摘要
田间杂草是影响粮食产量和质量的重要因素，如何高效、稳定的防治田间杂草的发生和危害是当前亟需解决的重要问题。目前，随着植保无人机的快速应用和推广，植保无人机防治病虫害已成为该领域的研究热点，但是利用植保无人机喷施方式在杂草防治领域进行的系统研究鲜有报道，且在实际作业过程中缺乏作业规范和方法指导。本文使用植保无人机研究喷施作业时雾滴粒径、喷液量、喷雾助剂3种因素对雾滴沉积特性及其田间杂草防治效果的影响，分析不同的航空喷雾助剂溶液在杂草叶片上的接触角及表面张力。通过田间试验研究了雾滴的沉积特性（雾滴覆盖率、雾滴密度、沉积量、沉积分布均匀性）以及杂草的防治效果（株防效、鲜重防效）。试验研究为植保无人机喷施除草剂作业提供了理论支撑和方法指导。主要研究内容及结论如下： 在植保无人机喷施28%烟嘧磺隆·莠去津可分散油悬浮剂（OD）防除玉米田杂草试验中，使用极飞XP2020四旋翼电动植保无人机进行作业，采集后的图像数据使用DepositScan处理软件对雾滴的沉积特性进行获取；分析了植保无人机不同的雾滴粒径、喷液量对航空喷施雾滴沉积特性以及杂草防治效果的影响。结果表明，随着喷液量的增加沉积区内雾滴覆盖率和雾滴沉积量随之增加，当喷液量为30L/hm2、雾滴粒径285μm时，沉积区内雾滴覆盖率及雾滴沉积量最好，分别为7.59%和1.21μL/cm2。在相同喷液量下，雾滴粒径越小雾滴密度越高，当喷液量为30L/hm2、雾滴粒径为150μm时，雾滴密度最高，为34.58个/cm2。不同喷液量对杂草防治效果无显著影响，当喷液量为30L/hm2，雾滴粒径285μm时对杂草的鲜重防效最好，为97.30%。使用植保无人机喷施除草剂时建议使用喷液量为30L/hm2、雾滴粒径285μm的处理进行杂草防除。 在植保无人机喷施44%2甲双氟悬乳剂（SE）与10%氟唑磺隆可分散油悬浮剂（OD）防除小麦田杂草试验中，喷施设备使用极飞XP2020四旋翼电动植保无人机，试验采用三因素三水平正交试验法进行。研究不同雾滴粒径、喷液量以及喷雾助剂对雾滴沉积特性及田间杂草防治效果的影响，使用极差分析法对雾滴沉积密度、雾滴沉积分布均匀性以及杂草的防治效果进行分析，优选最佳的作业参数。结果表明，喷液量过小及雾滴粒径过大均影响雾滴沉积分布，当喷液量为30L/hm2、雾滴粒径为150μm、使用迈飞助剂时，雾滴沉积密度最高，为42.64个/cm2。通过极差分析杂草防治效果可知喷液量、雾滴粒径、助剂类别3种因素的较优水平A3B3C2，喷液量为30L/hm2，雾滴粒径为285μm，使用倍达通助剂时，杂草的总鲜重防效最高，为96.80%。综合雾滴沉积特性与防治效果，在田间作业时，优先选择喷液量为30L/hm2、雾滴粒径为285μm、助剂为倍达通助剂的处理进行麦田杂草防治。 在不同助剂溶液理化性质的试验中，通过研究不同类型喷雾助剂溶液在杂草叶片上的接触角及表面张力，分析了表面张力及接触角对雾滴在叶片上润湿铺展的影响。结果表明，添加不同类型的助剂后溶液的表面张力值与不添加助剂溶液的相比降低了51.42~64.64%，添加Target助剂的溶液表面张力值最小，为21.88mN/m。同一种类杂草叶片中，不同的助剂溶液对接触角的影响不同，使用Target助剂，在葎草叶片表面20s时，液滴在叶片完全润湿；使用Fusion助剂在90s时接触角为0°，液滴在叶片完全润湿。同一种助剂溶液在不同杂草叶片上的接触角也不相同，液滴在铁苋菜叶片使用Target助剂在90s时接触角为0°，达到完全润湿。实际作业过程中可以根据田间杂草种类与杂草数量选择合适的喷雾助剂进行杂草防治。
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