馮收

（青海大學，青海 西寧 810016）

引言

隨著人們物質生活水平的提升，人們對農產(chǎn)品的食用安全、農藥殘留等問題也越來越重視。靜電噴霧技術主要是采取高壓靜電發(fā)生器、荷電技術、新型材料等，結合風輔裝置、變量噴霧等技術進行操作和應用，能夠有效提高藥液在植株內的沉積量，提高農藥的噴施效果，解決農藥浪費、食品安全等問題。

一、植保靜電噴霧技術的研究現(xiàn)狀

（一）靜電噴頭的研究

靜電噴霧技術中靜電噴頭是關鍵，其性能的優(yōu)劣對噴霧的效果有著至關重要的影響作用。第一代機動靜電噴霧機采用的是嵌入式的靜電感應噴頭，能夠有效提高藥液在植株上的吸附性和均勻性。再之后，美國研究者研制出了一種利用高壓充電環(huán)，使噴霧霧滴帶正負電子的航空專用電動旋轉噴頭，并通過對極性交替充電、電暈放電等充電方法的探索與改進，又研制出了靜電旋轉式噴嘴。而直至20 世紀80 年代，才首次研制出了氣壓式噴頭，使靜電噴霧技術的研究取得了突破性進展。

我國相關學者為了提高霧滴在葉背面的覆蓋密度，也設計出了一種果園風送靜電噴頭，和一種通過在空心圓錐噴頭上包覆絕緣層的仿形靜電噴頭，提高了帶電霧流的荷質比。而在目前植保領域，國內外對于靜電噴霧技術的研究，主要集中在實現(xiàn)機具與技術一體化、智能對靶與防飄、開發(fā)新型機具等方面，對于新噴頭的研究與開發(fā)相對較少。

（二）藥液霧化機理的研究

藥液霧化的原理，就是在外力作用下使液體分裂成微小的霧滴。在植物保護機械操作中，霧化的方式主要分為氣力和液力兩種，而靜電噴霧屬于輔助霧化，借助電場和電荷的力量，降低霧滴的表面張力，使液體更容易破碎，所形成的霧滴更加均勻。而我國諸多學者通過對藥液霧化機理的研究也表明，靜電場能大幅提高藥液的霧化效果，液體的表面張力與黏性越小，電導率就越大，霧化的效果就越好。

（三）藥液荷電效果的研究

霧滴的荷電量是隨著表面積變化而變化的，其與霧滴質量的比就是所謂的荷質比，而荷質比是衡量霧滴荷電效果的重要指標，霧滴的直徑則是影響荷質比的重要因素，也就是說荷質比越大，荷電效果就越好，霧化效果也就越好。

在靜電噴霧過程中，荷質比很容易受到電場變化、充電電壓、藥液物理性質等因素的影響而產(chǎn)生變化，因此，學者們對于藥液荷電效果的研究，也只能通過試驗的方式來計算，主要的測定方法有3 種，即法拉第桶法、網(wǎng)狀目標法、模擬目標法，基本原理一樣，都是通過測量霧滴質量及其放電電流，計算荷質比的值。

（四）霧滴沉降性的研究

電場力是運輸霧滴的主要作用力，而霧滴在移動的過程中，還會受到重力和慣力等作用的影響，在幾種力的相互作用下做定向運動，霧滴質量也會隨著噴霧距離的增加而減小，同種霧滴還會因為相互排斥而產(chǎn)生漂移或放電等現(xiàn)象，只靠電場力來作用，霧滴的沉積性會比較差。

因此，就有研究人員借助輔助氣流的影響，通過在噴頭附近加裝輔助氣流裝置，來調節(jié)氣流噴射角度，發(fā)現(xiàn)在氣流裝置的輔助下，霧滴的穿透能力有所加強，漂移損失也有所減少，藥液的沉積性得到了大大地提升。之后，研究者又將計算流體力學仿真軟件應用在了靜電噴霧的研究中，發(fā)現(xiàn)霧滴的飄移量和沉積量，會隨著與風扇中心距離的增加而增加。由此可見，靜電噴霧技術可有效提高霧滴在植物上的沉積率。

二、植保靜電噴霧技術的發(fā)展前景

靜電噴霧技術的主要作用就是提高藥液霧化的沉積率，以及霧滴的穿透力，以達到節(jié)省藥液、減少污染、提高施藥作業(yè)效率等目的。然而，雖然國內外諸多學者都對植保靜電噴霧技術進行了大量有意義的研究，但其機具的適用范圍依然有限，究其原因還是對該技術的研究不夠成熟，導致其存在荷電效果不理想、施藥效果隨機性大、藥械成本高及可靠性低等問題，需要相關學者做好以下工作：

首先，是關于霧滴荷質比的量化分析與控制的研究，荷質比的高低會直接影響施藥的效果。目前的研究是以試驗研究和定性分析為主，所得到的數(shù)值波動比較大，在植保領域中的應用效果受環(huán)境因素影響也比較大，施藥效果會明顯下降，與國外研究存在一定的差距，需要研究者從電流體動力學理論角度進行深入分析與研究。其次，是關于植保靜電噴霧技術相關標準的研究與完善，以此來為植保靜電噴霧技術的研究和推廣提供明確的依據(jù)和指導，研究者可以借鑒國外的成功經(jīng)驗，對原有的標準體系進行完善，為國內植保靜電噴霧技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供制度約束和保障。最后，是關于無人機噴霧技術推廣與應用的研究，可以有效提升靜電噴霧的防治效果、作業(yè)率，同時降低藥劑的消耗量，達到高效超低量植保的作業(yè)目的。

結語

綜上所述，經(jīng)過國內外眾多學者多年的努力研究，植保靜電噴霧技術取得了豐富的成果，然而，隨著科技的進步和社會的發(fā)展，植保領域出現(xiàn)了諸多新型的作業(yè)模式，靜電噴霧技術有待進一步的研究與完善。