竇澤晨,方治豪,杜睿,韓小強(qiáng)*,,王國(guó)賓,劉亞朋,溫明愷,別克寶?哈德力拜克

(1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院/新疆綠洲農(nóng)業(yè)病蟲害治理與植保資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 石河子 832003；2.山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院，山東 淄博 255049)

采用植保無(wú)人飛機(jī)(unmannedaerialvehicles,UAV)進(jìn)行噴施作業(yè)，不僅能提高農(nóng)藥在靶標(biāo)作物上的沉積量，還能解決采用地面施藥器械作業(yè)時(shí)對(duì)作物造成機(jī)械損傷的問(wèn)題，極大地提高了農(nóng)藥噴施效率和農(nóng)藥利用率[1-2]。目前，UAV 施藥已在小麥[3]、水稻[4]、玉米[5]、茶葉[6]、柑橘[7]和棉花[8]等作物上廣泛應(yīng)用。新疆是我國(guó)乃至世界上最為重要的優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地，為了提高棉花的機(jī)械采收效率和質(zhì)量，新疆棉區(qū)常使用脫葉劑混配催熟劑進(jìn)行棉花的脫葉與催熟，使棉花葉片提前脫落和集中吐絮，以便于機(jī)械采收[9]。自2016年國(guó)家航空植保科技創(chuàng)新聯(lián)盟組織多家UAV、脫葉劑、助劑生產(chǎn)企業(yè)和科研院所在新疆石河子市聯(lián)合開(kāi)展了UAV 噴施棉花脫葉催熟劑示范研究以來(lái)[10]，UAV 已成為新疆植棉農(nóng)戶噴施脫葉催熟劑的首選[11]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年參與新疆棉花脫葉催熟劑噴灑的UAV 超過(guò)1.1萬(wàn)架，噴灑面積超過(guò)500萬(wàn)公頃次[12]。

新疆棉區(qū)使用的棉花脫葉劑以噻苯隆單劑或其與敵草隆的復(fù)配制劑為主[13]。噻苯隆屬于雜環(huán)芳香脲類化合物，會(huì)影響棉花脫落酸、生長(zhǎng)素和乙烯三者之間的平衡，促進(jìn)棉花葉柄離層的形成，使棉花葉片提前脫落，減少采收時(shí)的碎葉雜質(zhì)[14]。除草劑敵草隆與噻苯隆復(fù)配，能夠加快棉花葉片焦枯，提高低溫條件下的脫葉效果[13]。農(nóng)藥劑型對(duì)農(nóng)藥生物活性的發(fā)揮具有重要影響，同種原藥加工成不同劑型，其藥效也存在一定差異[15-16]。目前我國(guó)登記的棉花脫葉劑制劑產(chǎn)品超過(guò)90 種，不同的制劑產(chǎn)品在有效成分含量、助劑種類和加工工藝上存在較大差異，導(dǎo)致使用后的效果差異較大，嚴(yán)重影響棉花的機(jī)械采收效率和皮棉質(zhì)量[13]。

農(nóng)藥藥液的科學(xué)配制是其發(fā)揮藥效的前提，特別是混配使用的藥液要確保藥液具有穩(wěn)定的化學(xué)和物理性質(zhì)。噻苯隆是弱堿性化合物，乙烯利是強(qiáng)酸性化合物，二者混合后如不及時(shí)使用會(huì)加速藥液中噻苯隆的降解，影響棉花的脫葉效果。然而，在實(shí)際生產(chǎn)中，棉農(nóng)及UAV 施藥人員為了省時(shí)省事，通常會(huì)將脫葉催熟劑藥液提前配制好后再帶到田間施用，導(dǎo)致施用后棉田的脫葉吐絮效果不理想，嚴(yán)重影響棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)。關(guān)于UAV 噴施棉花脫葉催熟劑的理論和應(yīng)用技術(shù)研究主要集中在UAV 噴施棉花脫葉催熟劑的可行性、作業(yè)參數(shù)優(yōu)化、脫葉劑和助劑篩選等方面[17-23]，對(duì)于適配UAV 噴施的脫葉劑劑型及脫葉催熟劑藥液體系理化性質(zhì)方面的研究較少。本研究基于當(dāng)前眾多的脫葉劑產(chǎn)品和UAV 施藥技術(shù)，開(kāi)展了棉花脫葉催熟劑藥液體系配制時(shí)間對(duì)其理化性質(zhì)和作業(yè)效果影響的研究，以期為UAV 噴施棉花脫葉劑的選擇和脫葉催熟劑藥液的科學(xué)配制及使用提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑、儀器與植保無(wú)人飛機(jī)

