植保無人機因其具有高效、安全、適應能力強等特點,在國內(nèi)獲得了高速發(fā)展,成為作物田間管理不可或缺的高效植保機具。同時植保無人機具有作業(yè)高度較高、霧滴較細等特點,有可能在飛防作業(yè)時產(chǎn)生霧滴飄移危害,對農(nóng)作物、養(yǎng)殖物、自然環(huán)境構成威脅。
一、霧滴飄移規(guī)律探索
(一)飛行漂移與蒸發(fā)漂移。飛行飄移是指農(nóng)藥霧滴飛離目標的物理運動過程,主要與環(huán)境、機具、用藥方法有關。霧滴飄移,短則5~6m,最遠飄移距離可達1000m。同時,霧滴在下落過程中還會受到溫度、濕度的綜合影響,即霧滴產(chǎn)生蒸發(fā)。蒸發(fā)飄移是霧滴的活性物質(zhì)從植物、土壤或其他表面蒸發(fā)變成煙霧顆粒,懸浮在大氣中作無規(guī)則擴散或順風運動,有時甚至會籠罩大片區(qū)域,直至降雨淋落地面。
(二)影響飄移的因素。從常見的地面植保機械角度,影響霧滴飛行漂移的因素應當包括風速、霧滴大小、噴嘴類型、溫度與濕度。霧滴尺寸對飄移的影響,50μm以下霧滴實際上依靠自身重量很難到達靶標,他們或者被風吹離作業(yè)區(qū)域,或者因為高溫與低濕而完全蒸發(fā)無法落地。
同樣的風速下,霧滴越粗飄移距離越小;同樣的粒徑下,風速越快飄移距離越遠。
(三)溫度與濕度會影響霧滴的蒸發(fā)速度。從基本規(guī)律來看,溫度越高、濕度越低,霧滴蒸發(fā)越快,霧滴下落過程中粒徑減小會加速,從而造成更遠的飄移。從植保無人機的角度,還應考慮作業(yè)參數(shù)帶來的影響,主要包括高度與速度。飛行高度越高,霧滴下落的過程就越長,飛行飄移的距離也就越遠;飛行速度過快,植保無人機螺旋槳無法形成良好的下壓穿透力,保障藥液到達靶標,就會增加飄移距離。
二、霧滴漂移帶來的危害
(一)作業(yè)安全性降低。如果下風向存在敏感作物或者水塘,霧滴漂移到此區(qū)域就有可能產(chǎn)生損失。例如小麥闊葉除草劑作業(yè),下風向存在油菜;玉米除草劑作業(yè),下風向存在棉花及大豆;水稻殺蟲作業(yè),下風向存在桑樹。
(二)藥劑選擇性增加。因為漂移特性的存在,部分藥劑飛防應用必須符合嚴苛的條件才能使用。如滅生性除草劑草甘膦、敵草快,如果在人工施藥時,尚可通過安裝擋板在壟間作業(yè);但是應用于飛防則風險極高,往往飄移至周邊數(shù)十米甚至幾百米,應謹慎選擇,盡量避免作業(yè)。
(三)農(nóng)藥利用率降低。無論是飛行飄移還是蒸發(fā)飄移,飄移都會導致到達靶標區(qū)域藥液量的降低,也就造成了農(nóng)藥浪費、環(huán)境污染,同時降低了農(nóng)藥利用率。
三、漂移危害的避免
(一)避免在強風下作業(yè)。除草劑作業(yè)應在兩級風以內(nèi)風速。風速是飛行飄移的主要影響因素,所以在合理風速下作業(yè)是避免藥液飄移危害的最主要措施。
(二)除草劑作業(yè)時適當提升噴嘴型號。目前市場大部分為內(nèi)吸性除草劑,霧滴大小對于除草效果的影響不如殺蟲劑與殺菌劑敏感,在大部分情況下,200μm左右霧滴能夠達到良好的除草效果。綜合考慮到飄移可能帶來的潛在危害,植保無人機除草作業(yè)應選擇類似如 XR110015VS 等大一號噴嘴,以減少可能的霧滴飄移距離。
(三)合理添加飛防助劑。添加合理的飛防助劑將會減少噴嘴產(chǎn)生小霧滴的數(shù)量并提升總體霧滴粒徑,從而提高抗漂移能力。同時,飛防助劑還能提高霧滴的抗蒸發(fā)性,促進霧滴沉降、附著、鋪展,從而提高霧滴在葉面的沉積量與停留時間。
(四)控制飛行高度與速度。以大疆T系列植保無人機為例,如噴灑敏感性藥劑,應將飛行高度控制在2m左右,速度控制在5.5m/s以內(nèi)。
(五)控制作業(yè)氣溫。盡量在 30℃ 以內(nèi)作業(yè),以減少因高溫低濕造成的蒸發(fā)漂移。
(六)控制安全距離。經(jīng)驗表明,下風向在1m/s微風,仍需要留夠10m安全距離;3m/s風速下,需要留夠至少30m安全距離。
植保無人機高速發(fā)展,說明其契合了我國農(nóng)業(yè)實際情況,在保障作業(yè)效果的同時提升了作業(yè)效率,而且符合國家推動農(nóng)藥零增長的目標,是真正順應農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢的高科技農(nóng)機具。只要植保無人機操作手能夠揚長避短并注意總結經(jīng)驗,便能高效、安全開展飛防作業(yè),為我國植保機械化發(fā)展持續(xù)助力。
(作者單位:東營市墾利區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展服務中心)