苹果园无人机喷药技术方案优化及效果分析

发布时间：2020-05-07 07:34

【摘要】：我国在防治农业病虫害方面,整体机械化程度低,且以人工喷药为主,但人工喷洒农药存在诸多问题,同时我国苹果园仍以乔化苹果园为主,苹果树树体庞大,行间间距小不便于人工以及大型喷药机械作业。植保无人机(UAV)可以远距离遥控操作,在果园的上空进行农药喷洒作业,不受树体间隙的影响,实现均匀合理的喷洒作业,避免药液浪费、保障了喷药作业的安全,从而实现农业生产的规模化、高率便捷、安全可控。本试验对洛川县2018年的主发病虫害的消长规律进行调查统计。同时针对苹果园中主发病虫害,使用大疆MG-1P植保无人机喷药,筛选出对于无人机喷药的雾滴密度和防治效果的影响因子,统计不同影响因子下的雾滴密度以及防治效果。并综合分析无人机喷药的防治成效。最后得出在苹果园中,适宜大疆MG-1P植保无人机喷药的最佳方案。主要结果如下:1、洛川县2018年主发病虫害为白粉病、早期落叶病、蚜虫、金纹细蛾。苹果白粉病的发生时期在一年中的4~10月份,期间形成2次盛发期。第一次为4月下旬~5月上旬,病枝率最高时达到26%;第二次为9月中旬,病枝率最高达到23%。苹果蚜虫的发生种类主要为黄蚜,发生时期主要集中在5~7月份,并且在5月下旬~6月上旬期间为害最严重,期间发病最重时梢均虫口数最大时达到423头。苹果金纹细蛾的发生时期是在4~10月份,在这期间金纹细蛾成虫发生5代,第1代在4月末~5月初、第2代在6月中、第3代在7月中、第4代在8月中、第5代在9月末,诱集虫量最大时为159个。苹果早期落叶病的发病期主要在7~10月份,发生种类以斑点落叶病为主。盛发期主要在9月中旬,发病最重时百叶发病率达到76%。2、通过使用大疆MG-1P植保无人机在苹果园中喷药,筛选出使喷药雾滴密度高、防治效果好的影响因子分别是:(1)飞行路线:在苹果树正上方喷药,可以使乔化树叶正面平均雾滴密度达到43.04个/cm~2、背面14.10个/cm~2,矮化树叶正面平均雾滴密度达到48.44个/cm~2、17.22个/cm~2;(2)飞行速度:1.5 m/s,叶正面和叶背面的平均雾滴密度分别为48.98个/cm~2、19.65个/cm~2,对早期落叶病的防效为63.41%;(3)飞行高度:距树顶1.5 m,叶正面和叶背面的平均雾滴覆盖密度分别为43.04个/cm~2、14.10个/cm~2,对早期落叶病的防效为62.29%;(4)地形:在位于低平地的苹果园中喷药,叶正面和叶背面的平均雾滴密度分别为54.82个/cm~2、19.20个/cm~2,对于苹果早期落叶病的防效为67.69%;(5)不同砧木中:矮化苹果树上的雾滴密度整体多于乔化苹果树上的雾滴密度;(6)不同树龄中:八年树龄的叶正面和叶背面的平均雾滴覆盖密度分别为56.75个/cm~2、23.00个/cm~2,对早期落叶病的防效为69.44%;(7)苹果树叶片不同生长时期中:苹果树展叶期时,对于白粉病的防治效果可以达到76.33%,对于蚜虫的防治效果可以达到82.59%。3、通过分析大疆MG-1P植保无人机喷药的防治成效得出,对于叶背面危害的病虫害如蚜虫类,使用无人机喷药防治效果不理想。无人机喷药对于苹果白粉病、金纹细蛾、早期落叶病的防治效果可以达到人工喷药的80%左右,而对于苹果蚜虫的防治效果仅为人工喷药的64%。4、使用无人机喷药,配置药剂浓度为人工喷药药剂浓度的15倍,配置药剂及浓度对苹果树树体和果实无明显影响。无人机比人工喷洒可以节省20倍的时间,人工喷药的用水量是无人机喷药的40倍,无人机与人工喷药在用药成本上相同。5、适于大疆MG-1P植保无人机在苹果园中喷药的技术方案为:采用距离树顶1.5m的飞行高度、2 m/s的飞行速度、在树正上方喷药的飞行路线。雾滴密度高,叶面着药量多,综合防治效果好,最为经济有效。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S436.611;S252.3

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