我國(guó)農(nóng)藥?kù)o電噴霧技術(shù)的研究及應(yīng)用進(jìn)展

王生北 宋悅 王志江 謝永輝 楊振杰 張毅杰

摘要：農(nóng)藥?kù)o電噴霧技術(shù)可以提高霧滴的有效沉積，減少農(nóng)藥飄失造成的生態(tài)環(huán)境隱患，是改善我國(guó)植保施藥機(jī)械相對(duì)落后現(xiàn)狀的重要突破口。首先，介紹靜電噴霧技術(shù)不同荷電方式下的工作原理及應(yīng)用特點(diǎn)，概述靜電噴霧技術(shù)的發(fā)展歷程，從靜電噴頭的研制、霧滴的荷電效果、靜電霧滴的空間運(yùn)動(dòng)與沉積分布、靜電噴霧裝備的研制等4個(gè)方面詳細(xì)論述我國(guó)靜電噴霧技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。其次，指出當(dāng)前我國(guó)在靜電噴霧領(lǐng)域尚缺乏對(duì)靜電霧滴飄移特性與減飄方法的深入研究，建議針對(duì)不同作物開展專用靜電噴霧設(shè)備的研發(fā)，并通過(guò)噴霧模型的相關(guān)理論研究，為植保施藥噴霧作業(yè)提供技術(shù)裝備與理論支撐，以期提高我國(guó)的植保施藥技術(shù)水平。最后，針對(duì)云南省特色煙草種植的靜電霧滴沉積分布及飄移特性的研究進(jìn)展進(jìn)行概述，并展望靜電噴霧技術(shù)在云南省特殊山地條件下煙草植保的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：靜電噴霧技術(shù);植保機(jī)具;霧滴沉積;霧滴飄移;云南煙草

中圖分類號(hào)：S491?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2021）22-0037-06

收稿日期：2021-03-10

基金項(xiàng)目：云南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目（編號(hào)：2019J177）;云南省教育廳研究生類項(xiàng)目（編號(hào)：2020Y201）;云南省煙草公司科技計(jì)劃（編號(hào)：2018530000241010）。

作者簡(jiǎn)介：王生北（1996—），男，山西臨汾人，碩士研究生，主要從事農(nóng)業(yè)靜電噴霧技術(shù)及其應(yīng)用研究。E-mail：211565735@qq.com。

通信作者：張毅杰，碩士，副教授，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械及植保機(jī)械研究。E-mail：562525920@qq.com。

農(nóng)藥被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，在我國(guó)糧食增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)工作中發(fā)揮了重要作用，但是近年來(lái)，大量使用農(nóng)藥造成的環(huán)境與健康風(fēng)險(xiǎn)已引起公眾廣泛關(guān)注[1-2]。我國(guó)農(nóng)藥的產(chǎn)量與銷量多年位居世界第一，但由于植保機(jī)具與施藥技術(shù)相對(duì)落后，我國(guó)農(nóng)藥有效利用率只有20%～40%，由此造成了農(nóng)藥殘留超標(biāo)、農(nóng)田環(huán)境污染、人員安全受到威脅等一系列問(wèn)題[3-5]。我國(guó)現(xiàn)今保有的施藥器械種類單一、施藥功效低，已經(jīng)無(wú)法滿足農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展需求[5]。與傳統(tǒng)噴霧設(shè)備相比，靜電噴霧技術(shù)的施藥裝備具有霧滴粒徑小、附著性和穿透性強(qiáng)，可以形成“靜電環(huán)繞”效應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，因此該技術(shù)被視為解決我國(guó)植保施藥諸多問(wèn)題的一種有效方法，成為廣大學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)課題[6-7]。本研究對(duì)靜電噴霧技術(shù)的基本原理、發(fā)展概況進(jìn)行闡述，指出現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)藥?kù)o電噴霧技術(shù)研究中存在的部分問(wèn)題，并論述靜電噴霧技術(shù)在云南省煙草施藥應(yīng)用中的研究現(xiàn)狀及前景。

