不同施藥器械霧滴密度的測量及其影響因素分析

董玉軒 張靜靜

摘 要 將商品化農藥制劑兌水噴霧施用是常見的施藥方式，霧滴密度是評價噴霧質量的重要參數。噴霧質量直接影響農藥活性成分的利用率和實際使用效果。基于此，從霧滴密度的角度介紹了霧滴密度的定義、測量方法，并就不同施藥器械的影響因素進行了詳細分析。

關鍵詞 霧滴密度;施藥器械;影響因素

中圖分類號：S491 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.20.075

國家農業農村部印發的《2020年種植業工作要點》中明確提出要深入開展農藥減量增效行動，確保農藥利用率提高到40%以上，保持農藥使用量負增長。影響農藥利用率的因素眾多，包括噴霧機械性能、施藥技術、環境條件、農藥劑型、作物生長時期等。將商品化農藥制劑兌水噴霧施用是常見的施藥方式，本文重點研究霧滴密度的測量及其不同施藥器械的影響因素。

1 霧滴密度定義

霧滴密度指單位靶標面積上的霧滴個數，霧滴密度與霧滴粒徑的大小相關。一定體積的藥液產生的霧滴數量與霧滴粒徑的3次方成反比。相同藥液量下，霧滴的粒徑越小，則霧滴密度越高。在田間施藥過程中，霧滴密度通常取決于靶標病蟲草的為害程度、靶標流動遷移率、藥液中有效成分的理化性質及在目標上的再分布等因素。霧滴密度過小，則達不到理想的防治效果;霧滴密度過大，則易造成藥液聚并流失，污染環境。

2 霧滴密度的測量方法

霧滴密度主要的測量方法有激光法和機械法，激光法的優勢是操作簡單、測量結果精確，且能獲得三維數據，可利用激光粒徑分析儀。但由于測量儀器價格昂貴，未能被廣泛使用，而且其攜帶不方便，在田間噴霧過程中無法進行測定。機械法主要有油盤法和水敏紙法，原理是由霧滴碰撞試樣表面留下印痕、圈痕或斑點，霧滴即被收集在試樣表面。袁會珠等[1]公開了一種噴霧霧滴密度和大小的測試卡，包括基片和涂布在基片上的涂層，所述基片為纖維制成的紙片或紙卡，所述涂層為吸附載體、水敏感材料和黏結劑的混合物，所述吸附載體為硅藻土、陶土等中的一種或多種;所述水敏感材料為甲基紫、苦味酸、甲基綠、孔雀綠、甲酚紅中的一種或多種;所述黏結劑為聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種。水敏紙法是目前最常用的方法，且水敏紙可從市場上購買獲得，使用方便。但是由于其原理是遇水即顯色，所以在潮濕環境，如清晨露水較多情況下或南方某些地區濕度較大的情況下，容易對結果造成干擾。鄭琦琦等[2]公開了一種在干燥與潮濕環境下均能很好使用的噴霧霧滴密度和大小的檢測體系，所述檢測體系包含檢測卡和顯色物質兩部分，檢測卡包含基片和涂布在基片上的涂層，所述基片為纖維制成的紙片或卡紙，所述涂層中包括黏結劑、吸附載體和顯色試劑;顯色物質與顯色試劑對應，所述顯色試劑為特定離子顯色試劑;顯色物質為含所述特定離子的物質，特定離子的選擇范圍包括亞硝酸根離子（NO2-）、亞鐵離子（Fe2+），顯色試劑的選擇范圍包括鹽酸羥胺、乙酸銨、冰乙酸、鄰菲啰啉、磺胺、酒石酸等，克服了清晨露水重、陰天濕度大等情況下非靶標液滴的干擾。

霧滴密度的計數方式由過去的直接人工目測計數逐步發展為現在的顯微鏡拍攝、霧滴圖像處理專用軟件分析，不僅提高了工作效率，降低了勞動強度，而且結果更加客觀準確。

3 不同施藥器械霧滴密度的影響因素

3.1 背負式手動噴霧器

背負式手動噴霧器結構簡單，價格便宜，適用性廣，是我國部分地區噴霧施藥的常用機具。該類噴霧器的霧滴密度主要與噴頭選擇、噴霧壓力等有關。土壤處理噴灑除草劑時，宜采用扇形噴霧頭。噴灑觸殺性殺蟲劑防治棲息在作物葉背的害蟲時，應把噴頭朝上，采用葉背定向噴霧法。噴灑保護性殺菌劑時，應在植物未被病原菌侵染或初期施藥，要求霧滴在植物靶標分布均勻，并達到一定的霧滴覆蓋密度。董玉軒等[3]采用配有實心圓錐霧和扇形霧TP6501E兩種噴頭的噴霧塔模擬田間施藥，證明了相同施液量條件下的水稻上層獲得的霧滴密度均顯著高于底層，上層和底層霧滴密度均隨施液量的增加而增加。說明霧滴密度同樣受到作物冠層結構、施液量的影響。

