噴灑部件及噴霧助劑對(duì)擔(dān)架式噴霧機(jī)在桃園噴霧中的霧滴沉積分布的影響

袁會(huì)珠, 王忠群, 孫瑞紅, 李世訪, 董 嶄, 孫麗鵬

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,北京 100193; 2.農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所,南京 210014;3.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所,泰安 271000)

桃樹(shù)適應(yīng)性強(qiáng),生長(zhǎng)快、結(jié)果早、產(chǎn)量高,深受廣大果樹(shù)栽培者的青睞,是我國(guó)重要的栽培果樹(shù),目前我國(guó)栽培面積超過(guò)6.7萬(wàn)hm2,年產(chǎn)量達(dá)700萬(wàn)t,居世界第一[1]。在桃樹(shù)栽培中,我國(guó)各地習(xí)慣于密植栽培,多采用(3～4)m×(4～6)m株行距,成園后株間、行間樹(shù)冠交叉郁閉,通風(fēng)透光極差;成園幾乎不間伐,而國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在栽培桃樹(shù)時(shí)則采用較寬的株行距。由于我國(guó)桃樹(shù)的樹(shù)冠郁閉,樹(shù)體內(nèi)膛光禿,結(jié)果部位上移,導(dǎo)致桃樹(shù)病蟲(chóng)害加重[2]。在桃樹(shù)栽培過(guò)程中,會(huì)遇到桃蚜、桃潛葉蛾、山楂葉螨、蘋(píng)小卷葉蛾、桑白蚧、桃細(xì)菌性穿孔病、桃炭疽病、桃根癌病等病蟲(chóng)的危害。為防治桃園病蟲(chóng)害,在目前科學(xué)技術(shù)條件下,噴灑農(nóng)藥是最重要的技術(shù)措施之一[3]。目前,我國(guó)各地主要采用擔(dān)架式噴霧機(jī)、踏板式手壓噴霧器和手動(dòng)噴霧器等施藥機(jī)具,普遍采用大容量、粗霧滴的噴霧技術(shù)[3]。這種大容量淋洗式的施藥方法,農(nóng)藥?kù)F滴在桃樹(shù)冠層中的沉積不均勻,藥液流失嚴(yán)重,大量的藥液流失到果樹(shù)下的土壤中,使果園土壤環(huán)境受到嚴(yán)重污染,而且工作效率低,費(fèi)工、費(fèi)時(shí),操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。

農(nóng)藥是一種重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,也是一類有毒物質(zhì)。在桃樹(shù)生產(chǎn)中,一年需要噴灑數(shù)次甚至十多次農(nóng)藥。從噴霧機(jī)具噴灑出去的農(nóng)藥主要有3個(gè)去向:沉積在果樹(shù)株冠層內(nèi)、流失到果樹(shù)下的土壤表面、飄失到空氣中[4]。農(nóng)藥在果樹(shù)株冠層內(nèi)的沉積和流失到土壤中是一個(gè)問(wèn)題的兩個(gè)方面,增加了藥液在果樹(shù)上的沉積分布,就會(huì)相應(yīng)地減少藥液的流失量。噴灑出去的農(nóng)藥有多少沉積分布在桃樹(shù)樹(shù)冠層,有多少流失到果園的土壤中,農(nóng)藥的有效利用率如何,這些問(wèn)題是農(nóng)藥使用技術(shù)研究的重要內(nèi)容。歐洲果園中采用常規(guī)風(fēng)送式噴霧機(jī)噴霧,早春果樹(shù)葉面積系數(shù)較小時(shí),農(nóng)藥流失率高達(dá)52%,當(dāng)果樹(shù)樹(shù)冠層葉片茂密時(shí),農(nóng)藥流失率也在34%以上,即1/3的農(nóng)藥流失掉[5]。我國(guó)果農(nóng)在果園噴霧中,常常是手持噴桿,在樹(shù)下往上噴灑,習(xí)慣大容量淋洗式噴霧,大量藥液流失下來(lái),甚至操作者渾身被流失下的藥液澆透,不僅危害環(huán)境,也會(huì)導(dǎo)致人員中毒事故的發(fā)生。因此,研究測(cè)定果園不同噴霧技術(shù)下的農(nóng)藥沉積分布流失規(guī)律,比較不同噴霧技術(shù)的農(nóng)藥有效利用率,為果農(nóng)噴霧提供技術(shù)指導(dǎo),對(duì)于我國(guó)果園植物保護(hù)工作來(lái)說(shuō),不僅有一定的理論研究?jī)r(jià)值,還有非常重要的應(yīng)用價(jià)值?；诖?作者研究測(cè)定了我國(guó)北方桃園噴霧中的農(nóng)藥沉積分布規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)在山東省泰安市高新開(kāi)發(fā)區(qū)北集坡泉河村進(jìn)行,桃樹(shù)品種為萊山蜜,樹(shù)齡5年,桃樹(shù)株距3 m,行距3 m,樹(shù)高3.2～3.5 m,樹(shù)冠直徑3.3～3.5 m,樹(shù)冠距離地面0.6～0.7 m。噴霧時(shí)溫度28.4℃,相對(duì)濕度89.7%。

