四旋翼植保无人机作业参数对月季花冠层雾滴沉积分布的影响

摘要

2020年5月25—27日,以河南省荥阳市的月季法桐种质资源及园林科研基地为试验区、以月季花(Rosa chinensis Jacq.)为试验对象,应用四旋翼植保无人机对月季花进行航空喷药试验。在试验区内选择70 m×20 m的矩形试验样地,间隔5 m设置3条采集带,每条采集带按照距离地面高度100 cm(上层)、60(中层)、20 cm(下层)将月季花冠层垂直分为3层,试验区月季花平均株高100 cm、行距70 cm、株距40 cm;依据设计的试验参数施药量(7.5、15.0、22.5L·hm^(-2))、作业高度(2.2、3.0、3.8 m)、作业速度(2.0、3.5、5.0 m·s^(-1)),设计正交试验方案(L_(9)(3^(3))),试验使用清水代替农药对月季花进行喷施,植保无人机喷雾作业航线方向垂直于采集带;使用雾滴测试卡(尺寸为8 cm×3 cm)采集雾滴,使用扫描仪(灰度扫描、600×600分辨率)测定雾滴粒径、雾滴沉积密度;以雾滴密度及均匀性(变异系数)、雾滴沉积量及穿透率(变异系数)为评价指标,分析植保无人机作业参数对航空喷药雾滴在月季花冠层垂直沉积分布的影响、遴选植保无人机最优作业参数。结果表明:依据雾滴沉积密度和沉积量测定结果,植保无人机在对株高1 m左右的月季花进行喷雾作业,最佳作业参数——施药量22.5L·hm^(-2)、飞行高度3.0 m、作业速度2.0 m·s^(-1);月季花各冠层雾滴沉积分布,由大到小依次为上层、中层、下层。极差分析结果显示,影响雾滴沉积密度和沉积量的作业参数,由主到次依次为施药量、作业高度、作业速度;影响雾滴沉积密度均匀性的作业参数,由主到次依次为施药量、作业速度、作业高度;影响月季花各冠层雾滴沉积量穿透率的主次因素各有不同,作业速度是上层雾滴沉积量穿透率的主要影响因素,而作业高度对中层和下层的影响更为明显。