甲醇(色譜純，美國(guó) Thermo Fisher 公司)；噻苯隆 (thidiazuron) 標(biāo)準(zhǔn)品(純度97%，百靈威科技有限公司)。

Agilent 1200 高效液相色譜儀，美國(guó)安捷倫科技有限公司；Centrifuge 5424 R 離心機(jī)，德國(guó)艾本德股份公司；BLT-001 接觸角測(cè)量?jī)x，天津博萊特儀器設(shè)備有限公司；BSA124S 電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；NK5500 手持氣象站，美國(guó)尼爾森-凱勒曼公司。

供試UAV 為大疆T20，深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司。旋翼直徑 838.2 mm，藥箱容積 20 L，長(zhǎng) × 寬 × 高為 2 509 mm × 2 213 mm × 732 mm (機(jī)臂展開(kāi)，槳葉展開(kāi))，共有 6 個(gè)旋翼以及 8 個(gè)SX11001VS噴頭。UAV 作業(yè)參數(shù)由智能手持終端輸入，采用載波相位差分技術(shù)進(jìn)行飛行精準(zhǔn)定位。試驗(yàn)時(shí)UAV的噴液量設(shè)置為 22.5 L/hm2，噴幅為 5 m，飛行速度為 5 m/s，飛行高度為2.9 m (距地面)，兩次施藥時(shí)棉花的株高平均為 77.4 cm。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 脫葉催熟劑藥液配制 將 4 種劑型脫葉劑和40% 乙烯利水劑(江蘇安邦電化有限公司) 按表1 中的劑量和22.5 L/hm2的用水量，分別配制成 500 mL 藥液(含脫葉劑、助劑和乙烯利)，充分振蕩混勻即得待測(cè)溶液。分別于配制后 0、0.5、1、3、6、12、24 h 進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定和噴霧，每次使用前藥液需混勻。

表1 脫葉催熟劑藥液的組成Table 1 Composition of different cotton harvest aid solutions

1.2.2 供試棉花葉片制備 取新鮮的棉花蕾上部葉片(新陸早 64 號(hào)，采自石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院實(shí)驗(yàn)站棉田)，制備成 2 cm × 2 cm(避開(kāi)葉脈、病斑等)的棉花葉片樣品，用冰盒保存?zhèn)溆?。在葉片與冰之間放置防水紙以防止棉花葉片凍傷或潤(rùn)濕。

1.2.3 脫葉催熟藥液理化性質(zhì)測(cè)定

1.2.3.1 懸浮率測(cè)定 將250 mL 待測(cè)藥液轉(zhuǎn)移至具塞量筒中，靜置，取底部 25 mL，按式(1)計(jì)算懸浮率 (ω)，%。每處理重復(fù)3 次[24]。

式中：m1為藥液中有效成分的質(zhì)量，g；m2為量簡(jiǎn)底部25 mL 懸浮液中有效成分的質(zhì)量，g；10/9 為換算系數(shù)。

1.2.3.2 持留量測(cè)定 取棉花葉片樣品，其質(zhì)量記為m0，g；將其垂直放入供試脫葉催熟劑藥液中5 s，取出后垂直懸置，讓液滴自然滑落直至無(wú)液滴下落時(shí)，再次稱其質(zhì)量，記為m3，g。按公式(2)計(jì)算棉花葉片樣品的最大穩(wěn)定持留量 (Rm)，每個(gè)處理重復(fù) 3 次[25]。

