





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (14): 3082-3093.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.007
收稿日期:2026-04-14
接受日期:2026-06-02
出版日期:2026-07-16
发布日期:2026-07-21
通信作者:
联系方式:
翟浩,E-mail:zhaihao688@163.com。
基金资助:
ZHAI Hao(
), YU XianMei, WANG Tao, WANG LaiPing, WANG Dan(
), XUE XiaoMin
Received:2026-04-14
Accepted:2026-06-02
Published:2026-07-16
Online:2026-07-21
摘要:
【目的】探究风送式喷雾机在苹果园作业时,作业距离与牵引速度对雾滴特性、沉积分布及农药沉积效率的影响,明确二者交互作用机制,为果园精准施药提供理论依据。【方法】以SS-1000型自走式风送喷雾机为对象,在宽行密植苹果园中开展双因素田间试验。试验设3个作业距离(0、0.5、1.0 m)和3个牵引速度(2.48、4.10、5.98 km·h-1),共9个处理组合。采用水敏纸法测定雾滴粒径(体积中径VMD)、雾滴密度和雾滴覆盖率,诱惑红示踪剂法结合分光光度法测定叶片沉积量、地面沉积量,计算农药沉积效率。通过极差分析和方差分析解析各因素的主效应及交互作用。【结果】在同一作业距离下,随牵引速度增加,雾滴粒径、雾滴覆盖率、叶片沉积量及地面沉积量呈下降趋势,雾滴密度与农药沉积效率呈上升趋势;在同一牵引速度下,随作业距离增加,雾滴粒径与密度增大,雾滴覆盖率、叶片沉积量及农药沉积效率则呈相反变化。冠层内外沉积量比值为0.400—0.682,以作业距离0 m、牵引速度2.48 km·h-1组合最高(0.682)。正交分析表明,影响叶片沉积量的主次因素顺序为牵引速度>牵引速度×作业距离交互作用>高度>作业距离;牵引速度对叶片沉积量具有极显著影响(P<0.01),作业距离与牵引速度的交互作用具有显著影响(P<0.10),高度影响不显著(P>0.25)。使叶片沉积量最大的最优组合为作业距离0 m、牵引速度2.48 km·h-1。对于地面沉积量,影响因素主次顺序为牵引速度>作业距离>方向>交互作用,使地面沉积量最小的最优组合为作业距离0 m、牵引速度5.98 km·h-1、北向。回归模型(R2=0.90)证实了作业距离与牵引速度之间存在拮抗效应,模型预测的最优参数组合(作业距离0 m、牵引速度2.48 km·h-1)与实测结果一致。【结论】作业距离与牵引速度对喷雾效果具有显著的拮抗效应,即作业距离对牵引速度效应具有负向调节作用,随作业距离增加,牵引速度对沉积量的影响敏感性下降。短距离低速组合有利于提高冠层内部沉积量和农药沉积效率;长距离高速组合虽可提升作业效率,但易导致冠层穿透不足和地面流失增加。因此,实际生产中应根据防治目标对作业参数进行协同优化。
翟浩, 余贤美, 王涛, 王来平, 王丹, 薛晓敏. 牵引速度与作业距离对苹果园风送式喷雾机喷雾性能的交互作用[J]. 中国农业科学, 2026, 59(14): 3082-3093.
ZHAI Hao, YU XianMei, WANG Tao, WANG LaiPing, WANG Dan, XUE XiaoMin. Interactive Effects of Traction Speed and Operating Distance on Spraying Performance of an Air-Assisted Sprayer in Apple Orchards[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2026, 59(14): 3082-3093.
