番茄田间喷雾覆盖试验

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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。他研究和教授方法,以提高安全、有效和高效的农业投入品在特种作物、田间作物和受控环境中的应用。他是Sprayers101的共同管理者,《空中爆破101教科雷竞技app震中杯赞助商书》(Airblast101 Tex雷竞技苹果app下载官方版tbook)的合著者,一个骑自行车慢的人,一个跑得慢的人。

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番茄田间喷药是困难时期。

在安大略省,早期品种的番茄冠层在7月份变得非常密集。内部树冠相对静止、潮湿、凉爽,是晚疫病等疾病的理想环境。将杀菌剂输送到内部树冠是一项挑战,这可能导致疾病控制不足。随着果实的生长和树冠的张开,情况略有改善,用木桩固定的西红柿可能会允许使用定向喷雾,如将手臂伸入把辣椒. 但是,没有办法绕过它——从水滴的角度来看,很难穿过外层的树冠。

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想象你是一个喷射的小水滴,试图进入这个树冠。

研究1 -定性观察

2011年8月,我们在博尔顿的一个市场花园工作,比较了四种不同喷嘴配置的喷雾覆盖范围。我们使用种植者的典型喷雾参数:移动速度为4.5 km/h (2.8 mph),操作压力约为4bar (60psi),臂高为45cm (18in),喷雾器产量为550 L/ha (~ 60gpa)。为了监测喷雾覆盖范围,水敏感纸被面朝上放置在番茄树冠的中间。该诊断工具与喷雾剂接触时,会由黄色变为蓝色。

番茄树冠顶部的水敏感纸-容易击中。
番茄冠层顶部的水敏纸-容易击中。

这个特殊的喷雾器装有空气协助在出风口放置的空气速度监测器显示,它以大约100公里/小时(65英里/小时)的速度将空气幕吹入雨棚。适当调整后,空中辅助油杠有很多好处:

  • 它们分开了外层的冠层,让喷雾进入内部的冠层。
  • 它们使树叶沙沙作响,让所有的表面都暴露在喷雾下。
  • 它们允许使用更小的液滴,这些液滴数量更多,能附着在垂直表面上,通过吸引液滴和减少漂移。
  • 它们通过允许喷洒器在稍高的环境风速下工作来延长喷洒窗口。
带空气辅助套筒的吊杆喷雾器工作。
带空气辅助套筒的吊杆喷雾器工作。

我们使用四种不同的喷嘴配置,有和没有空气辅助。我们的目标是进行定性评估(良好、中等、较差),以下是我们的观察结果:

喷嘴类型/喷雾器输出 空中支援 没有空中支援
80度平风机/~ 550l /ha (60g /ac)
  • 上冠层覆盖良好
  • 树冠渗透性差/中等
  • 低漂移
  • 上冠层覆盖良好
  • 树冠渗透性差
  • 温和的漂移
80度吸气平风机/~ 550l /ha (60g /ac)
  • 上冠层覆盖不一致
  • 树冠渗透性差
  • “不”漂移
  • 上冠层覆盖不一致
  • 树冠渗透性差
  • “无”/“低漂移”
TwinJet双80度平风扇/~550 L/ha (60 g/ac)
  • 上冠层覆盖良好
  • 树冠渗透性差/中等
  • 温和的漂移
  • 上冠层覆盖良好
  • 树冠渗透性差
  • 中度/高漂移
空心球果/~750升/公顷(80克/公顷)
  • 上冠层覆盖良好
  • 温和的林冠穿透
  • 低漂移
  • 上冠层覆盖良好
  • 树冠渗透性差
  • 非常高的漂移

进气喷嘴性能不佳。其粗糙/非常粗糙的液滴撞击外部树冠,产生径流,导致树冠渗透性非常小。由双风扇和传统平板风扇产生的中等水滴与内部冠层覆盖不一致,但使用空气辅助可能有一些优势。TwinJets造成了更大的漂移(可能是因为它们离顶棚太高),但在其他方面产生了与传统平板风扇类似的覆盖范围。从这些观察结果来看,喷雾形状(例如圆锥形、扇形、双形)对阔叶树冠穿透力影响很小或没有影响的惯例是正确的。

可接受的喷雾覆盖在冠层深处(较难击中)使用空心锥形喷嘴。
可接受的喷雾覆盖在冠层深处(较难击中),使用空心锥形喷嘴和空气辅助。

在查看了树冠深处的文件后,我们惊讶地发现空气辅助并没有明显地提高树冠的穿透能力。这似乎确实有帮助,但并不是一个扣篮。这可能是因为在水敏纸上不容易看到更细的水滴(<50µm)。这也可能是因为我们没有校准空气速度的冠层:太少的空气和喷淋对外层冠层的影响,而太多的空军离开的方式和喷淋被吹到地面。很明显,漂浮物大大减少了,所以从逻辑上说,浪花一定是去了某个地方——我们只能假设它进入了树冠。

