針對我國水稻施藥技術(shù)落后,造成的稻米品質(zhì)不佳的問題,本文結(jié)合國家863項目“水田超低空低量施藥技術(shù)研究與裝備創(chuàng)制”、美國農(nóng)業(yè)部南部平原研究中心項目"Aerial Application Research for Efficient Crop Production"、江蘇省國際合作項目“航空飄移預(yù)測技術(shù)”,探索無人機低空減量施藥關(guān)鍵技術(shù),研究了航空噴灑霧滴沉降飄移規(guī)律、農(nóng)藥植株沉降附著基本特性、低量高濃度噴灑劑型對水稻安全性；開發(fā)了基于GPS自動導(dǎo)航無人駕駛施藥直升機,進行室內(nèi)及田間噴灑試驗驗證；建立了航空飄移預(yù)測模型；探索低量高濃度航空作業(yè)對水稻品質(zhì)影響因素,為制訂航空安全施藥技術(shù)規(guī)范,減少農(nóng)藥使用量,提高稻米品質(zhì)提供技術(shù)支持。論文相關(guān)研究內(nèi)容在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所及美國德克薩斯州美國農(nóng)業(yè)部南部平原研究中心完成。全文的主要內(nèi)容如下：(1)水稻植株與農(nóng)藥噴灑相關(guān)特性研究。①研究了9種水稻常規(guī)農(nóng)藥及劑型對表面潤濕展布性能。測定了3種水稻品種的葉片的臨界表面張力、藥液表面張力及臨界膠束濃度、不同表面張力溶液的稻田利用率。研究結(jié)果表明：當(dāng)噴灑的溶液的表面張力小于水稻葉片的臨...

【文章頁數(shù)】：185 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 農(nóng)業(yè)航空技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用
        1.2.2 航空施藥技術(shù)
    1.3 水稻安全生產(chǎn)與品質(zhì)評價
        1.3.1 化學(xué)防治與施藥安全
        1.3.2 化學(xué)農(nóng)藥對水稻生理生化影響機理
        1.3.3 水稻品質(zhì)評價方法
    1.4 課題研究的目的及意義
    1.5 本文研究內(nèi)容
第二章 水稻植株與農(nóng)藥噴灑相關(guān)特性研究
    2.1 農(nóng)藥液滴在水稻表面的潤濕與展布性能研究
        2.1.1 基本概念
        2.1.2 試驗材料與方法
            2.1.2.1 試驗材料
            2.1.2.2 試驗方法
        2.1.3 試驗結(jié)果與分析
            2.1.3.1 水稻葉片的臨界表面張力
            2.1.3.2 稻田常用農(nóng)藥藥液的表面張力
            2.1.3.3 表面活性劑的作用
            2.1.3.4 溶液的表面張力與田間水稻表面沉積率的比較
            2.1.3.5 結(jié)果分析
        2.1.4 小結(jié)
    2.2 常規(guī)農(nóng)藥及劑型高濃度噴灑對水稻的安全性影響
        2.2.1 試驗材料
        2.2.2 試驗方法
            2.2.2.1 試驗材料準(zhǔn)備
            2.2.2.2 藥劑配制
            2.2.2.3 藥劑處理
            2.2.2.4 調(diào)查
        2.2.3 結(jié)果分析與討論
            2.2.3.1 480g/L毒死蜱乳油對水稻安全性試驗結(jié)果
            2.2.3.2 25%毒死蜱水乳劑對水稻安全性試驗結(jié)果
            2.2.3.3 25%吡蚜酮懸浮劑對水稻安全性試驗結(jié)果
            2.2.3.4 30%毗蟲啉微乳劑對水稻安全性試驗結(jié)果
            2.2.3.5 50%多菌靈可濕性粉劑對水稻安全性試驗結(jié)果
            2.2.3.6 10%吡蟲啉可濕性粉劑對水稻安全性試驗結(jié)果
            2.2.3.7 70%吡蟲啉水分散粒劑對水稻安全性試驗結(jié)果
            2.2.3.8 5%井岡霉素水劑對水稻安全性試驗結(jié)果
        2.2.4 小結(jié)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 航空噴灑沉積飄移規(guī)律研究
    3.1 基本概念
    3.2 轉(zhuǎn)盤霧化器霧化性能研究
        3.2.1 離心霧化的理論研究
        3.2.2 轉(zhuǎn)盤霧化器霧化規(guī)律研究
    3.3 霧滴飄移規(guī)律研究
        3.3.1 風(fēng)洞飄移規(guī)律試驗
            3.3.1.1 試驗內(nèi)容
            3.3.1.2 試驗結(jié)果分析
            3.3.1.3 噴霧參數(shù)優(yōu)化
        3.3.2 室外飄移規(guī)律試驗研究
            3.3.2.1 試驗內(nèi)容
            3.3.2.2 試驗結(jié)果與分析
    3.4 無人機旋翼風(fēng)場實驗與研究
        3.4.1 風(fēng)場測試平臺的設(shè)計
        3.4.2 無人機旋冀下洗氣流風(fēng)場測試實驗
        3.4.3 試驗結(jié)果與分析