3.2 彌霧機

彌霧機利用高速氣流，把藥液霧化成更細小的霧滴并輸送到遠距離。彌霧機具有極強的穿透力，可以完全籠罩植物的冠層，藥液不僅能均勻沉降到植物葉片表面，而且提高了背面的沉積率，促使藥液得到充分利用，增強了殺蟲殺菌效果。通常彌霧機的霧滴密度與施藥壓力、風速等相關。采用彌霧機和手動噴霧器噴施相同農藥比較，彌霧機噴霧后霧滴在水稻冠層葉片正面的霧滴密度高于葉片反面，而且彌霧機噴施的藥劑沉積在不同葉角反面的霧滴覆蓋率、霧滴密度都比手動噴霧器有明顯提高。可見，彌霧機噴霧能夠顯著提高水稻葉片背面的霧滴密度。

3.3 自走式噴桿噴霧機

自走式噴桿噴霧機是一種將噴頭裝在橫向噴桿或豎立噴桿上、自身可以提供驅動動力和行走動力、能自身工作的一種植保機械。該類噴霧機的作業效率高，噴灑質量好，噴液量分布均勻，適合大面積噴灑各種肥料、農藥等的液態制劑。徐德進等[4]研究發現，在合適的噴霧參數下，自走式噴桿噴霧機在水稻分蘗期、孕穗期、揚花期噴霧，農藥利用率最高可分別達到40.57%、54.97%和55.50%，優于傳統的施藥機械。在水稻分蘗期，采用自走式噴桿噴霧機進行噴霧處理，在水稻莖基部的霧滴密度均超過90個/cm2;但在孕穗期和揚花期，僅當噴霧壓力為1.2 MPa時水稻基部的霧滴密度才能超過80個/cm2。可見，自走式噴桿噴霧機的噴霧密度與作物生長時期、噴霧壓力等密切相關。

3.4 植保無人機

植保無人機是通過地面遙控或導航飛控促使無人駕駛飛機對農藥、種子等進行噴灑作業，具有靈活、便捷、作業效率高的特點，但是存在藥液易飄逸的缺點，霧滴密度受到無人機飛行速度、高度和旋翼風場等因素影響。張龍等[5]研究了小型多旋翼無人機在玉米植株上霧滴沉積分布，結果表明，當飛行速度由5.0 m·s-1提升至7.0 m·s-1時，病葉防效和病指防效分別降低22.3%和16.2%，分析原因在于飛行速度的提升導致有效噴幅內霧滴密度和霧滴沉積量明顯下降，玉米作物上農藥有效成分含量不足，從而影響防效。何玲等[6]報道了噴霧助劑及施液量對植保無人機噴霧霧滴在水稻冠層的沉積分布，結果顯示，增加施液量可顯著提高霧滴沉積密度，添加噴霧助劑可以顯著提高霧滴沉積量以及有效沉積率，當每公頃施藥量為13.5 L且添加1.0%噴霧助劑時，霧滴在水稻冠層的有效沉積率最大，為48.9%。可見，通過添加專用助劑可以增加藥液沉積密度，改善霧滴沉積，實現殺蟲劑的減量使用。

4 結語

霧滴密度受到噴霧器械、施藥量、噴霧壓力、霧滴粒徑、作物生長時期、噴霧助劑等多重因素影響。在農作物病蟲害防治過程中，為了提高農藥活性成分利用率，降低對環境的影響，不可片面追求密度過高或過低，應當根據作物種類、施藥時期、藥械種類等綜合考量。

參考文獻：

[1] 袁會珠，楊代斌，王金鳳.一種噴霧霧滴密度和大小的測試卡及其制備方法：200910236211.4[P].2010-04-14.

[2] 鄭琦琦，俞永華，吳堅.一種在干燥與潮濕環境下均能很好使用的噴霧霧滴密度和大小的檢測體系、制備方法和檢測方法：201410822206.2[P].2015-04-22.

[3] 董玉軒，顧中言，徐德進，等.霧滴密度與噴霧方式對毒死蜱防治褐飛虱效果的影響[J].植物保護學報，2012，39（1）：75-80.

[4] 徐德進，徐廣春，徐鹿，等.噴霧參數對自走式噴桿噴霧機稻田噴霧農藥利用率及霧滴沉積分布的影響[J].農藥學學報，2020，22（2）：324-332.

[5] 張龍，馬金龍，陳樹茂，等.小型多旋翼無人機在玉米植株上霧滴沉積分布及對玉米銹病防治效果的影響初探[J].農業工程技術，2018，38（09）：84-87.

[6] 何玲，王國賓，胡韜，等.噴霧助劑及施液量對植保無人機噴霧霧滴在水稻冠層沉積分布的影響[J].植物保護學報，2017，44（6）：1046-1052.

（責任編輯：劉昀）