1.2 試驗(yàn)藥劑和指示劑

食品染色劑誘惑紅(上海染料研究所);

有機(jī)硅噴霧助劑Silwet408(邁圖高新材料集團(tuán));蒸餾水、濾紙、23 cm×45 cm塑料布。

1.3 試驗(yàn)儀器設(shè)備

UV2100型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)(萊伯泰科有限公司);LI-3000A葉面積測(cè)定儀(LI-COR公司生產(chǎn));Dwyer485溫濕度儀;移液槍(芬蘭 labsystem公司)。

1.4 噴霧機(jī)具和果園布點(diǎn)采樣

試驗(yàn)采用 LI3WZ-ZZ型高壓動(dòng)力噴霧清洗機(jī)(中外合資臺(tái)州綠田機(jī)電制造公司),分別裝配噴槍和組合噴頭噴霧,噴槍流量3 500 mL/min,組合噴頭為兩個(gè)小噴片,分別采用0.25 Mpa和0.35 Mpa工作壓力噴霧。

為研究測(cè)定不同噴霧方式藥劑在桃園的沉積分布,樣點(diǎn)布點(diǎn)如圖1所示。樹(shù)冠分上下兩層,每層分內(nèi)膛和外膛,共 4個(gè)取樣點(diǎn),每個(gè)樣點(diǎn)重復(fù)取樣3次。地面布點(diǎn)是從桃樹(shù)樹(shù)干開(kāi)始向外布放23 cm×15 cm的塑料袋,按照距離樹(shù)干的位置布置5個(gè)取樣點(diǎn),每個(gè)樣點(diǎn)相距50 cm,每個(gè)樣點(diǎn)重復(fù)3次。

圖1 桃園測(cè)定噴霧霧滴沉積分布時(shí)取樣點(diǎn)示意圖

每個(gè)噴霧處理3棵樹(shù),每棵樹(shù)即為1次重復(fù)。樹(shù)冠每個(gè)樣點(diǎn)采集3個(gè)葉片,收集后放置在塑料袋,帶回實(shí)驗(yàn)室內(nèi),加入50 mL清水,振蕩洗滌10 min,用UV2100型紫外分光光度計(jì)測(cè)定洗滌液的吸光值(A),波長(zhǎng)選擇501 nm。桃樹(shù)葉片用LI-3000A葉面測(cè)定儀測(cè)定面積。根據(jù)預(yù)先測(cè)定的指示劑誘惑紅濃度與吸光值的關(guān)系,計(jì)算洗滌液中的指示劑的濃度(μg/mL)。

1.5 結(jié)果計(jì)算及數(shù)據(jù)處理

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的洗滌液的指示劑誘惑紅的濃度、洗滌液的體積和取樣面積,按照如下公式計(jì)算噴霧后,指示劑誘惑紅在地面和桃樹(shù)冠層不同部位的沉積量(μg/cm2)。根據(jù)地面沉積量與噴霧小區(qū)指示劑的噴灑量,按照如下公式計(jì)算噴霧藥液在地面的流失率(%)。

2 結(jié)果與分析

采用高壓動(dòng)力噴霧清洗機(jī)在桃園噴霧,當(dāng)分別采取噴槍和組合噴頭噴霧時(shí),不同噴霧壓力以及是否添加有機(jī)硅噴霧助劑,農(nóng)藥?kù)F滴在桃園地面的流失率測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,在桃園噴霧時(shí),采用常規(guī)噴槍的大容量噴霧方法,當(dāng)施藥液量在250 L/667 m2、噴霧壓力在0.3 Mpa時(shí),從噴槍噴灑出去的藥液有35.2%流失到桃樹(shù)下的地面上,藥液流失嚴(yán)重;當(dāng)在藥液中添加0.1%的有機(jī)硅噴霧助劑Silwet408,由于噴霧霧滴很容易在桃樹(shù)葉片表面潤(rùn)濕鋪展,很容易把施藥液量降低到125 L/667 m2,此時(shí)從噴槍噴灑出去的藥液只有21.2%流失到地面上,農(nóng)藥流失量減少了14%。

表1 不同噴霧方法藥液在桃園地面的流失率(2007-08-22,泰安)1)

