【应用】植保无人机飞防助剂的筛选及其性能评价

研究背景

水稻是中国种植面积第二大的粮食作物，随着水稻种植的产业化，植保无人机在水稻病虫害防治上的应用前景十分广阔。近年来，中国植保无人机飞防作业的应用发展迅速。研究结果表明，在稳定控制飞行高度和速度等飞行参数的情况下，飞防药剂的理化性质与雾化性能是影响药效的直接因素，增加药液润湿面积和雾滴覆盖率，提高飞防药效。

实验仪器与方法 

润湿性测试仪器为德国krüss公司的dsa100液滴形状分析仪。

采用躺滴法，设置测试温度为 25 ℃ ，选择静态接触角测定模式，在接触角分析仪（dsa100）操作台上，放置水稻叶片作为测定基底（水稻品种: 青角 307）。测试时，将飞防喷雾液注入滴液器，待仪器稳定后，操作软件控制液滴滴落，记录相应的接触角数值，每次滴定液体积设定为 5 μl，每组试验重复 3 次，取平均值。

实验结果与分析 

1.    不同表面活性剂及其添加量对农药药液润湿性的影响

70% 吡蚜酮可湿性粉剂用水稀释 100 倍后，分别加入质量分数为0.1% ～ 2.5% 的 as-1、as-2、tx- 10、a105 及 t60，未加任何表面活性剂的吡蚜酮药液作为空白药液对照，使用 dsa100 接触角分析仪测定每组药液接触角。

如图1所示，添加了质量分数为0.1% ～2.5% 的as-1、as-2、tx-10、a105 和 t60 的农药药液平均接触角分别为 25.5°、34.2°、44.1°、53.1°及 56.8°，比未加任何表面活性剂的吡蚜酮药液( 空白药液对照) 分别减小了 62.8%、50.2%、35.8%、22.7%及 17.3%，表明这 5 种表面活性剂均可提高农药药液的润湿性，其中，添加 as-1 的药液平均接触角下降最多，达到62.8%。添加量对药液接触角影响的研究结果表明，随着as-1 添加量的增加，药液接触角呈现先下降后上升的趋势，添加量为 1. 0%( 质量分数) 时药液接触角最小，为 16.7°，润湿性提高了 75.7%。

图1 不同表面活性剂及其添加量对农药药液接触角的影响

fig.1  effects of different types and amounts of surfactants on the contact angle of pesticide liquid

2.    添加飞防助剂tab78 的稻田常用农药药液的润湿效果

飞防助剂tab78为添加了2. 0% （质量分数，下同） as-1 与0. 2%（质量分数，下同）糖类化合物gd的复配助剂。为验证 tab78 飞防助剂对水稻常用农药的应用效果，选取了 70%吡蚜酮可湿性粉剂、25%噻嗪酮悬浮剂、4%阿维菌素·啶虫脒微乳剂、20% 啶虫脒可湿性粉剂、14% 甲维· 茚虫威悬浮剂+ 32. 5% 苯甲·嘧菌酯悬浮剂复配农药为研究对象，对添加tab78 后的农药药液进行润湿性测试，结果如图2所示。

由图2可见，添加 tab78 后，与空白药液对照相比，25%噻嗪酮悬浮剂、4% 阿维菌素·啶虫脒微乳剂、20%啶虫脒可湿性粉剂、14%甲维·茚虫威悬浮剂+32.5%苯甲·嘧菌酯悬浮剂复配农药的药液接触角分别下降了 77.5%、59.1%、42.7%、59. 2%和 67.7%，平均下降 61.2%。

从左往右依次为a-e，a: 70%吡蚜酮可湿性粉剂; b: 25%噻嗪酮悬浮剂; c: 4%阿维菌素·啶虫脒微乳剂; d: 20%啶虫脒可湿性粉剂; e: 14%甲维·茚虫威悬浮剂+32. 5%苯甲·嘧菌酯悬浮剂。

图2 飞防助剂 tab78 对水稻 5 种常用农药药液的润湿性的影响

fig.2  effects of tab78 on wettability for rice

讨论 

飞防助剂的种类及其添加量是影响喷雾药液润湿性的重要因素，选用合适的飞防助剂对于提高喷雾药液在作物表面的沉积量具有重要作用。向农药喷雾药液中添加飞防助剂后，助剂中表面活性剂分子在气-液界面定向排列，形成界面膜，使农药液滴的表面张力降低，液滴与作物表面的接触角减小，润湿性提高。

本研究结果表明，水稻生长期进行无人机喷雾作业时，在农药药液中添加复配飞防助剂tab78，能够有效提高喷雾药液的润湿性效果，增加药液的有效持留，减少蒸发，从而达到提高飞防药剂沉积效果，确保飞防药效的目的。

本文有删减，详细信息请参考原文

宋睿，沈国清，张永涛，等.植保无人机飞防助剂的筛选及其性能评价［j］．江苏农业学报，2021，37( 2) : 333-339．