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北京盛恒伟业科技发展有限公司北京盛恒伟业科技发展有限公司 Beijing Rust S & T Dev Co., Ltd. 北京永外马家堡东路立业大厦 1207 室 xqluo 电 话 ： 010-5129 8575 传 真 :010-6752 2754 植保工作者应该对空气助动静电喷雾了解些什么植保工作者应该对空气助动静电喷雾了解些什么? 来源自顶级大学研究提交的数据表明气压静电喷雾系统能： 显著增强病虫害的防治； 减少农用化学药剂的使用； 减少一半的用水； 减少50%多的浪费和目标漂移。 北京盛恒伟业科技发展有限公司北京盛恒伟业科技发展有限公司 Beijing Rust S & T Dev Co., Ltd. 北京永外马家堡东路立业大厦 1207 室 xqluo 电 话 ： 010-5129 8575 传 真 :010-6752 2754 什么是风送静电喷雾？什么是风送静电喷雾？ 风送静电喷雾器风送静电喷雾器产生的雾滴要比常规喷雾器小 900倍。这些非常小的液滴在高速气流下能被携 带到植株冠的深处，结果覆盖效率是水力喷雾器 和非静电风送喷雾器的两倍多。 电荷电荷在雾滴和植株间产生自然引力，和由衣服干 燥剂翻滚导致衣服间产生的吸引力相似液。滴上 的电荷少，但是吸引雾滴移向植株的力是重力的 75倍多。雾滴经过叶面时逐个颠倒方向，向上运 动，克服重力。上图 1 静电荷电的雾滴颠倒方向， 克服重力， 向植株表皮和叶子的下面运动。这种 喷雾包上叶子外面和茎的背部的现象被称为静电 包裹。 喷雾覆盖性喷雾覆盖性是指喷雾雾滴在植物表面的均匀性。 右图3对比说明风送静电喷雾器和水力喷雾的叶 子覆盖度。静电喷雾获得较好的覆盖是由于空气 湍流和小而尺寸均匀的雾滴结合。在叶下密集的 覆盖（图2）来自于静电包裹作用。图2一张叶 下面放大的照片表明整个叶子上有15000雾滴 （通过计算机统计）好处是明显的：病虫害防治 较好是由 于接触几率更大。 （见第六页“新的方 法看叶下覆盖”）因为化学药 剂不能大量积聚， 所以化学灼伤减少。 低量喷雾低量喷雾要求比标准喷雾少1025倍的水量。 由于均匀的液滴尺寸和静电喷雾获得高覆盖度， 使这种效果成为可能。 图3展示了在植株叶片上喷雾覆盖的显微镜评价 （风送静电喷雾器的覆盖很好， 叶子的两面都较 好分布， 水力喷雾器液滴尺寸大小变化较大，而 且经常搅和在一起） ESS喷嘴的工作原理喷嘴的工作原理 风送静电喷雾机的核心是空气雾化感应荷 电，这种产品是一项专利技术，由乔治亚州大学 发明和制造的。 空气和液体分别进入喷嘴的背部。空气高速 通过喷嘴，与液体在喷嘴头部相交(图4)，形成 许多直径为30到60微米的雾滴(图5)。空气压 力只需要15到60Pa，液体压力低于30Pa。 而与 之相比， 液体喷雾剂要达到同样的喷雾效果需要 大约3000Pa的压力。 北京盛恒伟业科技发展有限公司北京盛恒伟业科技发展有限公司 Beijing Rust S & T Dev Co., Ltd. 北京永外马家堡东路立业大厦 1207 室 xqluo 电 话 ： 010-5129 8575 传 真 :010-6752 2754 Air:空气；Liquid:液体；Atomization Zone:雾化 区域； Electrode:电极； Air-Assisted Charged Spray: 气助带电喷雾 图4 S 型管嘴 百分比 液滴直径(微米) S 型管嘴-35微米 典型的水力喷雾机280微米 传统喷雾器形成的直径300微米的雾滴体积 (左)相当于1000滴S 型喷雾器形成的30微米的 雾滴体积。 图5喷雾器形成的雾滴大小是非常重要的。 25到60微米的雾滴增加了喷雾覆盖面积，有利 于害虫和疾病的控制。