GBT 40331.2-2021 植物保护机械 大田作物喷雾沉积量的测试 第2部分:在作物上的测试.pdf

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  • 收集器用于对地面上的喷雾沉积进行采样。应在试验前确定从收集器中回收示踪剂的回收率。 使用的人工收集器应有良好的回收率(至少大于90%,最好大于95%)。附录A中给出了可以使 用的人工收集器的示例。附录B中描述了如何量化从收集器中收集的示踪剂。 应测定人工收集器的背景荧光量(见附录B)。空白人工收集器的荧光量读数平均值不应高于喷雾 旨收集器读数平均值的0.1%。应记录测量仪器的准确度、人工收集器的类型及其背景荧光量,选定背 景荧光量变异系数低于10%的收集器(至少10个收集器,见附录B)。可以通过测试(稀释体积、震荡时 间、荧光计设置)10个清洁的收集器的背景值来确定,并计算收集器测量值的平均值和变异系数。 在试验前应进行检查,应确保 率的采样收集器不饱和。

    喷雾液体应为植保保护产品的典型代表。目来水或标准水箱混合液常用于喷雾飘移测量(参 )22866)。按照制造商的建议,标准水箱混合液可以按0.005%~0.5%的体积比添加水溶性非离 面活性剂进行配置 添加剂的种类和浓度应在试验报告中注明

    道)。在对比试验中,如果使用悬挂式或牵引式喷雾机,则最好使用相同配置的拖拉机。拖拉机类型应 在试验报告中注明。 应在试验地标示出测量沉积量的试验区域。为量化进入作物冠层和作物冠层下地面的喷雾沉积总 量和变化量,需测量下列位置的喷雾沉积量: 冠层上面(进人冠层的流量); 一冠层内部; 一冠层所覆盖的地面上。 收集器通常放置在喷杆两侧的中心区域,即距喷杆末端和喷雾机(车辆轮胎)各1.5m之间的区域, 根据如图1喷雾沉积的采样至少在三处进行。对于特殊目的的测试,如喷杆运动产生的影响,将收集器 放置在喷杆末端喷头下方;测试喷雾机/拖拉机尾部气流的影响,将收集器放置在靠近喷雾机的位置。 当沿垂直喷杆方向放置收集器时,收集器应放置在喷头下方2个喷头之问的区域。 每次测量应包括在冠层顶部(5.2.1)、冠层内部(5.2.2)和冠层所覆盖的地面上(5.3)(图2)进行定量 的(5.2,5.3)或定性的(5.4)喷雾沉积采样。在同一收集器位置或在彼此不同的位置至少进行三次测量 根据高度的不同,将冠层分为不同的部分,如冠层的上部、中部和下部(图2)。为了量化喷雾沉积 可以使用如叶片、茎杆或适当的收集器(附录A)作为样本特种设备标准,并在喷雾后仔细采样。对于谷类作物,典型 的采样方法是顶叶、第二叶、第三叶、顶端生长点、茎杆上部和下部;而对于马铃薯类的作物,选取顶部叶 片、植株高度中部的叶片以及接近土壤表面的叶片进行采样;草莓通常对整个植株范围的叶片、花和果 买进行采样。 单个叶片的叶表面积可通过叶面积扫描仪或叶片表面投影面积(平面面积)的特殊测量装置来测 量。叶片的总表面积包括叶片的正面和背面,所以应将测量的叶片面积加倍。总叶片面积是上部、中部 和下部所有叶片的面积之和。为描述田间作物冠层特征,将一平方米的作物沿地面割下,送到实验室测 量叶片面积。叶片面积的量用单位地面投影面积各冠层(上部、中部、下部)叶片面积和单位地面投影面

    积上所有冠层叶片面积的总和表示(一般为m"/m)。单位地面投影面积上的冠层叶片单侧面积的和 称为叶面积指数(LAI,m/m")。冠层叶片单侧叶面积的和与叶片总干重[在(60~80)℃下干燥48h] 的比值(m/kg),称为比叶面积(SLA)。单位地面投影面积上的各冠层(上部、中部、下部)内的单侧叶 片面积总和,称为冠层密度(LAD)。各冠层密度(LAD)的总和即叶面积指数(LAI)

