農(nong)(nong)藥使(shi)(shi)用(yong)是病蟲害防治的重(zhong)(zhong)要手段之一，在保(bao)障我(wo)國(guo)農(nong)(nong)業(ye)生產和糧食(shi)安全方面發(fa)揮著重(zhong)(zhong)要作用(yong)。我(wo)國(guo)單位(wei)面積農(nong)(nong)藥使(shi)(shi)用(yong)量約為世界平均水平的2.5倍，居(ju)世界前列。自2015年(nian)起，我(wo)國(guo)實施農(nong)(nong)藥“零增長”戰略，預計2022年(nian)農(nong)(nong)藥使(shi)(shi)用(yong)率(lv)將達到(dao)41.8%，這意味(wei)著近60%的農(nong)(nong)藥被浪費(fei)。農(nong)(nong)藥噴灑的高效、科學、合(he)理使(shi)(shi)用(yong)還有很長的路(lu)要走。

隨著農業(ye)航空技術的(de)(de)發展，植(zhi)保無(wu)(wu)人機(ji)作(zuo)為一(yi)種新型高(gao)效(xiao)植(zhi)保機(ji)械(xie)，近年來(lai)因其高(gao)效(xiao)的(de)(de)優勢而被(bei)廣泛應用，尤其是在(zai)水田、丘陵山(shan)區(qu)、雜(za)亂無(wu)(wu)章的(de)(de)果(guo)(guo)園等一(yi)些作(zuo)業(ye)條(tiao)件受(shou)限的(de)(de)農業(ye)領(ling)域(yu)。植(zhi)保無(wu)(wu)人機(ji)對(dui)大(da)田作(zuo)物和果(guo)(guo)樹(shu)的(de)(de)施藥場景適應性強，與人工作(zuo)業(ye)相比，農藥利(li)用效(xiao)率(lv)明(ming)顯提(ti)(ti)高(gao)，為無(wu)(wu)人機(ji)在(zai)復雜(za)地形的(de)(de)山(shan)地果(guo)(guo)園中(zhong)的(de)(de)應用提(ti)(ti)供了便利(li)。然而，果(guo)(guo)樹(shu)的(de)(de)冠層相對(dui)于大(da)田作(zuo)物來(lai)說更(geng)大(da)、更(geng)密集，無(wu)(wu)人機(ji)在(zai)果(guo)(guo)園施藥時，噴頭釋放(fang)的(de)(de)霧(wu)滴(di)從上而下穿透(tou)樹(shu)冠，同時部分(fen)霧(wu)滴(di)被(bei)冠層攔截，導致(zhi)霧(wu)滴(di)分(fen)布不(bu)均勻，葉片背面(mian)(mian)的(de)(de)沉積量(liang)明(ming)顯低于正面(mian)(mian)。由于無(wu)(wu)人機(ji)噴灑農藥霧(wu)滴(di)細(xi)小、濃度較高(gao)，還可能(neng)在(zai)非(fei)目標區(qu)域(yu)造成嚴重的(de)(de)藥液漂移風險(xian)，不(bu)僅(jin)不(bu)能(neng)保證病蟲害(hai)防治的(de)(de)效(xiao)果(guo)(guo)，還會加劇農藥殘留(liu)、環境污染(ran)等問題。