表4
不同作业距离和牵引速度下的雾滴特性"
| 作业距离 Operating distance (m) | 牵引速度 Traction speed (km·h-1) | 体积中径 Volume median diameter (VMD) (μm) | 雾滴密度 Droplet density (points/cm2) | 雾滴覆盖率 Droplet coverage (%) |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 2.48 | 142.17±8.91cd | 51.02±10.55d | 45.78±6.18a |
| 4.10 | 108.83±9.79ef | 56.35±9.84cd | 44.57±4.00ab | |
| 5.98 | 104.33±5.96f | 62.54±10.00cd | 43.50±7.50ab | |
| 0.5 | 2.48 | 151.67±10.54bc | 59.41±10.57cd | 40.66±8.31ab |
| 4.10 | 115.83±7.41e | 77.84±22.19ab | 37.17±12.54ab | |
| 5.98 | 111.17±8.21ef | 79.40±19.86ab | 32.74±14.17b | |
| 1.0 | 2.48 | 162.50±6.66a | 70.56±20.09bc | 41.52±8.77ab |
| 4.10 | 155.00±8.39ab | 84.60±10.49ab | 39.30±14.54ab | |
| 5.98 | 141.17±8.75d | 87.60±19.72a | 32.94±11.57b | |
| 人工Manual | — | — | 51.38 | |
表5
不同作业距离和牵引速度下的雾滴沉积分布"
| 作业距离 Operating distance (m) | 牵引速度 Traction speed (km·h-1) | 叶片沉积量 Foliar deposition amount (μg·cm-2) | 比值(内﹕外) Ratio (inner﹕outer) | 平均叶片沉积量 Average of foliar deposition (μg·cm-2) | 农药沉积效率 Pesticide deposition efficiency (%) | 地面沉积量 Ground deposition amount (μg·cm-2) | 地面流失率 Ground loss rate (%) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 内部 Internal | 外部 External | |||||||
| 0 | 2.48 | 0.138±0.035a | 0.201±0.046a | 0.682 | 0.185±0.052a | 32.16 | 0.207±0.094ab | 20.83 |
| 4.10 | 0.109±0.015b | 0.186±0.054ab | 0.587 | 0.167±0.058ab | 35.96 | 0.125±0.033bc | 15.74 | |
| 5.98 | 0.083±0.019cd | 0.170±0.047b | 0.489 | 0.149±0.057b | 51.60 | 0.082±0.055c | 16.16 | |
| 0.5 | 2.48 | 0.103±0.012b | 0.190±0.035ab | 0.542 | 0.168±0.049ab | 29.98 | 0.199±0.099ab | 20.02 |
| 4.10 | 0.096±0.017bc | 0.186±0.042ab | 0.519 | 0.163±0.054ab | 35.26 | 0.166±0.111abc | 20.88 | |
| 5.98 | 0.080±0.019cd | 0.168±0.033b | 0.475 | 0.146±0.049b | 48.91 | 0.127±0.049bc | 25.02 | |
| 1.0 | 2.48 | 0.081±0.014cd | 0.181±0.044ab | 0.443 | 0.156±0.059b | 24.86 | 0.229±0.116a | 22.98 |
| 4.10 | 0.072±0.015d | 0.173±0.036b | 0.414 | 0.148±0.055b | 33.06 | 0.129±0.066bc | 16.21 | |
| 5.98 | 0.066±0.011d | 0.165±0.026b | 0.400 | 0.141±0.049b | 48.30 | 0.134±0.018bc | 26.32 | |
| 人工Manual | 0.318 | 0.293 | 1.084 | 0.299 | 19.62 | 1.380 | 16.09 | |
表6
不同作业参数下的叶片沉积量与地面沉积量"
| 试验号Number | 因素Factor | 叶片沉积量 Foliar deposition (μg·cm-2) | 地面沉积量 Ground deposition (μg·cm-2) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 作业距离 Operating distance, A (m) | 牵引速度Traction speed, B (km·h-1) | 交互作用Interactive effect, A×B | 高度/方向 Height/ direction, C/C’ | |||||||
| 1 | (1) 0 | (1) 2.48 | 1 | (1) 上层/东Upper/east | 0.150 | 0.336 | 0.294 | 0.295 | 0.176 | 0.124 |
| 2 | 0 | (2) 4.10 | 2 | (2) 中层/西Middle/west | 0.130 | 0.160 | 0.123 | 0.180 | 0.095 | 0.159 |
| 3 | 0 | (3) 5.98 | 3 | (3) 下层/北Lower/north | 0.096 | 0.085 | 0.042 | 0.160 | 0.062 | 0.066 |
| 4 | (2) 0.5 | 2.48 | 2 | 下层/北Lower/north | 0.246 | 0.109 | 0.271 | 0.332 | 0.100 | 0.234 |
| 5 | 0.5 | 4.10 | 3 | 上层/东Upper/east | 0.064 | 0.191 | 0.198 | 0.034 | 0.366 | 0.185 |