1.2.3.3 接觸角測(cè)定 取棉花葉片樣品，粘在載玻片上，平放于接觸角測(cè)量?jī)x的樣品臺(tái)上。用微量進(jìn)樣器吸取待測(cè)藥液 5 μL，滴加在葉面上，拍攝20 s 時(shí)葉面上的液滴，通過(guò)量角法計(jì)算液滴在棉花葉片上的接觸角。

1.2.3.4 噻苯隆含量測(cè)定 吸取 20 μL 待測(cè)藥液，用色譜純甲醇定容至 10 mL。充分振蕩后吸取1 mL，于4 ℃、10 000 r/min 條件下離心 3 min，取上清液過(guò) 0.22 μm 水系濾膜，濾液用于高效液相色譜檢測(cè)，重復(fù)3 次。

色譜條件：安捷倫 ZORBAX Eclipse XDBC18柱 (150 mm × 4.6 mm，5 μm)；柱溫 25 ℃；進(jìn)樣量 20.0 μL；流動(dòng)相為V(甲醇) :V(水) = 65 :35；流量 0.8 mL/min。在上述色譜條件下，噻苯隆的保留時(shí)間約為 3.545 min。

噻苯隆標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：將 10 mg 噻苯隆標(biāo)準(zhǔn)品用甲醇溶解后，加入到 100 mL 容量瓶中，用甲醇定容，得到噻苯隆標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別取 0.25、0.5、1、2、4 mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到10 mL 容量瓶中，用甲醇定容，得到噻苯隆質(zhì)量濃度分別為 2.5、5、10、20、40 mg/L 的系列標(biāo)樣工作溶液，在上述色譜條件下進(jìn)行測(cè)定[17]。以y軸為峰面積，x軸為噻苯隆質(zhì)量濃度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。噻苯隆的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y= 43.002x- 36.664，R2= 0.998 4。

1.2.4 田間試驗(yàn) 田間試驗(yàn)于 2020 年在新疆石河子市北泉鎮(zhèn)三分場(chǎng)二連(E 85°58′48″，N 44°23′21″)進(jìn)行。

1.2.4.1 試驗(yàn)地概況及施藥方法 試驗(yàn)地連續(xù)多年種植棉花，品種為新陸早 64 號(hào)，機(jī)采棉種植模式，一膜 6 行，行間距為 66 cm + 10 cm，采用常規(guī)寬窄行棉花播種模式。播種日期為 2020 年 4 月28 日，第 1 次滴灌時(shí)間為 2020 年 5 月 1 日；棉花種植密度約為 19.2 萬(wàn)株/hm2，全生育期均采用膜下滴灌。按照1.2.1 節(jié)的方法進(jìn)行脫葉催熟劑藥液配制，共計(jì) 28 個(gè)處理，每個(gè)小區(qū)面積為 0.27 hm2，小區(qū)間設(shè)置 2 米的保護(hù)行。采用大疆T20 UAV 噴施藥液，每次施藥前將藥液攪拌均勻。第 1 次噴施作業(yè)于 2020 年 9 月 8 日進(jìn)行，第2 次于 2020年 9 月 15 日進(jìn)行，施藥期間無(wú)降水影響。

1.2.4.2 霧滴沉積特征測(cè)定 在UAV 的噴幅范圍內(nèi)與航線垂直的方向取 7 個(gè)取樣點(diǎn)，每個(gè)處理設(shè)置 3 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)相距 20 m；使用訂書機(jī)將水敏紙固定在作業(yè)區(qū)域棉株冠層的上部。噴施結(jié)束后，待水敏紙表面沉積的霧滴自然干燥后，回收各處理小區(qū)中的水敏紙；用掃描儀掃描水敏紙后用ImageJ 截取，分析霧滴密度、覆蓋率和霧滴體積中徑。用霧滴的覆蓋率計(jì)算變異系數(shù)，見(jiàn)式(3)和(4)。