為(wei)(wei)了在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)效噴(pen)霧(wu)(wu)(wu)(wu)應用(yong)和(he)(he)(he)(he)(he)降低(di)無(wu)人機(ji)在(zai)(zai)蘋(pin)果(guo)、柑橘、桃子(zi)、梨(li)子(zi)、葡萄園等(deng)(deng)果(guo)樹上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)噴(pen)霧(wu)(wu)(wu)(wu)漂移風險之間取得(de)平衡，研(yan)究(jiu)人員目(mu)(mu)前已探(tan)索了適(shi)當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)措施(shi)(shi)，優先考慮最有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)施(shi)(shi)用(yong)技術，以(yi)防(fang)止漂移。這些研(yan)究(jiu)主要(yao)集中(zhong)(zhong)在(zai)(zai)噴(pen)嘴類(lei)(lei)型和(he)(he)(he)(he)(he)液(ye)(ye)滴(di)(di)大(da)(da)(da)小，這兩者都可以(yi)直(zhi)接(jie)影(ying)(ying)(ying)響噴(pen)霧(wu)(wu)(wu)(wu)漂移和(he)(he)(he)(he)(he)飛行(xing)(xing)高(gao)(gao)(gao)度和(he)(he)(he)(he)(he)速度等(deng)(deng)施(shi)(shi)用(yong)參數。由于噴(pen)霧(wu)(wu)(wu)(wu)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)組成會影(ying)(ying)(ying)響液(ye)(ye)滴(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)(xing)為(wei)(wei)和(he)(he)(he)(he)(he)與(yu)目(mu)(mu)標接(jie)觸(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位置，因(yin)此它(ta)對(dui)于施(shi)(shi)用(yong)率非常重要(yao)，因(yin)為(wei)(wei)它(ta)可以(yi)增強(qiang)農藥溶液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理化(hua)學屬性(xing)(xing)(xing)以(yi)及病蟲(chong)害防(fang)治的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效性(xing)(xing)(xing)。特(te)別是(shi)，添(tian)(tian)加(jia)適(shi)當(dang)類(lei)(lei)型和(he)(he)(he)(he)(he)濃(nong)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)噴(pen)霧(wu)(wu)(wu)(wu)助(zhu)(zhu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)提(ti)高(gao)(gao)(gao)無(wu)人機(ji)施(shi)(shi)用(yong)中(zhong)(zhong)沉積質量(liang)最直(zhi)接(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法之一。在(zai)(zai)農藥配方中(zhong)(zhong)添(tian)(tian)加(jia)適(shi)當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)助(zhu)(zhu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)，可以(yi)改善農藥在(zai)(zai)目(mu)(mu)標表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)潤濕性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)(he)沉積性(xing)(xing)(xing)，從而促進有(you)效成分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)滲(shen)透和(he)(he)(he)(he)(he)傳輸，保護植物(wu)免(mian)受有(you)害生(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)侵害。噴(pen)霧(wu)(wu)(wu)(wu)助(zhu)(zhu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)通(tong)常根據其(qi)(qi)(qi)設計功能來宣(xuan)傳其(qi)(qi)(qi)增強(qiang)效果(guo)。有(you)些助(zhu)(zhu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)通(tong)過降低(di)溶液(ye)(ye)表面張力、增加(jia)霧(wu)(wu)(wu)(wu)滴(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)滯留(liu)性(xing)(xing)(xing)來增強(qiang)農藥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能，而有(you)些助(zhu)(zhu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)則(ze)是(shi)通(tong)過改變噴(pen)藥溶液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理性(xing)(xing)(xing)質來改善噴(pen)霧(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)。肖建軍(jun)等(deng)(deng)研(yan)究(jiu)發現，使用(yong)植物(wu)油助(zhu)(zhu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)可顯(xian)著提(ti)高(gao)(gao)(gao)霧(wu)(wu)(wu)(wu)滴(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)覆(fu)蓋(gai)率，提(ti)高(gao)(gao)(gao)無(wu)人機(ji)噴(pen)灑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)棉花(hua)脫葉效果(guo)。為(wei)(wei)探(tan)究(jiu)不同噴(pen)霧(wu)(wu)(wu)(wu)助(zhu)(zhu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)對(dui)極(ji)飛XP 2020植保無(wu)人機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)噴(pen)霧(wu)(wu)(wu)(wu)效果(guo)，蘭某(mou)等(deng)(deng)測定了6種航空噴(pen)霧(wu)(wu)(wu)(wu)助(zhu)(zhu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面張力、接(jie)觸(chu)角、霧(wu)(wu)(wu)(wu)滴(di)(di)沉積特(te)性(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)參數，其(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)別大(da)(da)(da)通(tong)噴(pen)霧(wu)(wu)(wu)(wu)助(zhu)(zhu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效果(guo)最好。然而助(zhu)(zhu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)添(tian)(tian)加(jia)不當(dang)反而可能帶來潛在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)風險，例(li)如孫某(mou)等(deng)(deng)研(yan)究(jiu)表明(ming)，添(tian)(tian)加(jia)Silwet 408和(he)(he)(he)(he)(he)XL-70會降低(di)DV50，增加(jia)DV<100μm，對(dui)農藥在(zai)(zai)花(hua)生(sheng)植株上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉積產生(sheng)負面影(ying)(ying)(ying)響。各(ge)類(lei)(lei)商業(ye)佐(zuo)劑(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)(he)(he)(he)(he)植物(wu)種類(lei)(lei)對(dui)液(ye)(ye)滴(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)(xing)為(wei)(wei)有(you)很大(da)(da)(da)影(ying)(ying)(ying)響，但佐(zuo)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)和(he)(he)(he)(he)(he)機(ji)制(zhi)尚(shang)未完(wan)全了解(jie)。