直径300微米的雾滴体积相 当于1000滴30微米的雾滴。俄亥俄州立大学俄亥俄州立大学 当小液滴雾化形成的小滴通过一个电极(图 4)后， 电极将每个小滴都带上负电。然后依靠高 速空气流的力 量将这些带电液滴推动深入到植 物的表面。而植物的表 面带有正电，这样植物的 表面和液滴之间产生自然的吸 引力。 在自然直线 引力的作用下，某些液滴包围了植物 的叶子和 茎， 从而包上它们的内面。 一旦液滴接触到叶 子， 它们所带的电荷将消失。 ESS 型气助喷嘴是自动清洗的。当液体压力 消失以后， 剩余的喷雾被虹吸出来。 空气继续不断 地通过喷嘴， 较大的液体流量有助于防止堵塞， 并且减少维护费用。 即使使用可湿的粉末，静电喷雾机的喷嘴头 部不会产生水力喷雾机那样的磨损问题。水力喷 雾机的磨损是 因为研磨剂液体高压通过空口， 而 静电喷雾机的液滴以较低的压力通过。雾化步骤 是无摩擦的，因为雾化区域是在喷嘴头部外面的 半空中。 株冠穿透 环绕式效果 叶茎腹下的覆盖度 减少叶的灼伤 更少的填充阻力 自动清洗管嘴 现在让我们看看研究情况现在让我们看看研究情况 关于风送静电喷雾机的研究关于风送静电喷雾机的研究 在大学的实验站，研究主要分析以下的四个 重要区域： 1.喷雾附着和覆盖性， 2.害虫和疾病的控制， 3.环境和工人的安全，或者 4.作物的安全 1.植物上面的喷雾植物上面的喷雾附着性附着性和覆盖和覆盖性性 附着和覆盖性实验显示的覆盖效率是通过测 量覆盖在植物上面的液滴数量来评价的。低的喷 雾内务覆盖表 明由于流动和飘动引起的远离靶 子的移动。 农作物：椰菜。农作物：椰菜。前提：椰菜植物来自难于穿 透的，深的，密集的天篷，且带有许多叶子覆盖 物。 结论：结论：图6显示了使用荧光追踪粉末加到喷 雾桶中去得出的大规模实验。喷雾以后，研究人 员测量了覆盖 在每个叶子上面的追踪粉末的数 量。结果表明气助静电喷雾系统比传统的水力喷 雾机多覆盖了72%的活性有益成分，比没有荷电 的气助喷雾机多覆盖了49%。 为了控制大多数的害虫和疾病问题，覆盖植 物的内部区域是非常重要的。在椰菜植物内部的覆 盖实验显示，静电喷雾的覆盖率比传统的水力喷 雾机和没有荷电的气助喷雾机多了一倍。乔治亚 州农业实验局 乔治亚 州农业实验局 北京盛恒伟业科技发展有限公司北京盛恒伟业科技发展有限公司 Beijing Rust S & T Dev Co., Ltd. 北京永外马家堡东路立业大厦 1207 室 xqluo 电 话 ： 010-5129 8575 传 真 :010-6752 2754 图6这幅图显示了覆盖在椰菜表面的活性有益成 分的数量。对天篷内部叶子，使用风送静电喷雾 机在喷雾覆盖方面有两个改进。 天篷内部植物表面喷雾覆盖的比较 农作物：草莓。农作物：草莓。前提：草莓是很难有效的喷雾 的， 这是由于植物的形状和天篷的种植密度。 大 部分外面的 叶子遮蔽了内部的叶子， 并且较少的 叶子面向覆盖物。 结论：结论：田野的实验(图 7)显示静电喷雾机在每个 叶子上多覆盖量是传统的高压喷雾机的 2.4 倍。 更进一步的 研究使用了带有荷电单元(关闭)的 风送静电喷雾机，结果显示由于气助的作用，喷 雾覆盖物是水力喷雾机的 1.7 倍。 在第三份研究中，研究者使用了带有荷电单 元(开启，但仅使用了正常化学剂量的一半)的风 送静电喷雾机。它达到的喷雾覆盖性与传统完全剂 量的喷雾机相同。 使用七加仑每英亩的剂量可以使得研究人员 喷雾更 长一段时间。某些时候，他们一天内可以 完成比原来双倍的英亩数。加利福利亚大学加利福利亚大学 图7草莓植物喷雾附着和覆盖性。实验由加利福 利亚大 学和加利福利亚草莓顾问会进行。加利福 利亚大学，戴维斯 加利福 利亚大学，戴维斯 喷雾处理形成的活性有益成分覆盖(Giles, 1990) 农作物：棉花。农作物：棉花。