式中：S為方差；CV 為變異系數(shù)；Xi為每張霧滴采集卡的霧滴信息(覆蓋率)；為棉株不同部位霧滴信息(覆蓋率)的平均值；n為棉株不同部位霧滴采集卡的總數(shù)。

1.2.4.3 脫葉吐絮率調(diào)查 施藥前在每個(gè)小區(qū)選3 個(gè)調(diào)查點(diǎn)(調(diào)查點(diǎn)的棉花長(zhǎng)勢(shì)一致)，每個(gè)調(diào)查點(diǎn)隨機(jī)調(diào)查 5 株棉花，并用紅毛線標(biāo)記調(diào)查棉花的葉片數(shù)及吐絮情況。分別于施藥后 5、8、12、15 d進(jìn)行調(diào)查，通過(guò)公式(5)和(6)計(jì)算脫葉率和吐絮率。

式中：RDE為脫葉率；NBS為施藥前葉片數(shù)；NAS為施藥后葉片數(shù)。

式中：RBO為吐絮率；NOB為吐絮棉鈴數(shù)；NTB為棉鈴總數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2013 軟件進(jìn)行整理與分析，采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行方差分析，在進(jìn)行方差分析前，所有百分制數(shù)據(jù)通過(guò)反正弦進(jìn)行轉(zhuǎn)化；其他數(shù)據(jù)進(jìn)行l(wèi)og(x+ 1)轉(zhuǎn)化以穩(wěn)定變異性并滿足正態(tài)分布要求。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化后采用Kolmogorov-Smirnov 方法檢驗(yàn)正態(tài)性，采用Levene’s 檢驗(yàn)方差齊性，采用Turkey 法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 脫葉催熟劑藥液放置時(shí)間對(duì)其理化性質(zhì)的影響

2.1.1 藥液放置時(shí)間對(duì)其懸浮率的影響 TTL 藥液體系剛配制好時(shí)(0 h)的懸浮率為95.5%，放置1 h 內(nèi)懸浮率的變化差異不顯著，隨放置時(shí)間的延長(zhǎng)，TTL 藥液體系出現(xiàn)沉淀，懸浮率逐漸降低，24 h 時(shí)降至79.1% (圖1)。RTL 藥液體系配制后 0 h時(shí)懸浮率僅為78%，為 4 種脫葉催熟劑藥液體系中最低；0.5 h 后出現(xiàn)明顯的絮狀物和沉淀，底部的沉淀及上部絮狀物隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)不斷增加，24 h 時(shí)懸浮率降至56.3%。BL 藥液體系放置3 h 后溶液形成油性絮狀物和沉淀，且上部油性絮狀物和底部沉淀隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增多，24 h 時(shí)懸浮率降至77%。TT 藥液體系懸浮率隨放置時(shí)間延長(zhǎng)不斷降低，24 h 時(shí)降至70.3%。以上數(shù)據(jù)表明，TTL 和BL 藥液體系在放置不同時(shí)間的懸浮率均較好，RTL 和TT 藥液體系的懸浮性較差?？傮w來(lái)看，脫葉催熟劑藥液體系的懸浮率在放置 1 h 后下降速率逐漸加快，且在 1～3 h 期間變化最為明顯。

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，報(bào)紙編輯工作要充分利用先進(jìn)的信息技術(shù)，注重自身創(chuàng)新意識(shí)的提升，實(shí)現(xiàn)新聞生產(chǎn)效率和質(zhì)量的穩(wěn)步提高。比如，可以利用互聯(lián)網(wǎng)征集新聞素材，通過(guò)電子郵箱了解讀者的真實(shí)想法，對(duì)新聞進(jìn)行跟蹤調(diào)查，實(shí)現(xiàn)報(bào)紙編輯與讀者的雙向互動(dòng)，注重一手資源的獲取。信息技術(shù)的快捷性、安全性為報(bào)紙編輯工作的開(kāi)展提供了極大的便利，使得報(bào)紙編輯工作的質(zhì)量和效率得到有效提升。