當(dāng)在高壓動(dòng)力噴霧清洗機(jī)上更換上組合噴片后,在工作壓力0.25Mpa和250 L/667 m2施藥液量條件下,其藥液流失率為 28.4%;當(dāng)通過(guò)添加Silwet408把施藥液量降低到185 L/667 m2時(shí),其藥液流失率降低到18.5%;當(dāng)進(jìn)一步加大噴霧壓力到0.35 Mpa時(shí),其藥液流失率只有8.6%。

采用高壓動(dòng)力噴霧清洗機(jī)在桃園噴霧,當(dāng)分別采取噴槍和組合噴頭噴霧時(shí),不同噴霧壓力以及是否添加有機(jī)硅噴霧助劑,其農(nóng)藥?kù)F滴在桃樹(shù)株冠層的沉積分布測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,桃園噴霧時(shí),采用常規(guī)噴槍的大容量噴霧方法,當(dāng)施藥液量在250 L/667 m2、噴霧壓力為0.3 Mpa時(shí),噴霧霧滴在桃樹(shù)冠層內(nèi)膛和外膛的上/下層沉積比分別為0.59和0.62;當(dāng)在噴霧液添加0.1%的Silwet408并把施藥液量降低到125 L/667 m2時(shí),噴霧霧滴在桃樹(shù)冠層內(nèi)膛和外膛的上/下層沉積比分別為1.28和1.19,沉積分布均勻性明顯提高。采用裝配小噴片的組合噴頭噴霧,當(dāng)施藥液量為250 L/667 m2時(shí),噴霧霧滴在桃樹(shù)冠層內(nèi)膛和外膛的上/下層沉積比分別為0.97和1.30;當(dāng)在噴霧液添加0.1%的Silwet408并把施藥液量降低到185 L/667 m2,噴霧壓力為0.35 Mpa時(shí),噴霧霧滴在桃樹(shù)冠層內(nèi)膛和外膛的上/下層沉積比分別為1.15和0.93。

從試驗(yàn)結(jié)果看出,采用噴槍大容量噴霧方式,噴霧霧滴在桃樹(shù)冠層的沉積分布均勻性最差,冠層下部葉片沉積分布的藥液量明顯高于上部葉片;其他噴霧方式,噴霧霧滴沉積分布均勻性均有所提高。

表2 不同噴霧方式藥劑在桃樹(shù)不同部位的沉積分布

3 討論

桃園中采用常規(guī)大容量噴霧,有35.2%的藥液流失到地面,藥液流失現(xiàn)象嚴(yán)重,這不僅浪費(fèi)大量農(nóng)藥,還容易造成大量藥液流失到操作人員身上,導(dǎo)致人員中毒,另外,大量藥液流失到地表,嚴(yán)重污染地下水。因此,通過(guò)改善噴霧技術(shù),降低果園噴霧中的藥液流失現(xiàn)象是目前我國(guó)果園植物保護(hù)中的一個(gè)重大課題。本文研究結(jié)果說(shuō)明,通過(guò)更換噴灑部件、增加噴霧壓力、減少施藥液量、添加噴霧助劑等措施可以顯著減少果園噴霧中的藥液流失率,提高噴霧霧滴在桃樹(shù)冠層的沉積分布均勻性。

病蟲(chóng)害在桃園冠層中的分布有一定的規(guī)律,如桃潛葉蛾、蘋(píng)小卷葉蛾是桃園的優(yōu)勢(shì)種害蟲(chóng),在桃園中發(fā)生危害較重,蘋(píng)小卷葉蛾和桃潛葉蛾在桃樹(shù)上的分布都以上層為主,其次是中層,下層分布最少。因此,在防治這兩類害蟲(chóng)時(shí)希望噴霧霧滴在桃樹(shù)冠層上部葉片沉積分布量大些。而作者測(cè)定數(shù)據(jù)顯示,采用常規(guī)大容量噴霧方式,噴霧霧滴在下部葉片沉積分布量高于上部葉片,且藥液流失嚴(yán)重,因此不利于害蟲(chóng)的防治。當(dāng)把噴槍改為裝配有小噴片的組合噴頭后,或者通過(guò)添加噴霧助劑Silwet408后,噴霧霧滴在桃樹(shù)冠層的沉積分布均勻性都得到了提高。

通過(guò)本文的研究測(cè)定,筆者建議各地在桃園噴霧防治病蟲(chóng)害時(shí),盡量采用小噴片的組合噴頭,另外,添加噴霧助劑,降低施藥液量,這樣不僅可以顯著減少藥液流失,還能改善藥液在桃樹(shù)冠層的沉積分布,利于藥效的發(fā)揮。

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