用于农药施用的静电技术：在超高密度橄榄种植中的原型特性分析与验证

《Crop Protection》：Electrostatic technology for pesticide application. Prototype characterization and validation in super-intensive olive crops

　　农药静电喷雾技术在超-intensive橄榄园的应用研究。通过实验室评估和田间试验，发现激活静电系统（ES）可显著提高叶背沉积率（较非激活系统增加70%），同时减少总农药用量达60%（163.3 L/ha vs. 466.3 L/ha）。实验表明，静电技术通过增强电荷-质量比（CMR）优化了农药沉积分布，在距离65-95 cm、压力3.5 bar条件下，沉积效率最高且地面损失降低91.67%。研究验证了静电喷雾在减少飘散（东向邻行沉积降低83%）和提升深层冠层覆盖（D2区沉积增加100%）方面的优势。

　　电荷喷雾技术作为一种先进的农业应用方法，近年来在提高农药沉积效率方面得到了广泛关注。该技术通过在喷雾过程中对液滴施加电荷，使其更有效地附着在植物表面，从而减少农药浪费并提高施药效果。在传统喷雾方式中，农药往往因为喷洒不均匀、漂移损失和地面流失等问题，导致施药效率低下，不仅增加了成本，还对环境和人类健康构成了潜在威胁。因此，研究如何优化电荷喷雾技术，使其在实际应用中更高效、更环保，成为农业科学领域的重要课题。

本研究的目标是评估一款专为立体篱笆作物设计的电荷喷雾器原型在实验室条件下的性能，并通过田间试验进行验证。该喷雾器采用电荷系统，旨在提高对植物冠层深层的覆盖和沉积效率，从而减少农药的使用量。研究通过分析不同喷雾参数对喷雾效果的影响，如液滴压力、气流设置和喷洒距离，探讨了该技术在超级密集橄榄种植系统中的应用潜力。此外，研究还区分了喷雾在人工靶标和植物叶片的正面与背面的沉积情况，以进一步了解电荷喷雾技术对植物不同部位的影响。

实验室测试结果显示，无论采用何种压力设置，电荷系统（ES）与非电荷系统（NES）在流量方面没有显著差异。然而，总沉积体积随喷洒距离和气流配置的变化而变化，表明喷洒参数对沉积效率有重要影响。在沉积测试中，当电荷系统被激活时，无论是正面还是背面，都表现出更高的覆盖和沉积效果。特别是，在背面区域，电荷喷雾器的沉积量比非电荷系统提高了70%。这一结果表明，电荷喷雾技术在提高农药沉积效率方面具有显著优势。

在田间试验中，研究者在西班牙的超级密集橄榄种植园中对电荷喷雾器与传统喷雾方法进行了对比。结果显示，电荷喷雾器在覆盖和沉积方面表现良好，尤其是在高剂量（163.3 L ha?1）情况下，其效果接近传统喷雾方法（466.3 L ha?1），这表明电荷喷雾器具有减少农药使用量的潜力。此外，地面流失情况也显著降低，电荷喷雾器在树干底部的覆盖和沉积量明显低于传统设备，进一步证明了其在减少农药浪费方面的有效性。

在实验室测试中，喷雾器的气流模式和液滴分布特性被详细分析。研究发现，随着喷洒距离的增加，气流速度逐渐下降，这表明喷洒距离是影响喷雾均匀性的关键因素之一。在低气压配置下，气流速度较低，而高气压配置则能够产生更均匀的喷雾分布。然而，当喷洒距离超过65厘米时，气流速度下降显著，这可能与喷雾器的喷洒模式和空气流动特性有关。

在喷雾特性方面，研究者分析了不同液滴压力和电荷配置对液滴分布的影响。结果表明，当电荷系统被激活时，虽然液滴直径没有显著变化，但液滴的分布变得更加不均匀，这可能与电荷引起的液滴扩散有关。此外，随着液滴压力的增加，液滴的平均直径也随之增加，这说明液滴压力对液滴大小和分布有直接的影响。在电荷系统激活的情况下，液滴的沉积效果得到了显著提升，尤其是在冠层深处，这表明电荷喷雾技术能够有效提高农药的渗透能力。

在实验室条件下，对不同喷洒配置的覆盖和沉积效果进行了评估。研究发现，电荷喷雾器在所有测试条件下都表现出更高的覆盖和沉积能力，尤其是在背面区域，其沉积量比非电荷喷雾器提高了70%。这一结果与之前的研究相一致，表明电荷喷雾技术能够显著提高农药的沉积效率，尤其是在难以接触的植物部位。

在田间试验中，研究者进一步验证了电荷喷雾器的性能。结果表明，电荷喷雾器在高剂量（163.3 L ha?1）下能够达到与传统喷雾方法相当的覆盖和沉积效果，同时减少了60%的农药使用量。这表明，电荷喷雾技术不仅能够提高施药效率，还能显著减少农药的浪费，从而降低对环境的影响。

此外，研究还分析了电荷喷雾器在减少漂移和地面流失方面的效果。结果显示，电荷喷雾器在相邻行中的漂移量比传统喷雾器低了五倍，而地面流失也减少了91.67%。这表明，电荷喷雾技术在减少农药浪费和提高环境友好性方面具有明显优势。

总体而言，本研究通过实验室测试和田间试验，全面评估了电荷喷雾技术在超级密集橄榄种植系统中的应用效果。研究结果表明，电荷喷雾器能够显著提高农药的沉积效率，减少农药的使用量，并降低漂移和地面流失。这些发现为电荷喷雾技术在农业中的进一步推广和应用提供了重要的理论依据和实践指导。未来的研究可以进一步探讨电荷喷雾技术在不同作物类型和环境条件下的适用性，以期实现更广泛的应用和更高的施药效率。