圖1 脫葉催熟劑藥液體系放置時(shí)間對(duì)其懸浮率的影響Fig. 1 Effect of storage times on the suspension rate of harvest aids

2.1.2 藥液放置時(shí)間對(duì)其在棉花葉片上接觸角的影響 測(cè)定結(jié)果(圖2)表明：TTL 在棉花葉片上的初始接觸角為13.69°，放置 24 h 后增加到28.6°；RTL 的接觸角隨放置時(shí)間的延長(zhǎng)緩慢增大，24 h時(shí)達(dá)到27.33°；BL 的接觸角波動(dòng)較大，0.5 h 時(shí)最大(29.72°)，1 h 時(shí)又降到最小值19.33°；TT 的接觸角是 4 種藥液體系中最低的，在 0～3 h 時(shí)接觸角均為0°，6 h 后增加到9.43°，24 h 時(shí)達(dá)最大值18.70°。整體來(lái)看，BL 的接觸角隨放置時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷增大，TTL 和RTL 則是在 0.5～1 h 內(nèi)增大速率較快，之后增速降低。值得注意的是，TT的接觸角在放置 3 h 內(nèi)均為0°，此后雖有所上升，但仍不超過(guò)20°，表現(xiàn)出了很好的鋪展效果。綜上所述，不同的藥液體系在棉花葉片上的接觸角隨放置時(shí)間的變化不同，但在放置 0.5 h 后對(duì)接觸角影響最大。

圖2 脫葉催熟劑藥液體系放置時(shí)間對(duì)其在棉花葉片上接觸角的影響Fig. 2 Effect of storage times on the contact angles between harvest aids and cotton leaves

2.1.3 藥液放置時(shí)間對(duì)其在棉花葉片上持留量的影響 如圖3 所示：TTL 藥液體系在棉花葉片上的初始持留量為 5.49 mg/cm2，放置 3 h 后下降到4.06 mg/cm2，24 h 后降至 2.53 mg/cm2；RTL 初始持留量是 4 種藥液體系中最低的，為4.24 mg/cm2，24 h 后降至 2.03 mg/cm2；BL 的初始持留量為4.61 mg/cm2，24 h 后降至 2.58 mg/cm2；TT 的初始持留量為 4.65 mg/cm2，0.5 h 后降至 3.74 mg/cm2，24 h 后的持留量最低，為1.83 mg/cm2。各藥液體系配制 0.5 h 后持留量的下降速率最快。

圖3 脫葉催熟劑藥液體系放置時(shí)間對(duì)其在棉花葉片上持留量的影響Fig. 3 Effect of storage times on the retention of harvest aids on cotton leaves

2.1.4 藥液放置時(shí)間對(duì)噻苯隆含量的影響 由表2可知，4 種脫葉催熟劑藥液放置 0 h 時(shí)噻苯隆的含量顯著低于理論含量，表明藥液儲(chǔ)存時(shí)噻苯隆可能發(fā)生了分解。RTL 和TT 藥液體系儲(chǔ)存時(shí)噻苯隆的分解率分別為34.65% 和27.10%，TTL 和BL 藥液體系儲(chǔ)存1 年后噻苯隆的分解率分別為5.56%和3.91%。藥液配制后放置 24 h，噻苯隆的分解率以TTL 最高(24.45%)，TT 次之(16.50%)，BL(14.47%)和RTL(11.63%)最低。4 種藥液體系中的噻苯隆含量隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)不斷降低，在 0～1 h 內(nèi)下降速率較快。

表2 脫葉催熟劑藥液放置時(shí)間對(duì)噻苯隆含量的影響Table 2 Effect of storage time on the thidiazuron contents of harvest aids

