1、防飄噴霧技術與藥械 海南大學 鄔國良 副教授農藥飄失的不利影響 防效、農藥利用率降低， 影響非靶標區敏感作物的生長， 污染生態環境， 引發人、畜中毒。ProductivityEfficacyOff-site protectionThe applicationtriangleCourtesy of Ken Giles, U of California Davis風速梯度Wind Speeds Gradients:The relation between height above the canopy of a crop like cotton or soybean and the speed o

2、f wind.302010 6 2 011 mph10 mph 8 mph 7 mph 5 mphHeight Above Crop Canopy, Feet主要內容 1概述 1.1農藥的飄失 1.2減少農藥飄失的途徑 2 防飄噴頭 3 輔助氣流噴霧技術 4 罩蓋噴霧技術1概述 11農藥的飄失 農藥飄失在噴霧作業過程中，農藥霧滴或顆粒被氣流攜帶向非靶標區域的物理運動。美國定義一：Movement of spray particles and vapors off-target causing less effective control and possible injury to susce

3、ptible vegetation敏感植物, wildlife, and people.美國定義二： Pesticide spray drift is “the physical movement of a pesticide through the air at the time of application or soon thereafter, to any site other than that intended預期 for application” 農藥飄失包括蒸發飄失Vapor Drift 和隨風飄失Airborne Drift 。兩種類型的農藥漂移Two Types of Pe

4、sticide DriftAirborne Drift: physical movement of spray droplets or granules from target site at the time of application; airborne drift is responsible for most damage農藥霧滴飛離目標的物理運動過程，主要與環境因素如自然風速、農藥使用方法和使用技術參數有關。Vapor Drift: following application, pesticides can volatilize (change from liquid to a g

5、as/vapor) and move from the target area; occurs when the pesticide is highly volatile and atmospheric conditions are suitable; vapor drift is the most difficult to control在噴霧中和噴霧后都會發生蒸發飄失，主要受環境因素如溫度和農藥的揮發性影響。Ohio State University1.2減少農藥飄失的途徑1.2.1減少易飄失小霧滴的產生 減少農藥霧滴飄移的措施： 在不利氣象條件下，停止噴霧； 減少小霧滴的產生； 利用機械

6、手段改變小霧滴的運動軌跡，提高其在靶標上的沉積率。 Spray Droplet Management - Coverage 1.22縮短霧滴運動距離 除了減少易于飄失的細小霧滴的產生，也可以通過降低噴頭高度來減小霧滴在空中運動距離，從而減小霧滴的飄失。在噴桿上加裝一支撥桿器把作物推到傾斜狀態，即可把噴頭降低到離作物5-10cm的高度將藥液噴入株冠之中，可以增加霧滴在冠層中的穿透性和沉積性，但是這只適用于谷類作物，而且給噴桿增加了很大的負荷。也可以在噴桿下前方安裝一個圓管，由此撥開上部冠層,使得藥液在作物中、下部冠層的沉積量較常規噴霧有很大的提高，但是只適用于高茬作物，而且會對作物造成一定的損傷

7、。2 防飄噴頭2.1霧化原理 防止農藥霧滴飄移的噴頭基本原理 大直徑霧滴在對靶標運行時不易飄失。 盡量減少噴頭細小霧滴的數量，使霧滴相對較粗，霧滴譜均勻。 噴頭霧化的霧滴較大，霧滴譜較窄。噴頭革命防飄、低飄噴頭采用射流原理，在噴頭體內氣液兩相流進行混合，經噴頭噴出的是一個個液包氣的“小氣球”，每一個這樣的“小氣球”在達到靶標時，經作物葉面上的纖毛刺破和葉面的動量作用下，進行第二次霧化，得到更小的霧滴和較大的覆蓋密度，防飄噴頭的出現被稱之為植保行業的“噴頭革命”。 2.2 分類 2.2.1導流式噴頭 （激射式、撞擊式扇形霧噴頭） 液體撞擊到表面后擴展形成一定角度的液膜。噴幅較寬，工作壓力低，霧滴

8、直徑為200-400 m，適合除草劑的噴施。 藥液從收縮型的圓錐噴孔噴出，即沿著與噴孔中心近于垂直的扇形平面延展，使成扇形液面，該噴頭的噴霧量較大，霧滴較粗，飄失較少。 Turbulence chamber （渦流腔）Large, drift resistant dropletsUniform spray distributionPre-orifice design （預小孔設計）2.2.2防飄失扇形霧噴頭（RD, AD等） 內部構造 防飄噴頭內部在噴嘴噴孔之前，增加有前置小孔口及混合室，用以減少噴出之前的藥液流速和壓力，而且噴嘴噴孔也較大，從而顯著減少小霧滴的產生。 比標準型噴頭減少100