1 靜電噴霧技術(shù)的基本原理

靜電噴霧技術(shù)是通過(guò)高壓靜電裝置將農(nóng)藥?kù)F滴充上電荷，并在噴頭與靶標(biāo)作物之間建立靜電場(chǎng)，農(nóng)藥?kù)F滴在靜電力及其他外力的共同作用下做定向運(yùn)動(dòng)，快速沉降在作物表面[8-10]。霧滴在靜電力的作用下不但提高了靶標(biāo)正面的沉積效果，且部分飄移的霧滴也會(huì)重新吸附于靶標(biāo)作物，形成“靜電環(huán)繞”效應(yīng)，從而進(jìn)一步減少農(nóng)藥的飄失，其效果見圖1[10]。

農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域常用的霧滴荷電方式有3種：電暈充電法、接觸充電法、感應(yīng)充電法[11]。電暈充電法是由高壓針式電極將一定范圍內(nèi)的空氣電離成帶電粒子，藥液霧化后與帶電粒子碰撞形成荷電霧滴。接觸充電法是將高壓充電系統(tǒng)的電極直接與藥液接觸使其帶電，藥液經(jīng)噴頭霧化形成荷電霧滴。感應(yīng)充電法是在霧化噴頭外加裝感應(yīng)電極，使噴頭與電極之間形成靜電場(chǎng)，農(nóng)藥?kù)F滴經(jīng)噴頭霧化后感應(yīng)帶電。不同充電原理所需的充電電壓不同，應(yīng)用范圍及特點(diǎn)也不同。3種充電方式的特性見表1[8，12]。

2 靜電噴霧技術(shù)發(fā)展概況

Barton等最早提出使用靜電技術(shù)來(lái)改善農(nóng)藥施用效果的理念，他們嘗試將農(nóng)藥粉劑荷電以增強(qiáng)其在植物表面的附著力[13]。Law設(shè)計(jì)出一種采用嵌入式電極的氣力式靜電感應(yīng)噴頭，該噴頭可使霧滴荷質(zhì)比達(dá)到4.8 mC/kg，使感應(yīng)充電發(fā)展為一種實(shí)用的霧滴荷電方式[14-15]。航空靜電噴霧技術(shù)的研究最早由美國(guó)農(nóng)業(yè)部于20世紀(jì)60年代發(fā)起，但直到Inculet等解決了機(jī)身電荷集聚與電暈放電的問(wèn)題，航空靜電噴霧技術(shù)才獲得了巨大的突破[16-17]，之后Carlton等研發(fā)的旋轉(zhuǎn)式靜電噴霧系統(tǒng)及相關(guān)專利更是直接推動(dòng)了航空靜電噴霧技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)展[18-19]。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，靜電噴霧技術(shù)已獲得眾多國(guó)家學(xué)者的青睞，但研究的焦點(diǎn)依然集中于技術(shù)改進(jìn)與應(yīng)用領(lǐng)域的拓展[20]。印度學(xué)者Patel等發(fā)現(xiàn)，相較于銅、鋁、鋼等常用材料，選用鎳作為感應(yīng)電極材料會(huì)獲得更好的荷電效果[21]。Pascuzzi等通過(guò)評(píng)估美國(guó)ESS公司（Electrostatic Spraying System Inc）生產(chǎn)的懸掛式靜電噴霧機(jī)在意大利葡萄種植園的作業(yè)效果，發(fā)現(xiàn)靜電系統(tǒng)可以提高霧滴在葉面整體的沉積量，但對(duì)冠層上部沉積效果的改善仍不夠明顯，且噴霧設(shè)備的行進(jìn)速度在1.11～1.67 m/s范圍內(nèi)變化時(shí)，不會(huì)對(duì)噴霧效果產(chǎn)生顯著影響[22]。西班牙學(xué)者Salcedo等在試驗(yàn)中設(shè)置了與前者相似的速度范圍，但靜電噴霧機(jī)的前進(jìn)速度卻對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生顯著影響，他們將2次試驗(yàn)的差異歸因于兩地葡萄栽培模式的不同[23]。日本學(xué)者以自主研發(fā)的圓錐霧靜電噴頭為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出應(yīng)用于大田作業(yè)的噴桿式噴霧機(jī)與溫室噴霧機(jī)器人，前者可以在保證防治效果的前提下減藥30%，后者則可以在改善沉積效果的同時(shí)提高工作效率[24]。

我國(guó)從20世紀(jì)70年代才開始進(jìn)行靜電噴霧技術(shù)的相關(guān)研究，但近年來(lái)在靜電噴頭的設(shè)計(jì)、霧滴荷電效果、荷電霧滴空間運(yùn)動(dòng)規(guī)律等方面都取得了一定的研究進(jìn)展，研發(fā)出多款靜電噴霧設(shè)備樣機(jī)[10]。