2.2 脫葉催熟劑藥液體系放置時(shí)間對(duì)UAV 噴施霧滴沉積的影響

2.2.1 藥液放置時(shí)間對(duì)霧滴密度的影響 如圖4所示：TTL 藥液體系的霧滴密度隨著藥液放置時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，3 h 后降至13.6 個(gè)/cm2，24 h 后升至 21.2 個(gè)/cm2。RTL 藥液體系放置 3 h 后的霧滴密度為 14.7 個(gè)/cm2，24 h 后升至 20.4 個(gè)/cm2。BL 的霧滴密度隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)表現(xiàn)為先降低后升高再降低，3 h 后降至 11.9個(gè)/cm2，12 h 升高至 25.0 個(gè)/cm2，24 h 降低至17.8 個(gè)/cm2。TT 在放置 3 h 后霧滴密度降至 11.7個(gè)/cm2，24 h 后升至 24.0 個(gè)/cm2?？傮w上，4 種藥液體系在放置 0～1 h 的霧滴密度變化不顯著，3 h后，霧滴密度有所下降，隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)，霧滴密度不斷增加。除BL 藥液體系外，其他 3 種藥液體系在 24 h 后的霧滴密度均有所升高。

圖4 脫葉催熟劑藥液體系放置時(shí)間對(duì)UAV 噴施霧滴密度的影響Fig. 4 Effect of storage times on the droplet density of harvest aids sprayed by UAV

2.2.2 藥液放置時(shí)間對(duì)霧滴體積中徑的影響 如圖5 所示，TTL 藥液體系的霧滴體積中徑 (VMD,Dv50) 隨放置時(shí)間的延長(zhǎng)表現(xiàn)為先升高后降低，3 h后升至 735.50 μm，24 h 后降至 500.43 μm。RTL放置 3 h 后Dv50值為 751.00 μm，24 h 后降至596.92 μm。BL 放置3 h 后Dv50值升至 672.86 μm，24 h 降至 530.35 μm。TT 放置 3 h 后Dv50值升至651.57 μm，24 h 后降至 424.47 μm。整體來(lái)看，4 種藥液體系在放置 0～1 h 期間Dv50值變化不明顯，放置 3 h 后顯著增加，隨后不斷降低。

圖5 脫葉催熟劑藥液體系放置時(shí)間對(duì)UAV 噴施霧滴Dv50 的影響Fig. 5 Effect of storage times on Dv50 of harvest aids sprayed by UAV

2.2.3 藥液放置時(shí)間對(duì)霧滴覆蓋率的影響 如圖6所示：TTL 與RTL 藥液體系的覆蓋率在前 6 h 內(nèi)變化不顯著，但 在24 h 內(nèi)整體表現(xiàn)為先下降后升高的趨勢(shì)。TTL 藥液體系放置 3 h 后覆蓋率降為最低值2.2%，12 h 升至3.4%。RTL 藥液體系放置 6 h 后覆蓋率降為最低值3.8%，24 h 后升至6.1%。BL 藥液體系放置 1～6 h 下降明顯，6 h 后覆蓋率降為最低值2.5%，12 h 后升至4.8%。TT藥液體系變化趨勢(shì)與BL 藥液體系相近，3 h 后覆蓋率降為最低值2.3%，12 h 后回升為3.1%。整體來(lái)看，4 種藥液體系在前 6 h 內(nèi)覆蓋率呈下降趨勢(shì)，隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)，在 12 h 后有所回升。

圖6 脫葉催熟劑藥液體系放置時(shí)間對(duì)UAV 噴施霧滴覆蓋率的影響Fig. 6 Effect of storage times on the droplet coverage rate of harvest aids sprayed by UAV

2.2.4 藥液放置時(shí)間對(duì)霧滴分布均勻性的影響

圖7 脫葉催熟劑藥液體系放置時(shí)間對(duì)UAV 噴施霧滴分布均勻性的影響Fig. 7 Effect of storage times on droplet distribution uniformity of harvest aids sprayed by UAV

