The nexus of formulation, application and digital technologies: very-low volume formulations as an enabler for future small, automated, precision application vehicles
Malcolm A. Faers · Emilia Hilz · Sybille Lamprecht 等 6 人
研究超低容量优化制剂从实验室到田间的表现,证明其可支撑无人机等小型自动化精准施药。
制备含高铺展/吸收促进助剂的悬浮剂,测试叶面覆盖、角质层渗透及温室与稻田防效。
VLV优化制剂在15 L/ha下防效接近200 L/ha,无人机稻田施药效果优于普通制剂。
制剂设计与小型施药装备协同优化是空白,可研究VLV下助剂-雾滴-靶标互作及智能变量施药决策。
该研究提出面向超低容量喷雾的制剂设计新思路,实验室到田间验证了其与无人机等小型自动化装备的适配性,为精准施药与农药减量提供可行路径,专业增量突出。
摘要 目的 精准农业(PA)利用数据,通过精准和变量施用(VRA)设备,实现植物保护产品(PPP)等农业投入品的更精准施用。新兴的施药技术能够将其缩小至小型自动化车辆,在成本、效率、可持续性、安全性及操作人员要求等方面具有诸多优势。精准农业的一个新的重要组成部分是制剂设计:当前一代PPP制剂并非为超低容量(VLV,二维作物为5–50 L/ha)施用而设计,在VLV下可能丧失性能。专为在VLV下发挥性能而设计的制剂有可能在VLV下维持甚至在某些情况下提升性能,并使施药设备能够缩小至小型自动化车辆,如无人地面车辆(UGV)和无人机(UAV)。本研究探讨了VLV优化制剂从实验室规模到田间规模的性能,以及这如何能够实现未来PPP的VLV精准施用。方法 制备了VLV优化的悬浮剂(SC)制剂,其中含有低剂量的高铺展性和吸收增强型助剂,并评估了其叶面沉积铺展与覆盖度、叶表皮渗透性及生物 efficacy。结果 在VLV下,含有高铺展性助剂的制剂保持了良好的覆盖度,含有吸收增强型助剂的制剂在表皮渗透试验中表现出增强的吸收。在番茄植株的温室试验中,不含这些助剂的制剂在VLV(15 L/ha)下相较于较高喷雾量(200 L/ha)在抗病害感染方面丧失了性能,而含有这些助剂的制剂则表现出更好的性能,更接近较高喷雾量下的表现。在水稻田间试验中,含有高铺展性助剂的制剂在UAV施用VLV时,相较于不含这些助剂且以相同喷雾量施用的制剂,表现出更高的抗病害感染 efficacy。结论 专为VLV喷雾施用设计的制剂不仅能在标准喷雾施用量下取得良好 efficacy,在UAV施用的VLV下同样如此,是一种能够实现未来VLV精准施用的制剂设计技术。