原因：因为棉花是高的农作物， 所以对于天篷喷雾穿透和植物的表面覆盖测试是 非常好的。 结论：结论：由于没有使用风送，过去的静电喷雾机是 低效率的。没有风送，荷电液滴只能覆盖在植物 的顶部。强烈的风送作用可以极大的增加作物的 恶穿透， 而有助于减少化学漂流。 图 8 显示了对十 周棉花的典型测试。 气助静电荷电喷雾机比水力 喷雾机在作物的顶部、中部和底部覆盖了更多的 液滴。乔治亚州实验所乔治亚州实验所 气助喷雾机的一个普遍的问题是喷雾可以从 多个方向被吹到作物的外面，天篷或者向下到地 面，这导致覆盖物的数量减少。美国农业部资助 的对棉花的研究表明， 当气助喷雾机被荷电以后， 这个问题得到大大的降低。 如图9所示， 当空气速 度增加以后， 未 被荷电的喷雾覆盖将趋向于减 少， 这是由于喷雾被吹过作物。 当 喷雾被荷电以 后，液滴被吸引至作物，所以喷雾覆盖将三倍的 增加。 图 8 从棉花的天篷到底部， 使用风送静电喷雾机 得出的 好的天篷穿透和极好的喷雾覆盖一致性。 乔治亚州大学，乔治亚州大学，USDA 棉花的喷雾覆盖性和天篷的穿透深度， 四周喷雾， 使用荧光计分析 图9当空气压力(空气速度)增加后，静电喷雾覆 盖率也 随之增加。 而两个未荷电的喷雾机的覆盖 性均下降。 这 是由于叶子附近的空气边界层与风 洞里的汽车相似。而 边界层可以被荷电解决。乔 治亚州大学， 乔 治亚州大学，USDA 空气压力的增加对在棉花天篷和叶子喷雾覆盖影 响，四周喷雾，使用荧光计分析 北京盛恒伟业科技发展有限公司北京盛恒伟业科技发展有限公司 Beijing Rust S & T Dev Co., Ltd. 北京永外马家堡东路立业大厦 1207 室 xqluo 电 话 ： 010-5129 8575 传 真 :010-6752 2754 农作物：菊花。农作物：菊花。原因：比较剩余杀虫剂的影响， 应 用气助喷雾机对比水力喷雾机。 结论：结论：进行了一次抽样调查。在两周的时间内， 测试植物上的杀虫剂水平(图10)。 对于荷电喷雾 机而言， 初始覆盖物是未荷电喷雾的 3.5 倍，而且杀虫剂残 留时间也更长。这可以帮助破坏害虫如粉虱的生命 循环。5 天后，经过静电喷雾处理的植物的杀虫剂 残留量是未荷电喷雾的 4.4 倍。10天后， 经过静电 喷雾处理的植物的杀虫剂残留量是未荷电喷雾的 4.6 倍。气助静电喷雾的杀虫剂的平均半衰期是 10.5 天，而水力喷雾的仅有 8 天。加利福利亚大 学 加利福利亚大 学 图10与传统喷雾机相比，风送静电喷雾机在成熟 菊花上扑灭司林覆盖物开始时是其 3.5 倍。平均 剩余周期长了20%。加利福利亚大学，戴维斯加利福利亚大学，戴维斯 经过抽样调查后的杀虫剂剩余保留 3.2 EC at 40 oz/acre 喷雾机的出路在哪里？喷雾机的出路在哪里？ 在比较传统的水力喷雾机和气助静电喷雾系统的 实 验中， 水力喷雾机仅有16%用于植物， 而 S 型 喷雾剂有60%用于植物。 在效率方面这是显著的4 倍差距。 图11表明剩余喷雾机的用在何处。 使用静电的喷雾机 使用水力的喷雾机 60%用于植物上面 16%用于植物上面 9%用于长椅子上面 27%用于长椅子上面 1%用于过道 4%用于过道 9%用于长椅子下面 2%用于长椅子下面 27%未确定 51%未确定 使用风送静电喷雾机， 喷雾得到极大的提高。 加利福利亚大一份报告清楚地表明：即使化学剂 量只使用三分之一，静电喷雾机在植物上的覆盖 量依然大于使用完全剂量的传统喷雾机。但是， 远离目标植物的化学剂量是传统设备的十分之 一。 图11风送静电喷雾机和传统高流量水力喷 雾机对温室 内不同步为喷雾覆盖率的比较。加利 福利亚大学，戴维斯 加利 福利亚大学，戴维斯 杀虫剂的覆盖部位 叶下喷雾覆盖的一种新看法叶下喷雾覆盖的一种新看法 由科内尔大学发起的，乔治亚州大学开发了 一种特别的喷雾覆盖分析技术，称为“图像强化 计算机显示”，它使用了一台计算来显示和计算 在叶子上的喷雾 数量。