| 6 | 0.5 | 5.98 | 1 | 中层/西Middle/west | 0.093 | 0.171 | 0.070 | 0.148 | 0.142 | 0.115 |
| 7 | (3) 1.0 | 2.48 | 3 | 中层/西Middle/west | 0.097 | 0.114 | 0.161 | 0.274 | 0.073 | 0.242 |
| 8 | 1.0 | 4.10 | 1 | 下层/北Lower/north | 0.201 | 0.151 | 0.157 | 0.152 | 0.069 | 0.155 |
| 9 | 1.0 | 5.98 | 2 | 上层/东Upper/east | 0.100 | 0.098 | 0.079 | 0.144 | 0.140 | 0.109 |
表7
影响喷雾机喷雾效果因素的极差分析"
| A | B | A×B | C | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 叶片沉积量 Foliar deposition | K1 | 0.157 | 0.198 | 0.180 | 0.168 |
| K2 | 0.157 | 0.153 | 0.146 | 0.124 | |
| K3 | 0.129 | 0.093 | 0.116 | 0.151 | |
| R | 0.029 | 0.105 | 0.064 | 0.043 | |
| 主次顺序Order | B>A×B>C>A | ||||
| 最优组合Optimum combination | A1(2)B1C1 | ||||
| 地面沉积量 Ground deposition | K1 | 0.1463 | 0.2056 | 0.1529 | 0.1748 |
| K2 | 0.1840 | 0.1550 | 0.1659 | 0.1587 | |
| K3 | 0.1509 | 0.1207 | 0.1624 | 0.1478 | |
| R | 0.0377 | 0.0849 | 0.0130 | 0.0270 | |
| 主次顺序Order | B>A>C’>A×B | ||||
| 最优组合Optimum combination | A1B3C’3 | ||||
表8
影响喷雾机喷雾效果因素的方差分析"
| 来源 Source | 平方和 Sum of squares | 自由度 Degree of freedom | 均方 Mean square | F 值 F value | 显著性 Significance | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 叶片沉积量Foliar deposition | A | 0.0049 | 2 | 0.0024 | 0.7617 | |
| B | 0.0499 | 2 | 0.0249 | 7.7926 | ** | |
| A×B | 0.0184 | 2 | 0.0092 | 2.8751 | (*) | |
| C | 0.0086 | 2 | 0.0043 | 1.3493 | ||
| 误差Error | 0.0576 | 18 | 0.0032 | 0.0576 | ||
| 总和Total | 0.1394 | |||||
| 地面沉积量Ground deposition | A | 0.0076 | 2 | 0.0038 | 0.4988 | |
| B | 0.0328 | 2 | 0.0164 | 2.1519 | [*] | |
| A×B | 0.0008 | 2 | 0.0004 | 0.0535 | ||
| C | 0.0033 | 2 | 0.0017 | 0.2178 | ||
| 误差Error | 0.1373 | 18 | 0.0076 | |||
| 总和Total | 0.1818 |
| [1] |
doi: 10.1016/j.chemosphere.2024.143596 |
| [2] |
doi: 10.1016/j.plaphy.2023.108051 |
| [3] |
徐树仁, 刘万才, 曾娟, 姜玉英, 张力科, 李天娇. 我国植物保护 70 年回顾与展望[J]. 中国植保导刊, 2021, 41(4): 29-32.
|
|
|
|
| [4] |
何雄奎. 高效植保机械与精准施药技术进展[J]. 植物保护学报, 2022, 49(1): 389-397.
|
|
|
|
| [5] |
窦汉杰, 翟长远, 王秀, 邹伟, 李琪, 陈立平. 基于LiDAR的果园对靶变量喷药控制系统设计与试验[J]. 农业工程学报, 2022, 38(3): 11-21.
|
|
|
|
| [6] |
陈子文, 胡宗锐, 熊扬凡, 王沛, 余永, 彭淼, 杨明金. 树冠环绕式仿形对靶施药机设计与试验[J]. 农业工程学报, 2023, 39(3): 23-32.
|
|
|
|
| [7] |
李文静, 王彬彬, 陈恒, 何雄奎. 果园精准喷雾机研究现状与发展趋势[J]. 植物保护学报, 2026, 53(1): 44-53.
|
|
|
|
| [8] |
doi: 10.3390/agriculture13020230 |
| [9] |
doi: 10.3389/fpls.2023.1184244 |
| [10] |
朱力争, 王涛, 王丹, 余贤美, 翟浩. 果园风送式喷雾机在现代矮砧苹果园的喷施效果评价[J]. 果树学报, 2024, 41(9): 1821-1828.
|
|
|
|
| [11] |
doi: 10.1016/j.cropro.2024.106794 |
| [12] |
doi: 10.3923/pjbs.2008.1472.1476 |
| [13] |
doi: 10.1094/PDIS-10-23-2053-RE |
| [14] |
doi: 10.3390/app14199036 |
| [15] |
doi: 10.1007/s11119-024-10166-5 |
| [16] |
doi: 10.1016/j.agrformet.2010.07.001 |
| [17] |
doi: 10.1071/EA98028 |
| [18] |
doi: 10.1002/ps.5421 pmid: 30895726 |
| [19] |
doi: 10.1016/j.biosystemseng.2024.02.013 |
| [20] |
doi: 10.3390/insects10070193 |
| [21] |
贾晓曼, 张勇, 门兴元, 李丽莉, 翟浩. 果园喷雾机喷头数量对雾滴沉积分布的影响[J]. 果树学报, 2020, 37(3): 371-379.