9、m以下的霧滴50%-80%，減少了霧滴飄失。 防飄噴頭工作壓力不穩時，影響噴霧質量。:Turbulence chamber 渦流腔as in the Turbo FloodTapered edge, wide angle flat pattern錐形邊緣，寬角度的平面Designed to work in flat-fan nozzle holder設計在扁平扇形噴嘴的工作Uniform spray distribution噴霧分布均勻Wide pressure range寬的壓力范圍Large, drift resistant droplets大，抗漂移霧滴50% overlap重疊Plas

10、tic with superior wear characteristics具有優異的耐磨特性的塑料2.2.3 射流噴頭u結構 射流噴頭（ID, IDK）下部為圓錐霧或扇形霧噴嘴，上部為射流混合部件，噴頭的進液口處開有1-2個小孔，吸進空氣。u工作原理 當高壓藥液進入噴頭，流經空氣孔時產生負壓，藥液吸進空氣并產生氣泡，經噴孔后形成帶氣泡的霧滴。霧滴體積變大，不易漂移。當霧滴到達作物表面時，含有氣泡的霧滴與作物表面發生撞擊，并破碎成細霧滴，再一次霧化。u優點 霧滴飄失減少90以上。u大田噴桿噴霧機和果園風送式噴霧機采用。 u缺點 較高壓力才能保證霧化質量，5 - 8 kPa。2.2.4 雨滴式噴

11、頭3 輔助氣流噴霧技術 輔助氣流噴霧技術 通過在噴桿噴霧機上裝配一種風罩，下行氣流克服噴頭附近引起飄失的氣流或渦流,把農藥霧滴強制噴入作物冠層中，大幅度降低農藥飄失量，增加霧滴的沉積及分布的均勻性。但如果是針對裸露的地表或作物生長初期，反而因氣流撞擊地面后的反彈會增大霧滴的飄移，造成損失。Adjustment of the air assistanceAdjust to: wind speed nozzle size plant density crop height target location水田風送低量噴桿噴霧機水田風送低量噴桿噴霧機是中國農業大學十五攻關期間開發研制的。該機采用輔助低

12、量噴霧技術，提高了農藥在作物上的分布均勻性和農藥利用率；與水田四輪驅動通用底盤配套，在我國首次實現水田噴桿噴霧施藥的機械化作業方式；在水田施藥作業中，實現了噴桿折疊和展開的電動控制。有效減少了農藥的飄移，提高了農藥的利用率，減少了對環境的污染。主要技術性能參數作業速度：0.61.2m/s噴 幅：5.4m單位面積施藥量：150225L/ha出風口風速：14 m/s防漂失效果3.1 風送式噴霧機的結構組成 由機架、藥液箱、液泵、風機及出風管、噴桿及折疊機構、由機架、藥液箱、液泵、風機及出風管、噴桿及折疊機構、低量噴頭及管路系統、噴幅標識系統等組成，整機與水田低量噴頭及管路系統、噴幅標識系統等組成，

13、整機與水田四輪驅動通用底盤配套懸掛聯結。四輪驅動通用底盤配套懸掛聯結。 3.1.1藥液箱 藥液箱的總容積為200 L，由兩個分置于通用底盤駕駛座兩側且相互連通的分藥液箱組成，每個分藥液箱的容積為100 L。藥箱上設置液位指示器，方便操作者觀察。藥液箱底部設有攪拌裝置，以達到藥劑均勻混合的目的。 3.1.2 輕型液泵 為了便于水田作業，使用小型高速漩渦泵。液泵排出的藥液除了供噴頭噴霧外，多余藥液回流至藥液箱對箱中的藥液進行攪拌。3.1.3 風機與出風管機具使用小型高速離心式風機。風壓高，有利于提高氣流的穿透性，改善霧滴附著效果。出風管沿噴桿布置，位于噴頭后方，便于將噴頭噴出的霧滴及時向作物吹送；

14、材料為薄膜軟管，重量輕，易折疊。3.1.4 增速箱 增速裝置將動力輸出軸的轉速提高到液泵和風機相應的工作轉速。3.2 輔助氣流噴霧技術的特點 (1)可以有效地減少農藥使用量，提高防治效果。在氣流的作用下，作物葉片發生翻動，霧滴的穿透能力加強，深入作物內部，對于中下部的病蟲害有很好的防治效果。 (2）有利于促進低量噴霧技術的推廣應用。以氣流作為載體將霧滴吹向目標物，減少細小霧滴的飄失，為實現低量噴霧提供保障。 (3)提高了噴霧機的作業生產率。在氣流吹送下，細小霧滴的飄失現象大大減少，因此噴霧機可以在較高的前進速度下噴霧。 (4)對噴霧環境要求低，時效性好。在一定的自然風速下能進行可靠的噴霧作業。

