果園風(fēng)送式噴霧機(jī)在矮砧蘋果園的應(yīng)用與噴施效果評價(jià)

賈曉曼 張勇 門興元 李麗莉 翟浩

摘要：為綜合評價(jià)3WG-1200A型風(fēng)送式果林噴霧機(jī)在現(xiàn)代矮砧栽培蘋果園的應(yīng)用與噴施效果，本試驗(yàn)對該噴霧機(jī)在蘋果樹體上、中、下不同冠層（2.0、1.5、1.0 m）以及東、南、西、北、中5個(gè)方位的霧滴密度、覆蓋率及霧滴粒徑進(jìn)行研究。結(jié)果顯示：樹體上的霧滴密度為每平方厘米166.99個(gè)，霧滴覆蓋率為48.23%，霧滴粒徑為138.63 μm;霧滴密度和覆蓋率在樹體上、中、下冠層的變化趨勢一致，上部冠層與中部冠層差異不顯著，但均高于下部冠層，而樹體不同冠層的霧滴粒徑變化趨勢與之相反。霧滴覆蓋率和粒徑在樹體東、南、西、北、中5個(gè)方位的變化趨勢一致，中和東方位的數(shù)值最高，其次分別為北、南和西方位。本試驗(yàn)表明，3WG-1200A型風(fēng)送式果林噴霧機(jī)在現(xiàn)代矮砧蘋果園中的霧滴特性符合病蟲害防治要求，可為矮砧蘋果園中施藥器械的應(yīng)用及改進(jìn)提供參考。

關(guān)鍵詞：蘋果園;風(fēng)送式噴霧機(jī);霧滴密度;霧滴覆蓋率;霧滴粒徑

中圖分類號：S491文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2019）07-0087-05

二十世紀(jì)八十年代末九十年代初以來，以喬砧密植為主的蘋果栽培模式推動了我國蘋果產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，但該模式存在成熟期樹體冠層交疊現(xiàn)象嚴(yán)重、作業(yè)機(jī)械難以進(jìn)入果園等問題，嚴(yán)重影響機(jī)械作業(yè)效果，增大果園機(jī)械的研究與推廣難度。矮砧密植栽培模式具有樹冠矮小、通風(fēng)透光、省時(shí)省力、結(jié)果早、無大小年、果實(shí)品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。因此，由喬砧密植栽培模式向矮砧密植栽培模式的轉(zhuǎn)變，是我國蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向[1]。

目前，我國果園常規(guī)施藥器械仍以小型機(jī)動果園噴霧機(jī)為主[2]，存在施藥工效低、噴霧壓力不穩(wěn)定、霧化不均勻、射程短、穿透性差、藥液浪費(fèi)嚴(yán)重等問題，導(dǎo)致果園施藥人工和農(nóng)藥成本過高，影響果園生態(tài)環(huán)境的多樣性和果品的安全化生產(chǎn)。機(jī)械化是現(xiàn)代化果園生產(chǎn)的重要標(biāo)志，機(jī)械化施藥則是果園機(jī)械化的重要組成部分?，F(xiàn)代化的施藥器械多為大中型果園噴霧機(jī)，具有工作強(qiáng)度低、安全性好、利用率高、防效高等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合矮砧寬行密植模式。目前，我國現(xiàn)代化果園中的施藥器械主要為風(fēng)送式噴霧機(jī)，可通過風(fēng)力輔助輸送霧滴，增加葉背面和樹膛內(nèi)部的霧滴覆蓋率。然而，隨著大中型果園施藥器械在現(xiàn)代化果園的推廣應(yīng)用，其中存在的問題也日益突出。一方面，果園建園不規(guī)范，在建園時(shí)使用不同種類的矮化砧木進(jìn)行栽培，導(dǎo)致樹體大小、樹形樹冠差異較大[3]，增加了機(jī)械化施藥難度。另一方面，果園施藥機(jī)械品牌型號混雜，工作性能各異，增加選擇施藥器械的困難。為使果農(nóng)能夠選用合適的藥械，亟需結(jié)合栽培模式、樹形、地形等對不同的施藥機(jī)械進(jìn)行規(guī)范性評價(jià)。

本試驗(yàn)通過分析風(fēng)送式噴霧機(jī)在蘋果樹體上、中、下冠層（2.0、1.5、1.0 m）以及東、南、西、北、中5個(gè)方位的霧滴密度、覆蓋率及霧滴粒徑，對其噴施效果進(jìn)行綜合評價(jià)，以期為果農(nóng)選擇適合矮砧蘋果園應(yīng)用的施藥機(jī)械提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試藥械：3WG-1200A型風(fēng)送式果林噴霧機(jī)（南通黃海藥械有限公司，噴灑高度8～9 m，噴灑幅寬18～20 m，容積1 200 L）。