采用空心锥体和空气辅助的效果最好。理论上,小水滴的数量应该会提高覆盖的潜力,但它们速度很快,很容易被吹离航线。在测试期间,风速只有5公里/小时(3英里/小时)。如果它们飞得更高,没有空中辅助的情况将导致更差的冠层覆盖。虽然我们认为空气辅助提高了内冠层覆盖率,但我们将大部分性能归功于750 L/ha (80 gpa)的喷雾体积,这明显高于我们使用的其他喷嘴。当我们尝试使用空心锥体(没有显示)来降低体积时,内部的冠层覆盖就大大打折扣了。更高的体积是一种已证实的提高冠层穿透能力的方法,因此这一观察结果与预期一致。

2011年的试验表明,使用高容量和空气辅助的空心锥形尖端,可以提高树冠覆盖率和穿透力。但是,它们很容易漂移,如果没有空气辅助套筒来抵消喷雾漂移,则不建议使用它们。强烈建议喷洒量超过500升/公顷。

研究2 -定量观察

2016年7月,我们在查塔姆-肯特郡进行了另一项研究。该操作担心喷雾漂移,最近从25厘米(10″)中心的Hardi空心锥改为50厘米(20″)中心的TeeJet Turbo TwinJets。他们想知道他们是否改善了他们的覆盖范围。我们决定以相似的驾驶速度和体积测试四个喷嘴。

我们再次使用水敏纸。这一次,我们将两个部件背对背(面朝上和面朝下)放置在顶棚中约1/3的位置。然后我们在树冠下2/3的方向上放置了另外两个。我们为每个通道的三个工厂做了这项工作。接下来的四幅图像显示了每个喷嘴的视觉漂移和天气状况。请注意,在每种情况下,只有一个动臂部分有喷嘴(用白线表示)。

条件1 -涡轮双喷(粗喷质量)

2016年_tomato_sprayers_ttj

工况2–空心锥体(10〃中心–细/中等喷涂质量)

2016年_tomato_sprayers_hollowcone

条件3 - XR 110°平扇(细喷雾质量)

2016年_tomato_sprayers_xr

条件4–TeeJet 3070(粗喷质量)

2016年番茄喷雾器3070

那里非常潮湿,很难在不弄脏纸张的情况下放置和取回纸张。这使得我们很难辨别覆盖范围的差异,模糊使得我们无法量化液滴密度(即单位面积内的液滴数量)。然而,论文被扫描,覆盖率是用DepositScan由美国农业部朱和平博士开发的软件。平均覆盖率百分比(±S.E. n=3)如下图所示。

2016年_tomato_sprayers_coverage

顶棚上部朝上的纸张覆盖率表明,除了3070以外,所有喷嘴的覆盖率都过高。在下向卡上检测到很少或没有覆盖,但在没有空气辅助或定向应用(如下降臂)的情况下,这是意料之中的。尤其令人感兴趣的是更深的树冠。唯一的显著差异可能在于XR平板风扇,它在朝上的纸张上显示了更多的覆盖范围,而在朝下的纸张上显示了一些覆盖范围(尽管很少)。

考虑到XR产生了良好的喷雾质量,并且没有空气辅助将喷雾引导到顶棚中,这让人有些惊讶。我相信高湿度和低风通过减少蒸发和偏离目标的漂移在这一结果中发挥了作用。在一个干燥多风的日子里,我们可能不会看到XR或空心圆锥体的这种水平的内部树冠覆盖。相比之下,涡轮TwinJet的粗喷雾质量不仅减少了偏离目标的漂移,而且在干燥和大风天气下更具弹性,相比之下,它很可能产生了最佳的覆盖范围。

带回家

从两项研究中得出:

  • 适当校准的空中辅助将减少漂移,并有希望提高冠层穿透/覆盖。
  • 喷淋的形状(如双喷、空心锥喷、平扇喷)似乎对穿透树冠没有影响。
  • 喷淋质量大于粗喷对番茄冠层穿透有负面影响。
  • 当体积足够(>500 L/ha)时,粗喷质量可能是最通用的选择。
  • 优良的喷雾质量只有在高湿度和微风中才是可行的选择。然而,空气辅助对反漂至关重要,高喷雾量(>500升/公顷)是必须的。
  • 即使使用更精细的喷涂质量和空气辅助,也很难实现下焊面覆盖。