使用不同的喷雾机，研究 者将荧光粉末喷到植物上 面。 然后他们摘下叶子， 使用 一台连接到计算机的相机来 观察它们。达到600倍的发达 倍数十的微小的液滴和昆虫 均一览无余。图12上面的图 像即显示了一个4mm2叶子 片段的情况。 中间的一个图像 显示的是同一张树叶， 使用了 日光增强和光学过滤消除了 叶子的背景。 图中白色的点位 喷雾液滴。 计算机计算了喷雾 液滴的数量， 在4mm2的区域内共有200滴。 下面 是一个成年粉虱的大小， 如条带状有翼粉虱。 比较 这些图片(均在相同的放大倍数下)， 很容易可以看 出风送静电喷雾机足够以许多液滴覆盖害虫。 图12图为4mm2叶子片段的放大图片(黄色方块 显示的是实际大小)。中间的图片是同样的片段， 但是使用了光增强剂 和过滤去掉背景， 从而使得 一块很小的荧光喷雾粒子都能 看得见。 最下面的 图片显示了一个成年条带状有翼粉虱在棉花叶子 下面。每张图片都是相同大小，被放大了相同的 倍 数，显然风送静电喷雾机可以 以几百地液滴 覆盖害虫。 2.害虫和疾病的控制害虫和疾病的控制 田野作物田野作物 上面的研究显示风送静电喷雾机改良的喷雾 覆盖。 而下面是对生长的植物的害虫和疾病的控 制。 农作物：农作物：旱芹。旱芹。研究：在佛罗里达州的一个 商业农场进行了三年大规模的实验研究。主要的 北京盛恒伟业科技发展有限公司北京盛恒伟业科技发展有限公司 Beijing Rust S & T Dev Co., Ltd. 北京永外马家堡东路立业大厦 1207 室 xqluo 电 话 ： 010-5129 8575 传 真 :010-6752 2754 害虫时叶生迈 纳斯萳和白菜卢珀。 实验用杀虫剂 是乐斯本、Ambush和氯灭杀威。主要的疾病是 早枯萎病， 尾孢属， 丝核菌属和链格孢属菌。 杀真 菌剂使用了百菌清500，Manzate 和copper。研 究人员进行了成功的试验比较，传统的设备使用 了完全的剂量(55加仑美英亩)，而风送静电喷雾 机 使用了1/2 to 3/4的完全剂量，杀真菌剂仅使 用5加仑每英亩。 结论：结论：在研究的过程中，气助静电和传统的 喷雾机 处理的区域在害虫横行方面没有区别。 收 获时，气助静电喷雾过的区域比传统喷雾机处理 的区域多了32%的产量， 气助静电喷雾过的区域 收获了965板条箱每英亩， 而传统喷雾机处理的区 域收获了652板条箱每英亩。 农作物：农作物：卷心菜。卷心菜。研究：为了控制鳞翅类和 葱属牧草虫，研究者使用了原有的正常的农场喷 雾机和风送静电喷雾机进行了对比，药剂使用了 低毒性的化学品。科内尔大学。 结论：结论：他们发现用苏氏克虫菌减少鳞翅类虫 的数 量， 气助静电喷雾可达 86%， 而传统喷雾只 有47%。当使 用合成农药(SP)处理葱属牧草虫 时， 气助静电喷雾的减 少率为62%， 而传统喷雾 只有31%。 随着使用低毒，更环境安全的杀虫剂趋势的 增加， 几种最近的评估显示这些更安全原料的作 用可以被风送 静电喷雾机极大的发挥作用。研究 包含的昆虫有灭幼脲，棉铃虫病毒杀虫剂，微生 物杀虫剂(苏云金芽孢杆菌)。风送静电喷雾机对 这些原料都可以得出好的结论， 如去 除粘虫对甜 菜根的危害，对玉米的危害。 温室作物温室作物 特种农作物如温室里的装饰性或者蔬菜，面 临可利 用杀虫剂不断减少的局面。农作物的出现 是非常重要的，所以几个大学将装饰性植物得到 资金用于评价静电喷雾机作为一种手段来提高可 供使用的更环境安全原料的作用。 植物：植物：猩猩木。猩猩木。研究：为了给农民提供新的 喷雾设 备， 俄亥俄州大学的研究者对风送静电喷 雾机控制粉虱进行了研究。 结论：结论：在单一设备测试中，几乎100%的粉 虱都得到 了控制，尽管由于过错使用了1/12的 化学药剂，但是也达到了1/6的粉虱去除率。 