供試果園：山東省肥城市矮砧密植蘋果園，內(nèi)植五年生‘煙富3蘋果。矮砧密植，株行距為2.0 m×4.0 m，南北走向，紡錘形樹冠，果園自然生草。

1.2 試驗(yàn)方法

使用3WG-1200A型風(fēng)送式果林噴霧機(jī)噴灑清水，666.7m2用水量為75 L。噴霧機(jī)放置于樹東，噴霧前，在每小區(qū)垂直于噴霧帶的方向隨機(jī)選取果樹5棵，將樹冠分為上、中、下3層，高度分別是2.0、1.5、1.0 m;在冠層的東、南、西、北、中選五點(diǎn)作為布樣點(diǎn)（圖1），用回形針分別于每點(diǎn)某葉片背面固定一張水敏紙霧滴測試卡（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所生產(chǎn)），檢測面朝下。噴施結(jié)束后，將晾干的水敏紙取下放入塑封袋，帶回實(shí)驗(yàn)室用掃描儀進(jìn)行掃描，并用六六山下霧滴分析軟件（重慶六六山下植?？萍加邢薰荆y定分析霧滴密度、覆蓋率和霧滴粒徑。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用Microsoft Excel 2007作圖。用DPS 16.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘋果樹冠的霧滴密度分布

風(fēng)送式噴霧機(jī)在樹體上、中、下冠層的霧滴密度分布結(jié)果如圖2所示。樹體上平均霧滴密度為每平方厘米166.99個(gè)，其中下部冠層為120.99個(gè)， 顯著低于上部冠層的196.47個(gè)和中部冠層的183.52個(gè)。上、中、下不同冠層的霧滴密度變異系數(shù)，中部冠層最大，為23%，其次為上部和下部冠層（分別為14%和6%）。

噴霧機(jī)在樹體東、南、北、中4個(gè)方位的霧滴密度分別為每平方厘米171.92、193.48、166.02、157.74個(gè)，差異不顯著。樹體南方位霧滴密度顯著高于西方位（圖3）。樹體不同方位的霧滴密度變異系數(shù)，西方位（18%）最小，其余4個(gè)方位均為30%。

2.2 蘋果樹冠的霧滴覆蓋率分布

由圖4可以看出，風(fēng)送式噴霧機(jī)整樹體的平均霧滴覆蓋率為48.23%，其中上部冠層為50.82%，顯著高于下部冠層（44.69%），但與中部冠層（49.16%）差異不顯著。樹體上、中、下不同冠層的霧滴覆蓋率變異系數(shù)，下部冠層最大，為22%，其次為上部和中部冠層（分別為19%和13%）。

由圖5看出，樹體中方位的霧滴覆蓋率最高，為48.03%，顯著高于西和南兩個(gè)方位;樹體東、北方位的霧滴覆蓋率分別為45.07%、45.85%，均與中方位差異不顯著;樹體西方位霧滴覆蓋率最低，且顯著低于樹體其它方位。樹體不同方位的霧滴覆蓋率變異系數(shù)，中部的最小，南、北、東、西依次增大，分別為8%、11%、12%和17%。

2.3 蘋果樹冠的霧滴粒徑分布

圖6顯示，風(fēng)送式噴霧機(jī)整樹體的平均霧滴粒徑為138.63 μm，其中樹冠下層為147.20 μm，顯著高于上層（133.22 μm）和中層（135.47 μm）。樹體上、中、下冠層霧滴粒徑的變異系數(shù)，下部最大，為9%，上部和中部相同，均為6%。

在樹體東、南、西、北、中5個(gè)方位中，西、南和北方位的霧滴粒徑分別為129.52、135.93、136.96 μm，顯著低于東部（145.78 μm）和中部（144.96 μm），見圖7。樹體不同方位的霧滴粒徑變異系數(shù)，東部的最大（12%），其次為中部和北部（10%和8%），南部和西部較?。?%和6%）。

2.4 蘋果樹冠不同部位的霧滴分布分析

風(fēng)送式噴霧機(jī)的霧滴密度和覆蓋率在樹體上、中、下冠層的變化趨勢一致，其中樹體上部冠層的霧滴密度和覆蓋率與中部冠層差異不顯著，但均高于下部冠層，而霧滴粒徑在樹體上、中、下冠層的變化趨勢則與之相反，下層的霧滴粒徑顯著高于中層和上層（圖8）。

風(fēng)送式噴霧機(jī)的霧滴覆蓋率、粒徑在樹體東、南、西、北、中5個(gè)方位的變化趨勢一致，其中樹體中和東方位的霧滴覆蓋率和粒徑最高，其它依次為北、南和西方位，噴霧機(jī)在樹體東、南、北和中方位的霧滴密度均高于西方位（圖9）。