3 我國(guó)靜電噴霧技術(shù)研究現(xiàn)狀

3.1 靜電噴頭

靜電噴頭是靜電噴霧系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其性能的品質(zhì)會(huì)對(duì)農(nóng)藥防治效果產(chǎn)生重要影響[12，25]。由于現(xiàn)階段靜電噴霧系統(tǒng)普遍采用感應(yīng)充電的方式，因此針對(duì)感應(yīng)充電靜電噴頭的試驗(yàn)研究最廣泛。目前國(guó)內(nèi)靜電噴頭的研制方式有2種，一是對(duì)常規(guī)噴頭進(jìn)行改進(jìn);二是根據(jù)需求進(jìn)行全新研發(fā)。賈衛(wèi)東等通過(guò)給普通扇形噴頭加裝雙平板感應(yīng)荷電裝置，改進(jìn)出一種用于風(fēng)幕靜電噴桿噴霧系統(tǒng)的扇形靜電噴頭，該噴頭使得橫向霧滴粒徑分布變異系數(shù)比非荷電條件下降低37.46%，霧滴的平均體積中徑由非荷電下的108.48 μm減小為83.67 μm[26]。原農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所在2014年研制出采用仿形電極的圓錐霧噴頭，該噴頭在最佳噴霧壓力與充電電壓下的荷質(zhì)比為0.79 mC/kg，但霧滴粒徑卻比非荷電條件下略大[27]。夏偉等研發(fā)出新型果園風(fēng)送靜電噴頭，該型噴頭采用銅制錐形電極，并增加環(huán)氧樹脂材質(zhì)的電極帽，以提高霧滴荷電效果;其霧滴荷質(zhì)比在最佳工況下為1.167 mC/kg[28]。

3.2 霧滴荷電效果

霧滴的荷電程度是影響噴霧效果的重要因素之一，而衡量霧滴荷電效果的一項(xiàng)重要指標(biāo)是荷質(zhì)比[29]。荷質(zhì)比是霧滴荷電量與霧滴質(zhì)量的比值，其公式如下[10，30]。

AQ=Q/m=It/m。（1）

式中：AQ表示荷質(zhì)比，mC/kg;Q表示總電荷量，C;m表示霧滴群質(zhì)量，kg;I表示荷電霧滴放電電流值，A;t表示相應(yīng)的測(cè)量時(shí)間，s。

已有研究結(jié)果表明，霧滴的荷電效果受噴頭材質(zhì)、充電電壓、極間距、噴霧壓力等多種因素的影響。在靜電噴頭材質(zhì)與電極材料的選用方面，周艷等在充電電壓相同的情況下，對(duì)比4種不同材料制作的氣力式感應(yīng)型靜電噴頭的荷電效果，發(fā)現(xiàn)使用聚四氟乙烯材料可以獲得最佳荷電性能[25]。蘭玉彬等分析靜電噴頭電極材料對(duì)噴嘴霧化特性的影響，發(fā)現(xiàn)旋流式靜電噴嘴的電極材料選用紫銅會(huì)比黃銅、不銹鋼和鋁獲得更好的霧化效果與荷電效果[31]。崔琳等在研究霧滴感應(yīng)荷電的影響因素時(shí)，發(fā)現(xiàn)霧滴的荷電效果與極間距呈負(fù)相關(guān)，與充電電壓先是呈正相關(guān)關(guān)系，但電壓值超過(guò)12 kV后電極表面產(chǎn)生的電暈放電現(xiàn)象又會(huì)降低霧滴的荷質(zhì)比[32]。賈衛(wèi)東等認(rèn)為，霧滴荷質(zhì)比隨噴霧壓力的增大而減小，隨充電電壓的增加逐漸趨于穩(wěn)定，因此感應(yīng)充電的電壓不一定越高越好[26]。

目前測(cè)量荷電霧滴荷質(zhì)比試驗(yàn)中最常用的方法是網(wǎng)狀目標(biāo)法和法拉第筒法[11]。2種檢測(cè)方法都是利用荷電霧滴群與金屬導(dǎo)體碰撞時(shí)釋放電荷的現(xiàn)象，使用直流微電流表測(cè)量霧滴群的放電電流，并借助霧滴收集裝置獲取霧滴群的質(zhì)量，從而計(jì)算出霧滴的荷質(zhì)比;但由于網(wǎng)狀目標(biāo)法和法拉第筒法收集霧滴電荷的裝置不同，使得2種測(cè)試方式具有各自的適用范圍（表2）[30，33-36]。