2.3 脫葉催熟劑藥液體系放置時(shí)間對(duì)UAV 噴施脫葉吐絮效果的影響

2.3.1 藥液放置時(shí)間對(duì)UAV 噴施脫葉效果的影響

如圖8 所示，TTL 藥液體系(圖8A)在施藥后3 d，放置 12 h 和 24 h 后脫葉率下降顯著，施藥后 7 d脫葉率均超過(guò)49%，其中 0.5 h 后的脫葉率達(dá)到最大值63.9%；施藥后 15 d，各放置時(shí)間藥液的脫葉率均超過(guò)了81%，其中 12 h 和 24 h 的脫葉率差異顯著。RTL 藥液體系(圖8B) 施藥后 3 d，0.5～6 h 間脫葉率差異不顯著，12 h 和 24 h 后脫葉率顯著降低，其中 0 h 的脫葉率為20.6%，24 h 的脫葉率僅為6.9%；施藥后 7 d，0 h 的脫葉率為58%，24 h 的脫葉率僅為32.5%；施藥后 15 d，0.5、1、3、6 h 的脫葉率差異不顯著，0 h 的脫葉率最高為94.6%。BL 藥液體系(圖8C)施藥后 3 d 的脫葉率隨放置時(shí)間的延長(zhǎng)不斷降低；施藥后 15 d，0 h 的脫葉率為93.7%，3、6、24 h 間脫葉率差異不顯著。TT 藥液體系(圖8D)施藥后 3 d 的脫葉率隨放置時(shí)間的延長(zhǎng)不斷降低，0～6 h 后的脫葉率差異不顯著；施藥后 7 d，脫葉率均超過(guò)48%，0.5 h的達(dá)到最大值61.2%，12 h 的脫葉率最小(47.5%)；施藥后 15 d，脫葉率均超過(guò)84%，脫葉率隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)不斷降低，0 h 和 0.5 h 脫葉率均超過(guò)95%，差異不顯著。整體來(lái)看，4 種藥液體系在各放置時(shí)間的脫葉率差異不大，均隨放置時(shí)間的延長(zhǎng)脫葉率降低。0～1 h 內(nèi)脫葉速率下降得最快，脫葉率顯著降低。所以棉花脫葉催熟劑在配制完成后，于 1 h 內(nèi)施用對(duì)脫葉率的影響最小。

圖8 脫葉催熟劑藥液體系放置時(shí)間對(duì)UAV 噴施脫葉效果的影響Fig. 8 Effect of storage times of harvest aids on cotton defoliation rates sprayed by UAV

2.3.2 藥液放置時(shí)間對(duì)UAV 噴施吐絮效果的影響

如圖9 所示，TTL 藥液體系(圖9A)施藥后 3 d各放置時(shí)間藥液的吐絮率均超過(guò)了50%，施藥后0、3、7 d 棉花的吐絮率均表現(xiàn)為0.5、3、6 h 低于0、1、12、24 h；施藥后 15 d，隨著棉花成熟導(dǎo)致差異不斷減小，吐絮率均超過(guò)85.4%。RTL藥液體系(圖9B)施藥后 0 d 和 3 d，除 6 h 時(shí)外，其余的吐絮率均無(wú)顯著差異，藥后 7 d 和 15 d各放置時(shí)間的差異均不顯著，施藥后 15 d 的吐絮率均超過(guò)79.3%。BL 藥液體系(圖9C)與TT 藥液體系(圖9D)施藥后 0、3、7、15 d 的變化規(guī)律相似，吐絮率隨配制時(shí)間的延長(zhǎng)變化不明顯，BL施藥后 15 d 的吐絮率均超過(guò)71.5%，TT 的則超過(guò)61.6%。整體來(lái)看，吐絮率與棉花本身的熟度密切相關(guān)，但在藥后 15 d 除 6 h 時(shí)的吐絮率低的處理以外，其余的棉花吐絮率均達(dá)80%以上。

圖9 脫葉催熟劑藥液體系放置時(shí)間對(duì)UAV 噴施吐絮效果的影響Fig. 9 Effect of storage times of harvest aids on cotton opening bolls rates sprayed by UAV