3 討論與結(jié)論

近年來，隨著蘋果產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，現(xiàn)代化噴藥器械廣泛應(yīng)用于矮砧果園，高效省力，但缺乏在果園中的應(yīng)用評價(jià)。因此，亟需結(jié)合果園類型及藥械性能參數(shù)對現(xiàn)代化大中型藥械在果園中的施藥效果進(jìn)行規(guī)范性評價(jià)。

農(nóng)藥的霧滴粒徑大小、覆蓋密度、藥液配制濃度對殺蟲劑、殺菌劑和除草劑等的藥效均有顯著影響[4]，是衡量藥械施藥技術(shù)的必備檢測指標(biāo)[5]。單個(gè)霧滴所產(chǎn)生的影響遠(yuǎn)大于其本身的粒徑范圍，在一定面積內(nèi)，只要霧滴數(shù)達(dá)到一定值，即可實(shí)現(xiàn)較好的防治效果[4，6]。丁素明等[7]報(bào)道病蟲害防治所需霧滴密度應(yīng)達(dá)到每平方厘米20個(gè)以上，而本研究中風(fēng)送式噴霧器的平均霧滴密度為166.99個(gè)，完全滿足常規(guī)施藥要求。

霧滴粒徑，即霧滴直徑，是衡量藥液霧化程度和比較各類噴頭霧化質(zhì)量的重要指標(biāo)[8]。農(nóng)藥噴施過程中，霧滴粒徑直接影響農(nóng)藥有效成分的利用率、沉積量和藥液分布[9-12]。霧滴粒徑與藥效之間存在生物最佳粒徑關(guān)系，防治飛行害蟲適合使用10～50 μm的細(xì)小霧滴，防治葉面爬行類害蟲幼蟲和植物病害則適合30～150 μm的霧滴，噴灑除草劑適合100～300 μm的較粗大霧滴[4，13，14]。不同作物的株型、葉面特征、栽培年限、病蟲害種類等有所區(qū)別，最佳粒徑也有所不同[15]。

本研究中風(fēng)送式噴霧器的霧滴粒徑為138.63 μm，符合防治病蟲害的霧滴粒徑要求。蘋果作為多年生經(jīng)濟(jì)作物，枝干病害更為嚴(yán)重，由于葉間的相互遮擋減少了枝干部位的藥液附著，因此建議適當(dāng)增大壓力、減小送風(fēng)速度或使用霧化效果更好的噴頭，以減小霧滴粒徑，提高噴施效果。不同方位的粒徑特性不同，除了比較均值，還應(yīng)分析其變異系數(shù)（CV），以消除平均數(shù)不同對各方位霧滴特性變異程度的影響[16，17]。風(fēng)送噴霧機(jī)在蘋果樹冠中層的霧滴覆蓋率變異系數(shù)較下層和上層低，粒徑的變異系數(shù)與上部相同，均低于下層，說明中層的霧滴粒徑和分布較為均勻，但該層霧滴密度的變異系數(shù)較大，可能與枝葉密集遮擋有關(guān)。蘋果樹冠的5個(gè)不同方位中，西部的霧滴密度和粒徑的變異系數(shù)最小，覆蓋率變異系數(shù)最大，可能是由于樹冠西方位受到的遮擋較多，從而導(dǎo)致覆蓋率變化大。

袁會珠等[4]研究表明，在相同施藥量下，霧滴粒徑與密度成反比，粒徑減小一半，霧滴數(shù)目增加8倍。本研究中，風(fēng)送式噴霧器在不同高度的霧滴密度和粒徑的變化趨勢也證明了這一點(diǎn)：上層和中層的霧滴密度和覆蓋率差異不顯著，但均高于下部冠層，而霧滴粒徑的變化與之相反，下部冠層的霧滴粒徑顯著高于上層和中層。推測可能是由于紡錘形樹體的中、下層枝葉稠密，大的霧滴易沉積到下層，造成下層的霧滴粒徑比上中層大。

霧滴覆蓋率和粒徑在樹體東、南、西、北、中5個(gè)方位的變化趨勢一致，其中樹體中、東、北3個(gè)方位的覆蓋率和粒徑較高，均高于南和西方位。霧滴密度在5個(gè)方位的差異較為明顯，在樹體東、南、北和中方位的霧滴密度均高于西方位?？赡苁怯捎诠麡錇槟媳毕蛟灾玻瑖婌F器從東面施藥，樹冠西方位受到的遮擋較多，大的霧滴過早沉積，小的霧滴彌散效果好，造成西方位的霧滴密度和粒徑較其它4個(gè)方位小。

綜上，3WG-1200A型風(fēng)送式果林噴霧機(jī)在現(xiàn)代矮砧蘋果園中通過風(fēng)力輔助輸送藥液，對枝葉攪動大，農(nóng)藥霧滴較小、穿透性強(qiáng)、分散均勻，工作效率高，適用范圍廣，能滿足病蟲害防治的基本要求，適用于矮砧密植集約栽培蘋果園的施藥作業(yè)。

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