    地块平面图、试验区域和喷杆中心下方左右两侧

    标引序号说明: 过滤收集器;作物冠层上面,作物冠层所覆盖的地面上(垄上和沟底): 2 一水敏纸:作物冠层所覆盖的地面上(上和沟底); 一水敏纸:冠层内三个高度位置(上部、中部、下部)的上、下面; 色谱纸:冠层内三个高度位置(上部、中部、下部)的上、下面 一冠层上部; 一冠层中部; 冠层下部

    图2测量马铃薯植株喷雾沉积的收集器布局示例

    请注意,由于田间植株密度各异,仅对一平方米作物的叶片面积采样可能导致对大田总叶片面积的 误估计,导致喷雾沉降的测量总量不准确。 喷雾沉积量测试应在测试控制器处于手动模式下进行,除非对控制器本身正在进行测试。试验区 的喷雾机前进速度和喷头流量(L/min)应直接测量并记录在测试报告中。 应观察测试控制器显示的信息(如流量、速度、压力)或记录下来,并在测试报告中说明。 喷雾沉积的测试结果可以通过以下方式表达: 以相对值表示,如施药剂量的百分比(对比叶片上和地面收集器上的分布情况),或 用绝对值表示,如uL(喷雾液体量)/cm或L(整个作物冠层上的喷雾液体量)/hm。 注1:将有限数量的样本值按比例放大到完整的液量平衡,对于了解靶标结构因素至关重要,例如叶面积指数,尽管 这种按比例放大总是会导致一些误差, 喷雾沉积测量的收集器分为关然收集器(叶片、茎杆、果实)和放置在试验区域的人工收集器。 天然收集器可以是试验区域的一簇叶片或小果实,也可以是作物的茎秆和花。每个样本的叶片数 果实数应根据整个区域使用随机抽样法确定。应记录不同样品区的作物叶片和茎秆等的位置和数 对于果实的喷雾,沉积量与果实的重量相关。每个测量位置的样本应至少有四片叶子,每个样本区 应有至少三个测量点。单个叶片是喷雾沉积分析的最小单位。 人工收集器(见4.6和附录A)用于测定冠层覆盖地面沉积量,还可用于测定喷洒在天然收集器上 喷雾液体。其他形式的收集器,如水平放置的试管毛刷更适用于气流辅助的方法,垂直放置的试管毛 更适用于模仿草地杂草,因其能更好地捕捉更小的液滴。需要注意确保人工收集器中采集到的药液 有饱和,特别是用于验证所施剂量和容积率的采样收集器不饱和(在作物冠层上部5.2.1)。 注2:由于天然收集器表面性质(蜡质、粗糙度等)存在差异,测试结果与人工收集器有差别 应制定在接触喷雾之前和之后处理收集器的程序,最大限度地降低交叉污染的风险。使用其他类 的收集器放置在作物行间的地面(5.3)上,区别于放置在作物冠层上部的收集器(5.2.1),当放置和取 收集器时,尤其要考虑放置在作物冠层覆盖的地面上的收集器可能产生交叉污染

    试验期间,应使用清洁的收集器或植物样本和装有示踪溶液体积可测量的收集器监测交叉污染 踪剂降解的可能性。 所有沉积测量的结果应根据方差分析(ANOVA,检验水准10%)进行统计评估。

    5.2冠层的喷雾沉积采样

    5.2冠层的喷雾沉积采样

    集器,以测量喷雾机的喷雾量和进入冠层的总喷雾量(喷雾剂量或喷雾量)。 注1:测得的喷雾沉积量可表示为喷雾量百分比%或单位地面面积喷雾量L/cm°。 注2:风送式喷雾机的测量结果可能不准确,而且不适用于冠层内的喷雾测量,例如,吊挂喷杆。

