BS ISO 24253——作物保护机械田间喷雾沉积测定系列标准

Crop Protection Equipment — Spray Deposition Test for Field Crop(ISO 24253 系列,2015 版)

🌾 BS ISO 24253 是英国标准协会(BSI)采用国际标准 ISO 24253 制定的作物保护机械田间喷雾沉积测定系列标准,用于评估喷雾机在大田作物上喷雾沉积的数量与分布均匀性。该系列由两部分组成:第 1 部分规定在水平面的喷雾沉积测量,第 2 部分规定在作物内的喷雾沉积测量。两者为喷雾机的性能评定、植保装备的选型与施药技术优化提供了统一的田间试验方法。

💡 喷雾沉积测定是植保装备性能评价的核心手段:通过量化药液在目标平面与作物冠层的沉积量,可评估喷雾覆盖率、均匀性与农药利用率,支撑”减量增效”施药。

一、系列标准概览与适用范围 📌

本系列由英国技术委员会 AGE/15(作物保护与液体肥料施用设备)负责制定,采用 ISO/TC 23 的相关国际标准,适用于大田作物(field crop)喷雾作业的喷雾机。

分部标准名称主要技术内容发布年份
BS ISO 24253-1:2015大田作物喷雾沉积试验 第 1 部分:水平面测量试验原理、试验区域、气象监测、水平面采样器布置、喷雾作业与沉积量计算2015
BS ISO 24253-2:2015大田作物喷雾沉积试验 第 2 部分:作物内测量作物内采样方法、作物冠层采样点布置、样片处理与沉积计算、结果表达2015
⚠️ 田间喷雾沉积试验受风速、温度、湿度等气象条件影响显著。试验必须在标准规定的可接受气象条件下进行,否则结果不可比、不可信。

二、水平面喷雾沉积测量(第 1 部分)🔧

BS ISO 24253-1 规定喷雾机在田间作业时,通过水平面采样器测量药液沉积的方法:

  • 试验原理:在试验区域内布设水平采样器(如滤纸、载玻片或专用采样片),喷雾机按规定速度与压力作业,通过分析采样器上收集的药液量计算沉积密度。
  • 试验区域:规定试验区的尺寸、形状与布局,保证喷雾覆盖的完整性与采样器布置的代表性。
  • 气象条件监测:规定风速、风向、温度、湿度等参数的测量与可接受范围,确保试验条件稳定。
  • 喷雾作业与计算:规定喷雾机喷嘴高度、行进速度、喷雾压力与施用液量,并通过合适的示踪剂与分析方法定量沉积量。
💡 水平面测量反映单位面积上的药液沉积密度,是喷雾均匀性评价的基础,适合评估地面覆盖型喷雾(如除草剂、土壤处理剂)。

三、试验区域与采样布置 📐

试验区域的选择与采样器布置直接决定沉积测定的代表性。标准要求试验区足够长、足够宽,使喷雾机能够进入并达到稳定作业状态,避免起步与转向段的干扰。采样器在试验区内按规定的网格或行列布置,覆盖喷雾幅宽的整个横向范围,并包含一定数量的重复点。

为减少边缘效应,采样区域应设置在喷雾幅宽的中间位置,远离地块边缘;同时应记录采样点位置与喷雾机行驶轨迹的关系,以便分析横向分布均匀性与纵向覆盖情况。

气象条件的可接受范围

标准给出了可接受的田间气象条件范围:风速不宜超过规定限值(通常以 m/s 表示,且需关注风向与喷雾方向的相对关系),温度与湿度应处于药液蒸发可接受的区间。试验期间应持续记录气象参数,若条件超出限值则应停止或推迟试验,并在报告中如实记录。

🚨 风是喷雾沉积测定最大的干扰因素:逆风或侧风会造成药液飘移,使采样器上的沉积量不能真实反映喷雾机的性能。试验时必须严格控制在标准允许的风速范围内。

四、作物内喷雾沉积测量(第 2 部分)🔥

BS ISO 24253-2 规定在作物冠层内部测量药液沉积的方法,用于评价药液穿透冠层的能力与在目标叶片上的沉积分布:

  • 作物内采样:在冠层不同高度与横向位置布设采样器或采样叶片,采集药液沉积样本。
  • 冠层采样点布置:按作物株型、行距与冠层结构确定采样点分布,保证覆盖冠层上、中、下部。
  • 样片处理与分析:规定采样器的洗脱、示踪剂提取与定量分析方法。
  • 结果表达:计算各层次、各位置的沉积量及其变异系数,评价喷雾穿透性与沉积均匀度。
⚠️ 作物内测量更能反映实际防治效果,但试验变异性更大。应增加重复次数并严格控制采样时间与样片处理条件,降低测量误差。

五、示踪剂与定量分析 🧪

喷雾沉积量的定量通常采用示踪剂法。在喷洒液中加入已知浓度的示踪剂(如水溶性荧光染料或专用示踪物质),试验后对采样器进行洗脱,测定洗脱液中示踪剂的浓度,结合示踪剂在喷洒液中的初始浓度与采样面积,换算为单位面积的药液沉积量。该方法灵敏度高、便于批量分析,是喷雾沉积测定的常用手段。

选用示踪剂时应考虑其与药液的相容性、在采样器表面的回收率、对环境与作物的影响,以及定量分析的检测限与线性范围。必要时可通过回收率试验对分析结果进行校正。

关键要素作用与要求
示踪剂与药液均匀混合、化学稳定、可被定量分析且不与采样器材质发生明显吸附
采样器材质与尺寸一致,表面平整,对药液吸收/吸附行为稳定,便于洗脱回收
洗脱与提取溶剂与洗脱方式标准化,保证示踪剂回收率稳定、可重复
定量分析采用分光光度、荧光或色谱等方法,检测限与线性范围满足沉积量范围

六、工程实践与应用要点 🛠️

  • 🔍 喷雾机性能评定:利用沉积测定结果评价喷头的喷雾分布、喷杆高度与行进速度匹配是否合理。
  • 🔧 施药技术优化:根据沉积均匀性调整喷嘴型号、压力与速度,提高靶标覆盖、减少飘移与农药浪费。
  • 📊 数据记录:完整记录气象、机型、喷嘴、速度与压力参数,保证试验可复现、结果可比。
  • 📋 标准化报告:按标准要求输出沉积量、均匀性指标与试验条件,支持装备评价报告与植保决策。

七、常见问题解答 ❓

❓ 问:为什么需要分别在水平面和作物内进行测量?
答:水平面测量反映地面沉积与喷雾分布,作物内测量反映药液在冠层的穿透与沉积;两者结合才能全面评价喷雾机对目标作物的施药效果。
❓ 问:沉积量如何定量?
答:通过在药液中加入示踪剂(如荧光染料、水溶性染料),试验后洗脱采样器上的沉积物并测定示踪剂浓度,换算为单位面积沉积量。
❓ 问:气象条件对试验结果影响有多大?
答:风速过大会造成飘移,影响沉积均匀性;温度与湿度影响液滴蒸发。因此在可接受气象条件下试验是保证结果有效的前提。
🔍 问:试验结果如何用于喷头选型?
答:通过对比不同喷头在相同条件下的沉积均匀性与覆盖度,可筛选出最合适的喷头型号与作业参数,实现减量增效。
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