3.3 靜電霧滴空間運(yùn)動(dòng)與沉積分布規(guī)律

探究靜電霧滴的空間運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)改善靜電噴霧系統(tǒng)的作業(yè)參數(shù)、提高霧滴有效沉積具有重要意義，但現(xiàn)有理論研究結(jié)果表明，荷電霧滴的運(yùn)動(dòng)軌跡及沉積分布涉及到空氣動(dòng)力學(xué)與靜電學(xué)等過(guò)程，且受到眾多施藥參數(shù)影響[10，37]。

賈衛(wèi)東等通過(guò)提高噴霧壓力與靜電電壓改善噴嘴霧化效果并提高霧滴的速度，增加了霧滴群的動(dòng)能，并提出靜電作用對(duì)霧滴動(dòng)能的增加是減少飄移的原因之一[38]。但Wang等認(rèn)為，霧滴荷電確實(shí)會(huì)降低粒徑大小并提高其均勻性，然而在該試驗(yàn)中霧滴速度基本不受充電電壓的影響[39]。2014年茹煜等建立風(fēng)送荷電霧滴的空間三維運(yùn)動(dòng)模型以及在靶標(biāo)表面的黏附受力模型，并對(duì)模型進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)空間靜電場(chǎng)與空間電荷引力是提高霧滴有效沉積的主要因素，但是該模型忽略了自然風(fēng)對(duì)霧滴沉降過(guò)程的影響，而采用氣流輔助噴霧的原因之一就是要減少自然風(fēng)造成的脫靶飄移，因此該模型仍須要進(jìn)一步完善[40]。陳志剛等認(rèn)為，靜電霧滴的沉積效果受到荷電電壓、葉片表面性質(zhì)的顯著影響，噴霧角度的改變不會(huì)造成沉積量的明顯差異[41]。長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)農(nóng)業(yè)靜電噴霧過(guò)程的仿真模擬都以靜態(tài)模型為主，陳杰借助Fluent動(dòng)網(wǎng)格耦合噴頭運(yùn)動(dòng)，使用用戶自定義函數(shù)及自定義標(biāo)量求解噴霧過(guò)程中形成的靜電場(chǎng)，建立扇形靜電噴頭運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的CFD噴霧模型，該模型在充電電壓較低時(shí)能與試驗(yàn)結(jié)果較好吻合[11]。

3.4 靜電噴霧裝備

國(guó)內(nèi)科研單位及相關(guān)學(xué)者已研發(fā)出多種靜電噴霧裝備樣機(jī)，除常規(guī)的噴桿式噴霧系統(tǒng)外，還包括果園靜電噴霧裝備和植保無(wú)人機(jī)靜電噴霧系統(tǒng)等，但目前我國(guó)噴霧器市場(chǎng)的主體依然是各種手動(dòng)噴霧器，只有加快靜電噴霧裝備樣機(jī)的商業(yè)化進(jìn)程，才能滿足市場(chǎng)對(duì)先進(jìn)植保機(jī)械的需求[5，10，26，36，42-44]。

4 我國(guó)靜電噴霧技術(shù)的不足

4.1 缺乏針對(duì)靜電霧滴飄移特性及減飄方法的研究

農(nóng)藥施用后被初次分配為3個(gè)部分，即沉積到靶標(biāo)作物、沉積到地表、隨風(fēng)飄移（圖2）。張慧春等針對(duì)常規(guī)噴霧設(shè)備施藥作業(yè)中農(nóng)藥飄移的多種影響因素（噴頭參數(shù)、環(huán)境條件和靶標(biāo)植物等）開展了大量的研究工作，提出并采取一些減飄方法與措施，如輔助式減飄噴霧技術(shù)、加裝擋風(fēng)罩蓋等，但靜電條件下的霧滴飄移特性卻沒(méi)有得到足夠重視[45-50]。雖有國(guó)內(nèi)學(xué)者將輔助式減飄噴霧技術(shù)應(yīng)用于靜電噴霧設(shè)備的研制，然而這些設(shè)備卻未開展實(shí)際減飄效果的試驗(yàn)，有風(fēng)環(huán)境下的實(shí)際工作性能缺乏數(shù)據(jù)分析與理論依據(jù)[26，51]。楊洲等發(fā)現(xiàn)，側(cè)風(fēng)風(fēng)速和靜電電壓的增加會(huì)加劇靜電霧滴的飄失，靜電噴霧作業(yè)應(yīng)選擇在無(wú)風(fēng)或低風(fēng)速環(huán)境下進(jìn)行，因此研究靜電霧滴飄移特性及減飄措施對(duì)于進(jìn)一步減少農(nóng)藥污染，提高施藥機(jī)械的技術(shù)水平具有重要意義[52-53]。