    在不同冠层高度(上部、中部、下 叶片和茎杆之间的人 雾沉积量

    5.2.2.2叶片和茎杆

    5.2.2.3人工收集器

    人工收集器的尺寸和形状应与被采样作物(附录A)部分的尺寸和形状相似,以测量冠层中的沉积 例如长20cmX2cm宽的色谱纸条)。收集器可以在冠层上部、中部、下部的叶片或作物的其他部分 对折并固定在叶片上(例如用回形针、大头针、夹子)。为不破坏冠层结构,应使用特制的支架将人工收 集器放置在作物冠层内。人工收集器应按冠层或茎杆的高度和结构放置在不同的叶片层(例如上部、中 部、下部),每个高度最少放置四个人工收集器(图C.1)。 应根据作物冠层的结构,放置收集器。不应改变叶片的形状和方向。收集器和回形针的质量不应 改变作物冠层结构。收集器的大小与叶片或测试的植株部位的大小相适应。 喷雾后,按照示踪剂要求或在喷雾后30min内,尽可能快地收回收集器,对收集器编号,并根据示 综剂特性将其存放在黑暗、干燥、阴凉处。从收集器中提取示踪剂并确定喷雾沉积量,例如通过附录E 所述的荧光测定法。 对于需要某种喷雾机在指定作物的喷雾沉积情况进行定量测试,应在相似的作物生长期和天气条

    进行至少三次。 应记录测量系统精度.收集器效率和回收率的详

    5.2.2.4基准收集器系统

    乍物冠层的三个高度位置(图C.2上部、中部、下部)的各两个水平放置的滤纸和两个垂直放置的滤纸 图C.1)。在每个冠层高度,还应垂直连接一个试管毛刷。在每个滤纸放置位置,两片滤纸(直径 8mm)连接在一起,中间安装一块分隔板。基准收集器系统放置在试验区域内,垂直收集器在作物上 的高度略低于作物冠层高度,而水平收集器比作物冠层上面低10cm。垂直滤纸的方向与喷雾机前进 方间垂直,以确保垂直滤纸的正面和背面均能收集到沿前进方向的喷雾液体。对于水平收集器,需确保 上部和下部喷雾沉积的采样。基准收集器系统的介绍见附录C。

    5.3冠层下方地面上的喷需沉积采样

    冠层覆盖的地面上的喷雾沉积量的测量,使用水平放置、总收集面积至少为1000cm的平面人工 收集器采集。在植株旁边地面上用于冠层下方地面上喷雾沉积量测定的人工收集器,每个测量位置至 少两个。对于典型的大田作物(如马铃薯、甜菜、棉花等),人工收集器可以放置在作物行上(旁边)和行 间(图2)。在喷雾前放置收集器和喷雾后取出收集器时应小心,防止与作物本身产生交叉污染。 如果对小作物或杂草的沉积测试,可将人工靶标(如试管毛刷)垂直放置在裸露的地面上模拟小 作物。

    5.4雾滴分布/喷雾覆盖(可选)

    当需要更多关于雾滴分布和雾滴覆盖情况的信息时,可以将水敏纸(或类似试纸)放置在上述指定 的人工收集器位置。可以通过图像分析系统对这些试纸获得的雾滴数量和覆盖面积进行量化。需要对 图像分析系统进行适当的校准(例如,像素大小和背景阈值去除)。分析计算后可以获得不同取样位置 上单位面积的覆盖率或雾滴数量(见附录E)。 注:水敏纸类的收集器仅能作为对比测试结果使用,不能用于量化分析,因为示踪剂和漆加剂对喷雾液体在水敏纸 上的扩散系数有一定影响,且雾滴接触试纸的角度也会影响试纸上的斑点。非常小的雾滴不会显现,且大容量 喷雾会导致水敏纸完全着色。 如果示踪剂的颜色合适,可以直接在叶片上进行雾滴数量和覆盖率的量化测定。叶片上的雾滴尺 寸可用诱发性的荧光染料来显现,例如黑光诱发。雾滴分布可以使用数码相机拍摄,然后使用图像分析 件进行分析,