荔(li)(li)枝(zhi)(zhi)(zhi)是亞熱帶常綠果樹，中國約占世界(jie)(jie)荔(li)(li)枝(zhi)(zhi)(zhi)種植(zhi)總量的(de)(de)80%。廣東(dong)省(sheng)是荔(li)(li)枝(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)主要(yao)產區。然(ran)而(er)，這種重要(yao)的(de)(de)水果作物(wu)面(mian)(mian)臨著(zhu)各種植(zhi)物(wu)病(bing)蟲害(hai)的(de)(de)持續威脅。由于華南(nan)地區高溫高濕(shi)，化學防治仍然(ran)是最有(you)效的(de)(de)防治手段。葉(xie)(xie)片(pian)是植(zhi)物(wu)光合作用和(he)(he)(he)有(you)機營養(yang)生(sheng)產的(de)(de)重要(yao)器官。液滴在葉(xie)(xie)片(pian)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)粘附顯(xian)著(zhu)影響農藥(yao)的(de)(de)藥(yao)效。目前，對(dui)荔(li)(li)枝(zhi)(zhi)(zhi)葉(xie)(xie)面(mian)(mian)潤濕(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)研(yan)(yan)究很少(shao)。王(wang)等對(dui)荔(li)(li)枝(zhi)(zhi)(zhi)葉(xie)(xie)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)微觀結(jie)構(gou)(gou)和(he)(he)(he)荔(li)(li)枝(zhi)(zhi)(zhi)葉(xie)(xie)的(de)(de)臨界(jie)(jie)表(biao)面(mian)(mian)張力(li)（CST）以及表(biao)面(mian)(mian)自由能（SFE）進行了(le)研(yan)(yan)究。宋等研(yan)(yan)究了(le)荔(li)(li)枝(zhi)(zhi)(zhi)病(bing)菌(jun)(jun)侵(qin)染的(de)(de)荔(li)(li)枝(zhi)(zhi)(zhi)葉(xie)(xie)片(pian)表(biao)面(mian)(mian)結(jie)構(gou)(gou)，測量了(le)不同(tong)程(cheng)度(du)的(de)(de)接(jie)觸角（CA），并計算(suan)了(le)其極性(xing)(xing)和(he)(he)(he)色散(san)分量。結(jie)果表(biao)明，荔(li)(li)枝(zhi)(zhi)(zhi)病(bing)菌(jun)(jun)的(de)(de)侵(qin)染行為改變了(le)荔(li)(li)枝(zhi)(zhi)(zhi)葉(xie)(xie)片(pian)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)結(jie)構(gou)(gou)和(he)(he)(he)化學性(xing)(xing)質，使荔(li)(li)枝(zhi)(zhi)(zhi)葉(xie)(xie)片(pian)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)潤濕(shi)性(xing)(xing)由疏水變為超疏水。但有(you)關添加(jia)噴霧助劑(ji)對(dui)荔(li)(li)枝(zhi)(zhi)(zhi)葉(xie)(xie)片(pian)潤濕(shi)性(xing)(xing)影響的(de)(de)研(yan)(yan)究較少(shao)，將室內田(tian)間試(shi)驗與無人機植(zhi)保相結(jie)合的(de)(de)系統研(yan)(yan)究也較少(shao)。