4.2 缺乏專用靜電噴霧設(shè)備的設(shè)計(jì)與研究

對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行研究可知，我國(guó)缺乏針對(duì)特定靶標(biāo)作物研發(fā)的專用靜電噴霧設(shè)備，且大多數(shù)靜電噴霧設(shè)備在研發(fā)過(guò)程中只選用少數(shù)作物驗(yàn)證其沉積效果，未明確設(shè)備適應(yīng)的最佳靶標(biāo)參數(shù)，進(jìn)而嚴(yán)重限制了我國(guó)靜電噴霧裝備的商用化進(jìn)程。

靶標(biāo)參數(shù)是影響霧滴沉積的主要因素之一，植物葉片表面特性、葉片傾角、冠層結(jié)構(gòu)以及靶標(biāo)作物的高度等生理生態(tài)特性都會(huì)對(duì)霧滴的沉積效果產(chǎn)生影響，且作物生理生態(tài)特性與病蟲害防治需求的不斷變化進(jìn)一步加劇了精準(zhǔn)施藥的難度[10，41，54-55]。即使是同一作物，依據(jù)不同的防治需求選用的農(nóng)藥種類、調(diào)配的藥液濃度等也會(huì)對(duì)施藥效果產(chǎn)生影響，而根據(jù)最佳粒徑理論，霧滴粒徑只有在最佳范圍內(nèi)才能使霧滴被靶標(biāo)盡可能地捕獲，從而取得最佳防治效果，已有研究成果表明，蟲害防治時(shí)霧滴粒徑應(yīng)在10～150 μm，除草和病害防治時(shí)霧滴粒徑應(yīng)在150～300 μm[56-57]。若能依據(jù)靶標(biāo)作物的生理生態(tài)特征與防治目標(biāo)，并結(jié)合最佳粒徑理論進(jìn)行靜電設(shè)備的研發(fā)和改進(jìn)，最大程度發(fā)揮其粒徑與沉積效果的優(yōu)勢(shì)，必將提高我國(guó)精準(zhǔn)施藥的水平，加快靜電噴霧裝備的商業(yè)化進(jìn)度。

4.3 缺乏噴霧模型[58]的研究

近年來(lái)，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家為有效評(píng)估農(nóng)藥對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，致力于建立并完善農(nóng)藥在全壽命周期內(nèi)擴(kuò)散的數(shù)學(xué)模型，如具有代表性的有農(nóng)藥生命周期清單分析模型（PestLCI）、聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署-環(huán)境毒理學(xué)和化學(xué)學(xué)會(huì)開發(fā)的毒性評(píng)估模型（USEtox）與作物動(dòng)態(tài)變化模擬模型（dynamiCROP）等[59]。其中，PestLCI模型將不同靶標(biāo)作物和施藥設(shè)備造成的霧滴飄移量的變化納入影響模型準(zhǔn)確性的因素之中，這得益于發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)噴霧模型成熟的研究[60]。相較之下，國(guó)內(nèi)關(guān)于噴霧模型的基礎(chǔ)研究仍較滯后，我國(guó)對(duì)于農(nóng)藥殘留及污染的研究一般以采集樣品并試驗(yàn)分析為主，忽略了施藥器械和施藥技術(shù)對(duì)農(nóng)藥分配比例的影響，進(jìn)而限制了農(nóng)藥最佳功效的發(fā)揮。