    6.1喷雾系统相关数据

    6.1.1喷雾机作业条件

    至少应描述下列项目: 制造商; 喷雾机类型和型号; 拖拉机类型、型号和配置(如适用); 行驶速度(km/h)

    电子设备/喷雾计算机; 悬挂式/牵引式/自走式; 轮胎,压力(喷雾机十拖拉机); 车轮悬浮连接(是/否)

    至少应描述下列项目: 工作幅宽; 靶标上方的高度; 喷杆节数; 液压/机械操控; 稳定系统; 运动情况(见ISO141312以定性的方式进行其他观测记录,例如稳定、摇摆、振动)

    6.1.3喷头和喷雾液体

    6.1.4气流分布(气流辅助式喷雾机)

    6.2试验地块相关数据

    至少应描述下列项目: 地块坡度(例如地块长度每100m升高的米数); 土壤类型(沙土/粘土/泥炭地等); 地表粗糙度(例如翻耕地、已整备的种床地或土壤耕研究中的粗糙度指数); 地面湿度条件(例如湿/干,轮胎扬尘)

    6.4喷雾液体相关数据

    至少应描述下列项目: a)应记录药液箱内混合液体的所有成分:示踪剂(颜色编号的ID;批号),添加剂,使用的化学品 (见附录B); b) 喷雾剂量(液体、示踪剂、添加剂),包括特定的流体力学参数,例如:在20℃土2℃和试验期间 适宜温度下的粘度和表面张力; c) 在喷雾前后以及每次重喷前后对采集的喷雾液体的代表性样本(最好在喷头出口处取样)立即 进行分析,以获得示踪剂或植物保护产品(PPP)的浓度情况。 如果在相同的试验中使用不同的示踪剂,则应将其随机分配给每次喷施

    喷雾沉积量测定值可以表示为每单位面积的喷雾量。如果需要,可以测定收集器面积。为比对不 同的施药情况,可能需要给定一个标准的单位面积施药量。因此,应通过施药前后在喷头出口处采样, 测量喷雾液体中的示踪剂浓度。 冠层上喷雾沉积的均匀性可用测得的喷雾沉积值的变异系数(CV)表示。 冠层中的喷雾沉积可用与穿透冠层深度相关的函数表示。 在叶片上或地面上,应以喷雾机喷雾量的ul/cm或百分数%表示。也可用作物冠层(上部、中部、 下部叶片层)的间隔/段/高度水平上或地面的总喷雾沉积量的百分比表示。还应定量表示不同高度段 (上部、中部、下部叶片层)的叶片面积和总叶片面积。 报告至少应记录下列项目: a) 作物或作物特定部位(靶标区域)的总喷雾沉积量: b) 穿透在整个作物冠层中的喷雾沉积量与冠层上面的喷雾沉积量的比值; c) 不同冠层(上部、中部、下部或内部/外部叶片)的喷雾沉积量占总喷雾量的比; d) 地面上的喷雾沉积量占总喷雾量的比; e) 喷雾回收的液量平衡; f 雾滴覆盖率和每平方厘米雾滴数量(可选)。 喷雾沉积量可用单位面积喷雾液量(L/cm)或作物冠层不同位置施药量的百分比来表示(见附录B) 喷雾液体在叶子上的分布情况是最重要的结果,因为在大多数情况下它是生物学功效的关键环节

    因此,基于叶片或水敏纸测量的液滴覆盖率和每平方厘米雾滴数作为一个选项纳人本文件中。应给出 喷雾和采样布置的细节。 对于喷雾回收的液量平衡(MB),将不同冠层上的喷雾沉积量(Du,Dm,Dl,单位为uL/cm")乘以 不同层的叶面积指数LAI(Au,Am,Al),将乘积(Dr)与冠层覆盖地面沉积量(S,单位为μL/cm")乘以 地面总面积(X)的结果相加。将相加结果(T)从喷施药液量(Va)中减去后与Va相除的结果乘以100。 Dr=(DXA)+(DmXAm)+(D/XA)