    3.5 航空飄移預(yù)測技術(shù)及模型研究應(yīng)用
        3.5.1 直升機農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)仿真建模
            3.5.1.1 直升機旋翼/機身仿真模型
            3.5.1.2 農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)仿真模型
        3.5.2 無人施藥直升機計算域
        3.5.3 邊界條件
            3.5.3.1 速度進口邊界條件
            3.5.3.2 固體壁面邊界條件
            3.5.3.3 初始化條件
        3.5.4 計算方法及收斂判據(jù)
        3.5.5 飛行高度5米仿真結(jié)果與分析
            3.5.5.1 無人施藥直升機飛行風(fēng)場速度分布
            3.5.5.2 側(cè)風(fēng)1m/s
            3.5.5.3 側(cè)風(fēng)2m/s
            3.5.5.4 側(cè)風(fēng)3m/s
            3.5.5.5 不同側(cè)向風(fēng)速下農(nóng)藥飄移與沉積分析
        3.5.6 小結(jié)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 自動導(dǎo)航無人駕駛施藥裝備研究開發(fā)
    4.1 裝備的主要性能指標(biāo)
        4.1.1 主要技術(shù)指標(biāo)
        4.1.2 主要經(jīng)濟指標(biāo)
    4.2 農(nóng)用無人機平臺低空作業(yè)性能改制
        4.2.1 N-3型無人機系統(tǒng)組成
            4.2.1.1 組成框架
            4.2.1.2 無人機飛控系統(tǒng)
        4.2.2 低空施藥作業(yè)飛行適應(yīng)性改制
            4.2.2.1 無人直升機低空作業(yè)參數(shù)穩(wěn)定性控制技術(shù)研究
            4.2.2.2 低空作業(yè)時地效影響消減技術(shù)研究
            4.2.2.3 運載平臺適應(yīng)性改制與試驗
    4.3 基于GPS自動導(dǎo)航的施藥控制系統(tǒng)
        4.3.1 系統(tǒng)的整體設(shè)計
        4.3.2 施藥控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
        4.3.3 軟件設(shè)計
            4.3.3.1 Gps坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
            4.3.3.2 區(qū)域面積計算
            4.3.3.3 作業(yè)路線實時顯示軟件
        4.3.4 試驗驗證
            4.3.4.1 場地實驗
            4.3.4.2 實測航路精度分析
        4.3.5 田間噴灑試驗驗證
            4.3.5.1 試驗內(nèi)容
            4.3.5.2 試驗結(jié)果
    4.4 本章小節(jié)
第五章 自動導(dǎo)航施藥無人機田間防治效果研究
    5.1 材料與方法
        5.1.1 材料
        5.1.2 試驗內(nèi)容
            5.1.2.1 水稻植株噴霧沉積試驗(孕穗期)
            5.1.2.2 水稻病蟲害的防治效果試驗
        5.1.3 調(diào)查方法與統(tǒng)計分析
            5.1.3.1 水稻植株沉積測定方法
            5.1.3.2 田間防效查定方法
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 水稻沉積量測定結(jié)果
        5.2.2 分蘗期飛機噴霧對水稻稻飛虱、稻縱卷葉螟的防效
        5.2.3 孕穗期飛機噴霧對水稻稻飛虱、稻縱卷葉螟的防效
    5.3 統(tǒng)計分析
    5.4 本章小節(jié)
第六章 航空噴灑作業(yè)對水稻品質(zhì)影響
    6.1 待測樣品的準(zhǔn)備與處理
    6.2 化學(xué)殘留測定
        6.2.1 待測樣品
        6.2.2 儀器與試劑
        6.2.3 樣品制備
        6.2.4 液相色譜條件
        6.2.5 質(zhì)譜條件
        6.2.6 實驗結(jié)果
    6.3 水稻物理特性研究
        6.3.1 試驗儀器和試驗方法
            6.3.1.1 DMA動態(tài)熱機械分析儀
            6.3.1.2 X射線衍射儀
        6.3.2 結(jié)果與分析
            6.3.2.2 水稻籽粒粘彈性分析
            6.3.2.3 水稻籽粒結(jié)晶度的影響分析
        6.3.5 討論
    6.4 本章小節(jié)
第七章 結(jié)論和展望
    7.1 研究結(jié)論
    7.2 主要創(chuàng)新內(nèi)容
    7.3 后續(xù)研究建議及展望
參考文獻
致謝
博士研究生期聞取得成果



本文編號：3759044