植物：植物：凤仙花凤仙花。研究： 研究人员使用了 AVID 0.15 EC，以12 ml/l的用量喷雾到凤仙花植物， 以去除蜘蛛幼虫和蚜虫。他们将害虫去除程度分 为04级，0级表示没有幼虫或者蚜虫，4即表 示超过50。实验中，植物以 1.5m*4m布置，离喷 嘴6m。俄亥俄州大学 结论：结论：即使在最远的植物上，蜘蛛幼虫的控 制也达 到100%。蚜虫的控制也很好，在1或者 0级，在喷雾范围内非常一致。 其他结论：其他结论：在另一个评价中，研究人员收集 了使用 几种不同喷雾系统的AVID的处理效率数 据。如图13，14 和15所示，风送静电喷雾机持 续得出最高的害虫控制水平，即使在最小的药剂 水平上。乔治亚州农业大学。 总之，应用于温室时，静电喷雾机的使用时 间只有 水力喷雾剂的1/2到1/4。 环境安全的昆虫生长调节药剂如 Enstar (Sandoz),and Margosan-0 (Grace-Sierra)，现在 正被广泛使用。每种原料都是在使用风送静电喷 雾机的基础上达到较佳的效果。例如，当研究人 员使用Margosan-0 at 2/3的剂 量治理猩猩木时， 离喷嘴4m左右， 荷电喷雾的控制效果是未荷电喷 雾的两倍。俄亥俄州大学俄亥俄州大学 应用于ENSTAR昆虫生长调节药剂的静电喷 雾已经显示是一项有效的工具，对于控制甜马铃 薯粉虱， 无论使用高剂量或者低剂量来杀成虫药。 图16显示使用ENSTAR和THIODAN 50WP杀虫药 相结合喷雾应用的结果。这块庄 稼里面，所有生 命阶段的甜马铃薯成熟粉虱横行。通过测量成熟 粉虱出现后留下的脱皮(空的蛹)，研究者可以证 实，ENSTAR在使用风送静电喷雾机的情况下杀灭 成虫比使用传统的高流量的水力喷雾机更有效。 3.工作人员安全工作人员安全 一份重大的实验表明，参加荷电喷雾机的工人仅 仅 暴露在较低水平的化学药剂的辐射下， 而参加 未荷电喷 雾机的工人较高一些。 实验包括了手枪 喷雾实验，比较 了使用和不使用荷电的覆盖实 验。 实验结果表明，使用荷电喷雾机的喷雾到达植物 表 面的化学药剂比使用未核电喷雾机的多了 3.3 倍。而荷电 并没有在操作工人身上或温室内部增 加更多的覆盖物。 与之相比，未荷电喷雾机喷出的 化学药剂并没有起作用。乔治亚州大学乔治亚州大学 4.环境安全杀虫剂环境安全杀虫剂 在商业农场， 杀虫剂对于利用是相当重要的， 可以降低食品的价格并保持足够的食品供应。没 有杀虫剂，田野农作物损失可能达到 50%，水果 和温室的农作损失可能达到 100% Office of Technology Assessment 的一份研究报告显示，没 有杀虫剂，美国食品的整体价格将增加 50%，蔬 菜成本可能增加 95%。 北京盛恒伟业科技发展有限公司北京盛恒伟业科技发展有限公司 Beijing Rust S & T Dev Co., Ltd. 北京永外马家堡东路立业大厦 1207 室 xqluo 电 话 ： 010-5129 8575 传 真 :010-6752 2754 工作，政府和生产者本身在杀虫剂对环境的 有害影 响方面正受到越来越多的警告。 这些杀虫 剂对环境的危害许多来源于过度使用，由于低效 喷雾机的使用引起的毒性杀虫剂的远离目标。 农民必须使得他们使用杀虫剂和减少这些化 学品的不利影响保持平衡。幸运的是，越来越多 的环境安全的杀虫剂正取代有毒的化学品。 然而， 这些原料一般比传统的杀虫剂的效率较低，除非 它们直接对害虫和疾病直 接产生作用。 他们一般 也很贵。据估计，大多数使用高流量的水力喷雾 机的用户反映少于 1%的化学品直接杀灭害虫和 疾病。 使用风送静电喷雾机，用户在控制害虫方面 就拥有一种更有力的新武器。这些喷雾机不仅提 高了覆盖面积，同时可以极大地改善低度