Undercover滴管的沉积效果最好,其次是滴管上的TeeJet Duo喷嘴体。
  • 使用架空式广播喷嘴的地面喷雾器的沉积量比测试的两种滴式喷嘴系统少30%左右。
  • 嘉德空气和TTI喷嘴的沉降量是所有喷嘴配置中最低的,具有较高的变异性,但与其他喷嘴相比,差异不具有统计学差异(P=0.05)。
  • 从飞机上沉积的铜与地面钻机头顶广播应用类似,但直升机沉积的铜总量最低,可能是由于液滴的大小(见下图)。
带有空气诱导TeeJet涡轮双喷(AITTJ)喷嘴的直升机。

下一个步骤

在2022年夏天,我们重新评估了这项研究中有前景的喷嘴配置,以及其他应用方法(见下面的项目列表)。

  • 包括各种RPAAS(远程驾驶航空应用系统)设计。
  • 包括Agrotop Beluga滴管(另一则技术,路易斯安那州,美国),带有两个喷嘴体,以跨越冠层的丝绸区。

我们使用水敏纸作为定性指标,但将其折叠得到正轴和反轴数据。我们也用铜沉积来表示剂量。一旦分析了结果,我们将写一篇与此相关的文章。

在2021年和2022年进行了一项单独的研究,以评估白鲸滴管在玉米中的功效、易用性和投资回报率。可以找到一篇描述这项工作的文章在这里

感谢农业化学公司、学生、设备所有者和操作员,他们贡献了他们的时间和设备,使这项研究成为可能。

奖金

观看这些非常酷的飞机和直升机应用的慢动作视频。注意,一旦释放,喷雾的行为没有什么不同;它以风、重力和动量的形式沉积,而不是由直升机“吹进来”。

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