農(nóng)藥、藥械和施藥技術(shù)是農(nóng)藥科學(xué)使用中同等重要的3個(gè)環(huán)節(jié)，藥械和施藥技術(shù)落后是造成我國(guó)農(nóng)藥有效利用率低的重要原因之一[5]。因此，除了提高農(nóng)藥本身的藥效及研發(fā)更多先進(jìn)的靜電噴霧設(shè)備外，還應(yīng)把作物、農(nóng)藥、施藥器械系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，開展噴霧模型的基礎(chǔ)性研究，制定相應(yīng)的施藥技術(shù)規(guī)范，為后續(xù)植保機(jī)械研發(fā)以及生態(tài)環(huán)境評(píng)估提供技術(shù)與理論依據(jù)。

5 靜電噴霧技術(shù)在云南省煙草施藥中的應(yīng)用研究情況與展望

5.1 面向煙草靶標(biāo)的靜電噴霧霧滴沉積特性及飄移特性研究

云南省坡耕地面積約占據(jù)全省國(guó)土面積的13%，許多煙草種植區(qū)不具備大型機(jī)載噴霧設(shè)備作業(yè)的條件，而新興的植保無(wú)人機(jī)價(jià)格昂貴，再加之云南省煙草以農(nóng)戶小規(guī)模種植為主，且煙農(nóng)文化水平低、老齡化嚴(yán)重等問(wèn)題，導(dǎo)致目前云南省煙草病蟲害防治依舊主要采用便攜式液力噴霧器，但便攜式液力噴霧機(jī)具產(chǎn)生的霧滴粒徑較大，難以沉積和附著于煙葉表面，嚴(yán)重違背了云南省煙草行業(yè)“減工、降本、增效”的發(fā)展目標(biāo)[61-63]。為推動(dòng)云南省煙草產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展，云南省煙草公司、云南省教育廳和云南農(nóng)業(yè)大學(xué)開展了小型靜電噴霧設(shè)備的研發(fā)推廣工作，力求通過(guò)研究靜電霧滴在煙草上的沉積分布規(guī)律和霧滴飄移特性，找出靜電條件下的最佳施藥參數(shù)及適用于小型靜電噴霧設(shè)備的減飄措施。在此背景下，謝永輝等將靜電噴霧技術(shù)與罩式噴霧技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出能夠籠罩住煙草植株、質(zhì)量輕巧且不易變形的隧道式噴霧罩，該型噴霧罩可與市場(chǎng)現(xiàn)有小型靜電噴霧設(shè)備配套，但該裝置未考慮噴霧流場(chǎng)跟靜電場(chǎng)的交互作用，仍須試驗(yàn)優(yōu)化之后才能進(jìn)行商業(yè)推廣[64-65]。張少杰等使用背負(fù)式靜電噴霧器進(jìn)行不同作業(yè)參數(shù)下的霧滴沉積效果試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)噴霧壓力、噴霧高度、噴霧速度3種噴霧參數(shù)對(duì)煙葉正面沉積效果的改善較顯著;而沉積在煙葉背面的霧滴粒徑小、均勻度高，該現(xiàn)象表明小霧滴更容易產(chǎn)生“靜電環(huán)繞”效應(yīng)[66]。

5.2 研究展望

國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2019年云南省煙葉播種面積為40.944萬(wàn)hm2，烤煙產(chǎn)量達(dá)到81萬(wàn)t，占全國(guó)總產(chǎn)量的45%，僅煙葉稅就高達(dá)53.42億元，因而開發(fā)適應(yīng)云南省丘陵山區(qū)的煙草專用施藥設(shè)備具有重要的經(jīng)濟(jì)與實(shí)用價(jià)值[67]。

煙草山地種植須要滿足大株距、寬行距的農(nóng)藝要求，且煙株從移栽成活到成熟收獲期群體結(jié)構(gòu)變化巨大，因此煙用靜電噴霧設(shè)備的研發(fā)不能忽視煙草不同時(shí)期形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，確保煙株冠層內(nèi)外都獲得足夠的藥液沉積，同時(shí)還要考慮靜電場(chǎng)與噴霧流場(chǎng)之間的交互作用，并建立施藥設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)、操作參數(shù)對(duì)應(yīng)農(nóng)藥沉積分布規(guī)律的數(shù)學(xué)模型，為精確評(píng)估施藥效果以及使用農(nóng)藥造成的負(fù)面風(fēng)險(xiǎn)提供理論依據(jù)，進(jìn)而推動(dòng)云南省煙草產(chǎn)業(yè)綠色健康發(fā)展[68-69]。

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