|
|
|
|
| [22] |
doi: 10.1002/ps.7110 pmid: 36053879 |
| [23] |
doi: 10.3390/agronomy14091977 |
| [24] |
doi: 10.3389/fpls.2023.1297879 |
| [25] |
徐陶, 吕晓兰, 祁雁楠, 曾锦, 雷哓晖, 袁全春. 我国果园风送式喷雾装备与技术研究进展[J]. 中国农机化学报, 2023, 44(7): 69-77.
|
|
|
|
| [26] |
doi: 10.3390/agronomy13071815 |
| [27] |
doi: 10.1002/ps.3806 pmid: 24753323 |
| [28] |
宋玉莹, 曹冲, 徐博, 冉刚超, 曹立冬, 李凤敏, 赵鹏跃, 黄啟良. 农药雾滴在植物叶面的弹跳行为及调控技术研究进展[J]. 农药学学报, 2019, 21(5/6): 895-907.
|
|
|
|
| [29] |
王克超. 可变量风送式喷雾机设计与性能测试[D]. 重庆: 西南大学, 2024.
|
|
|
|
| [30] |
doi: 10.1016/j.biosystemseng.2024.05.013 |
| [31] |
doi: 10.1016/j.scitotenv.2017.10.242 |
| [32] |
doi: 10.3389/fpls.2023.1153904 |
| [33] |
doi: 10.1016/j.biosystemseng.2016.01.001 |
| [34] |
doi: 10.1016/j.atmosenv.2017.12.001 |
| [35] |
doi: 10.1016/j.scitotenv.2016.09.200 |
| [1] | 张毅, 刘颖, 程存刚, 李燕青, 李壮. 牛粪与化肥配施比例对苹果园土壤有机碳库和酶活性的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(20): 4107-4118. |
| [2] | 于博威, 张晴雯, 郝卓, 石玉龙, 李雪亮, 李孟妮, 荆雪锴. 东北黑土区长缓坡耕地横坡垄作与地形对土壤可蚀性的交互作用[J]. 中国农业科学, 2023, 56(23): 4706-4716. |
| [3] | 宋博文,杨龙,潘云飞,李海强,李浩,冯宏祖,陆宴辉. 农田景观格局对南疆苹果园梨小食心虫成虫种群动态的影响[J]. 中国农业科学, 2022, 55(1): 85-95. |
| [4] | 尚璇,李西灿,徐邮邮,刘莎莎. 土壤水与有机质对高光谱的作用及交互作用规律[J]. 中国农业科学, 2017, 50(8): 1465-1475. |
| [5] | 李雨,韩平,任东,罗娜,王纪华. 基于地理探测器的农田土壤重金属影响因子分析[J]. 中国农业科学, 2017, 50(21): 4138-4148. |
| [6] | 魏彬萌,王益权,石宗琳,李鹏,史红平,梁化学,王加旭. 渭北苹果园土壤钙素退化状态[J]. 中国农业科学, 2015, 48(11): 2199-2207. |
| [7] | 吕毅1, 宋富海1, 李园园2, 沈向1, 陈学森1, 吴树敬1, 毛志泉1. 轮作不同作物对苹果园连作土壤环境及平邑甜茶幼苗生理指标的影响[J]. 中国农业科学, 2014, 47(14): 2830-2839. |
| [8] | 尹承苗1, 王功帅1, 李园园2, 车金水3, 沈向1, 陈学森1, 毛志泉1, 吴树敬1. 一种分析土壤中酚酸类物质含量的新方法—以连作苹果园土壤为试材[J]. 中国农业科学, 2013, 46(21): 4612-4619. |
| [9] | 张林森1, 刘富庭1, 张永旺1, 李雪薇1, 李丙智1, 胥生荣1, 谷洁2, 韩明玉1. 不同覆盖方式对黄土高原地区苹果园土壤 有机碳组分及微生物的影响[J]. 中国农业科学, 2013, 46(15): 3180-3190. |
| [10] | 黄明, 黄峰, 黄继超, 徐宝才, 周光宏, 徐幸莲. 内源性蛋白酶对宰后肌肉嫩化机制研究进展[J]. 中国农业科学, 2011, 44(15): 3214-3222. |
| [11] | 高茂盛,廖允成,李侠,黄金辉 . 不同覆盖方式对渭北旱作苹果园土壤贮水的影响[J]. 中国农业科学, 2010, 43(10): 2080-2087 . |
|
||