本研究為了探究4種不同噴霧助劑（邁飛、倍達通、G-2801、Agrospred 910）的性能及其在荔枝葉片上的沉積特性，利用全自動表面張力儀、接觸(chu)角測(ce)量裝置(zhi)、紫外(wai)可見分光(guang)光(guang)度計和大疆AGRAST30植保(bao)無人機，測(ce)量了無人機噴霧作業下荔(li)枝(zhi)葉片上的表面張力、接觸(chu)角及霧滴(di)沉積(ji)特性。

圖1.T30植保無人(ren)機(ji)噴霧機(ji)在荔枝園噴霧沉積測量。

圖2.水和不同助劑溶液(ye)在荔枝葉上隨時間(jian)變化(hua)的接(jie)觸(chu)角。

圖3.噴(pen)霧霧滴在(zai)荔枝冠層的沉積分布。

結果表(biao)(biao)(biao)明，添(tian)加(jia)噴(pen)霧(wu)(wu)助(zhu)劑(ji)(ji)(ji)能明顯降低(di)(di)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)的表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力，添(tian)加(jia)噴(pen)霧(wu)(wu)助(zhu)劑(ji)(ji)(ji)后(hou)的溶(rong)(rong)液(ye)(ye)的表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力值與對照溶(rong)(rong)液(ye)(ye)相(xiang)比降低(di)(di)了53.1%～68.9%，其中Agrospred 910噴(pen)霧(wu)(wu)助(zhu)劑(ji)(ji)(ji)對降低(di)(di)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力的效果最(zui)好，對照溶(rong)(rong)液(ye)(ye)在(zai)(zai)荔枝(zhi)葉片上的接(jie)觸(chu)角(jiao)(jiao)(jiao)從80.15°～72.76°不等。隨著(zhu)時間的增(zeng)加(jia)，噴(pen)霧(wu)(wu)助(zhu)劑(ji)(ji)(ji)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)的接(jie)觸(chu)角(jiao)(jiao)(jiao)逐漸減(jian)小(xiao)，Agrospred 910噴(pen)霧(wu)(wu)助(zhu)劑(ji)(ji)(ji)的效果最(zui)好，霧(wu)(wu)滴(di)落在(zai)(zai)荔枝(zhi)葉片上60 s后(hou)接(jie)觸(chu)角(jiao)(jiao)(jiao)從40.44°降低(di)(di)到20.23°。助(zhu)劑(ji)(ji)(ji)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)使(shi)霧(wu)(wu)滴(di)粒(li)徑增(zeng)大，但霧(wu)(wu)滴(di)粒(li)徑的均勻(yun)性(xing)降低(di)(di)。

不(bu)同噴霧溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)Dv0.5范(fan)圍(wei)為97.3～117.8μm，屬于(yu)細小或極細小霧滴，且助劑(ji)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)Dv0.5顯(xian)著大于(yu)對照(zhao)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)；助劑(ji)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)RS非常相似(si)，范(fan)圍(wei)為0.92～0.96，均顯(xian)著大于(yu)對照(zhao)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)結果(guo)（0.57）。與對照(zhao)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)沉(chen)積(ji)(ji)量相比，邁(mai)(mai)飛、倍達通(tong)、G-2801溶(rong)液(ye)(ye)(ye)均明顯(xian)提(ti)高(gao)了噴霧沉(chen)積(ji)(ji)量，總沉(chen)積(ji)(ji)量分(fen)別為0.776、0.705、0.721μL/cm2，均大于(yu)對照(zhao)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)總沉(chen)積(ji)(ji)量0.645μL/cm2。添加桶混助劑(ji)可有(you)效提(ti)高(gao)噴霧沉(chen)積(ji)(ji)的(de)(de)均勻性，各助劑(ji)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)平均CV均低于(yu)96.86%。整體來看，邁(mai)(mai)飛在增加噴霧沉(chen)積(ji)(ji)量和促進滲透方面(mian)表現最好，其次是倍達通(tong)和G-2801。同時，該(gai)試(shi)驗也可為提(ti)高(gao)無人機施藥利用率(lv)提(ti)供參(can)考。