    穿透系数(P)可用公式(4)表示:

    T=Dr +S × X MB=

    滤纸; 色谱纸(例如Whatman?"第2号); 水敏卡; 一叶片; 一茎杆。 收集器混用可能会产生误导性结

    A.3冠层顶部用收集器

    附录A (资料性) 用于冠层和地面上喷雾沉积测量的收集器示例

    Whatman?、Technofil?和Camfil?是合适的产品在商业上可用的例子。此信息是为了方便本文件的使用 而提供的,不代表ISO对此产品的认可。

    附录C (资料性) 收集器系统示例

    图C.1单冠层收集器系统布置示例,包含两个水平放置的过滤收集器、两个垂直放置的 过滤收集器和一个试管毛刷收集器

    在每个过滤收集器的位置,用夹子固定两个过滤收集器,中间放置一个分隔板,用于测试水平收集 器上面和下面及垂直收集器的正面和背面的药液量。 对于分为三个冠层高度(上部、中部、下部)的作物,将三个单冠层收集器系统固定在一起对三个冠 层高度进行采样

    图C.2三个冠层高度的收集器系统示例

    收集器 圆形过滤纸:例如HahnemuhleFineartTM2)专用过滤纸(DP2282048,直径48mm); 试管毛刷。

    2) Hahnemuhle Fineart 的,不代表ISO对此产品的认可。

    喷杆喷雾机气流辅助系统的说明

    在喷杆喷雾机使用气流辅助系统时,应说明每个出风口处测量出的空气量及出风口尺寸,根据这些 参数计算输送出的空气总量值

    通过出风口(槽、孔或喷口)的尺寸,以及工作幅宽上的槽、孔或喷口的数量对气流辅助系统进行描 述。计算每个槽、孔或喷口的出风面积并求 即为出风口面积

    在气流辅助系统的出风孔或喷口处测量风速。风速测量装置(例如杯式风速计,超声波风速计)保 寺在出风口的气流中并稍微移动以确定最大风速(风速沿着出口边缘发生变化)。沿喷杆的不同点测量 风速时,每节喷杆至少测量一次。记录测量结果并计算平均值,得到平均风速。出风口风速一般以m/ 表示。 计算出风口总风量: 出风口总风量(m/h)=出风口平均风速(m/s)×出风口槽面积(m)X3600 ..... (D.1

    厂房标准规范范本E.1用于测量喷雾分布的收集器示例

    市售的水敏纸(WSP)尺寸为50mm×25mm和500mm×25mm; Kromekote?cards (KC)

    E.2在地面上用收集器测得的喷雾分布

    喷需分布结果的计算和表述

    喷雾分布可以通过将水敏纸(WSP)或卡罗来特纸(KC)放置在收集器位置来测量。喷洒喷雾液 后,雾滴沉积在水敏纸或卡罗米特纸上变成看得见的斑点图案。水敏纸上的斑点图案将黄色卡纸变成 黄底蓝点,蓝点即雾滴接触纸卡的部位。可使用图像分析系统分析这种斑点图案,并获得以雾滴覆盖率 和单位面积上雾滴数表示的喷雾分布参数。 喷雾分布的测定值应表示为雾滴覆盖面积的百分比(覆盖率,%),雾滴数量应表示为单位面积的雾 商数(滴/cm)。 平均喷雾覆盖率应以占地面面积的百分比给出。 平均雾滴数应以滴/cm表示。 采样点上喷雾分布的均匀性应以测得的喷雾分布值(覆盖率%,或雾滴数)的变异系数(CV)或最大 偏差(dmx)记录

    平均喷雾分布(覆盖率或雾滴数)():

    式中: 收集器数量; 第i个收集器上的雾滴(覆盖率或雾滴数) 最大偏差(dm)

    3)Kromekote?是一个合适的产品在商业上可用的例子。此信息是为了方便本文件的使用者而提供的安全标准规范范本,不代表 ISO对此产品的认可。

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