3 結(jié)論與討論

農(nóng)藥?kù)F滴在作物葉片表面的接觸角大小是判斷農(nóng)藥藥液在植物葉表濕潤(rùn)程度的指標(biāo)[26]，霧滴理化性質(zhì)和表面特征會(huì)直接影響農(nóng)藥在植物上的覆蓋率，從而影響農(nóng)藥的利用率和藥效[27]。提高藥液在作物表面的持留量可以提高農(nóng)藥的防治效果[25]。本研究表明：4 種棉花脫葉催熟劑藥液體系的懸浮率均隨藥液放置時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷降低，其中540 g/L 噻苯 ? 敵草隆SC 和12%噻苯 ? 敵草隆OD 藥液體系的懸浮率較高，81%噻苯 ? 敵草隆WG 和68%噻苯 ? 敵草隆WP 藥液體系的懸浮率較低；各藥液體系放置 1 h 后懸浮率的下降速率逐漸加快。相同有效成分、不同劑型的脫葉催熟劑在棉花葉片上的持留量不同。68%噻苯 ? 敵草隆WP 與81%噻苯 ? 敵草隆WG 藥液體系較 540 g/L噻苯 ? 敵草隆SC 和12%噻苯 ? 敵草隆OD 的持留量低，藥液放置 0～1 h 時(shí)持留量的下降速率最快。田間試驗(yàn)結(jié)果表明：4 種脫葉催熟劑藥液體系的霧滴密度在放置 3 h 后有所下降，其中12%噻苯 ? 敵草隆OD 和68%噻苯 ? 敵草隆WP 下降差異顯著；Dv50值在放置 3 h 后增加顯著，隨后隨著時(shí)間的延長(zhǎng)不斷降低；覆蓋率則先降低后升高，其中540 g/L 噻苯 ? 敵草隆SC 和68%噻苯 ? 敵草隆WP 藥液體系的覆蓋率在放置 3 h 時(shí)降至最低，81%噻苯 ? 敵草隆WG 和12%噻苯 ? 敵草隆OD藥液體系的覆蓋率在放置 6 h 時(shí)降至最低。

降低復(fù)配制劑有效成分的分解率是復(fù)配農(nóng)藥制劑研究的核心，制劑中有效成分的理化性質(zhì)、劑型、pH 值、溶劑、助劑和填料等都對(duì)有效成分的穩(wěn)定性有著影響[28]。本研究表明， 81%噻苯 ?敵草隆WG 和68%噻苯 ? 敵草隆WP 脫葉劑在儲(chǔ)存時(shí)噻苯隆的分解率較高，而540 g/L 噻苯 ? 敵草隆SC 和12%噻苯 ? 敵草隆OD 儲(chǔ)存時(shí)噻苯隆的分解率較低。這表明脫葉劑產(chǎn)品的劑型及加工工藝對(duì)有效成分的穩(wěn)定性有顯著的影響。藥液配制后放置 24 h，藥液中噻苯隆的分解率以540 g/L 噻苯 ? 敵草隆 SC 藥液體系最高，81%噻苯 ? 敵草隆WG 藥液體系的最低。整體來(lái)看，4 種棉花脫葉催熟劑藥液體系中噻苯隆的含量在放置 0～1 h 內(nèi)的下降速率較快，超過(guò) 1 h 就會(huì)對(duì)脫葉率產(chǎn)生顯著的影響，12 h 后的影響最大。

當(dāng)前棉花脫葉劑登記產(chǎn)品數(shù)量大、劑型種類少、產(chǎn)品質(zhì)量存在較大差異，脫葉劑的正確選擇、科學(xué)配制和施用直接影響到了棉花脫葉催熟效果。本研究結(jié)果表明，脫葉催熟劑藥液應(yīng)在藥液配制好 1 h 內(nèi)完成噴施作業(yè)，以避免因藥液理化性質(zhì)發(fā)生變化導(dǎo)致脫葉催熟效果的降低。結(jié)合本研究中UAV 噴施棉花脫葉催熟劑的問(wèn)題，探究不同脫葉催熟劑藥液體系理化性質(zhì)對(duì)棉花脫葉效果的影響，開(kāi)發(fā)適合UAV 噴施作業(yè)的脫葉劑劑型，將是未來(lái)的研究重點(diǎn)。