15、即使在溫度高和濕度低的情況下也可進行噴霧作業。4 罩蓋噴霧技術 罩蓋噴霧 通過在噴頭附近安裝導流裝置來改變噴頭周圍氣流的速度和方向，使氣流的運動更利于霧滴的沉降，增加霧滴在作物冠層的沉積，減少霧滴向非靶標區域飄移，達到減少霧滴飄失的目的。 藥效與霧滴直徑的關系 小霧滴附著性好，覆蓋均勻，易飄失， 增大霧滴直徑，霧滴飄失減少，施藥量增加 改變霧滴的運動軌跡來減少霧滴飄失 輔助氣流 靜電噴霧 罩蓋噴霧（結構簡單、投入少）罩蓋式噴霧機處理根部雜草罩蓋式噴霧機處理根部雜草罩蓋噴霧技術 應用 玉米地行間噴施除草劑玉米地行間噴施除草劑 間套作種植模式的病蟲害防治間套作種植模式的病蟲害防治 高爾夫球場高爾夫

16、球場 城市綠地的病蟲害防治城市綠地的病蟲害防治 作用 引導氣流增加霧滴沉積引導氣流增加霧滴沉積 隔離靶標和周圍作物隔離靶標和周圍作物 減少農藥對周圍敏感作物的藥害減少農藥對周圍敏感作物的藥害4.1 罩蓋結構的種類 罩蓋形式：氣力式、機械式 氣力式罩蓋：風簾、風幕、氣囊 氣流改變霧滴的運動軌跡，減少霧滴飄失。 機械式罩蓋：半封閉式、封閉式 材料：金屬、塑料、網狀、柵格。 脅迫氣流改變運動軌跡和氣流流場，達到防飄的效果。封閉式半封閉式罩蓋前擋型、后擋型、前后雙擋型 前擋型即罩蓋安裝在噴頭的前方，作業過程中改變噴頭前方的氣流運動軌跡從而改變噴頭周圍的流場。 后擋型即罩蓋安裝在噴頭的后方，引導氣流。

17、前后雙擋型，霧流前方氣流速度減小，飄失減少。 擋板型和圓弧型罩蓋擋板型（c）-（i）單圓弧罩蓋(a)雙圓弧罩蓋(b) 對稱多圓弧罩蓋通過罩蓋形成風道，對霧滴風送，防飄原理類似于氣力式罩蓋，屬于氣流輸送型。 4.2 罩蓋防飄失原理 前擋型和封閉型原理 通過罩蓋結構減弱氣流上游對霧流的作用，減小霧流前方氣流速度，而達到減少飄失的效果。 前擋型罩蓋缺點 后方或內部形成低壓紊流區域。 小霧滴附著在罩蓋壁面上流失到地面造成局部藥害。 小霧滴被罩蓋底部的快速氣流卷吸出而形成飄失。帶有防護罩的噴桿噴霧機帶有防護罩的噴桿噴霧機4.2 罩蓋防飄失原理 后擋型罩蓋 對氣流引導，使水平氣流朝向靶標運動，脅迫氣流中的

18、霧滴沉積，同時因為罩蓋的阻擋作用使得罩蓋前方的氣流速度減小，進一步增強防飄失效果。 缺點 引導的氣流中夾帶著大量的細小霧滴，罩蓋阻擋作用使氣流在罩蓋周圍繞流，罩蓋底部與靶標之間區域的水平氣流速度大，削弱了罩蓋對氣流的脅迫作用，部分霧滴飄失。4.2 罩蓋防飄失原理 雙圓弧罩蓋 通過雙圓弧結構形成一個風道，進一步增加氣流的脅迫作用，因此較單圓弧結構能夠提高罩蓋的防飄失性能。 缺點 氣流先將霧流中的細小霧滴吹出，然后再被罩蓋引導，防飄效果還不是最優。理想的罩蓋 作用于噴霧扇面上的氣流向靶標定向輸送霧滴，對稱多圓弧罩蓋就實現了這一原理，因結構龐大、復雜而無實用性。5. 有噴頭防護刷的噴霧機有噴頭防護刷

19、的噴霧機美國對于植保噴藥工作的法律規定FIFRA Federal Insecticide, Fungicide, & Rodenticide Act Enacted by U.S. Congress in 1947 Administered by the Environmental Protection Agency (EPA)EPA: Important facts The EPA can stop the sale or use of any pesticide at any time Labeling and packaging must be consistent throughout

20、 the U.S. State law can be more restrictive than federal law!Certified Applicatorsare recognized by the state as being competent to purchase and use (or supervise the use of) restricted use pesticides.Certified ApplicatorPrivate Applicatora certified applicator producing an agricultural commodity on owned, rented, or leased property or his employers agricultural propertyFIFRA Category states may use different name!Co