靜電噴霧發(fā)展的現(xiàn)狀

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1、萬方數(shù)據(jù)2010年4月農(nóng)機(jī)化研究第4期農(nóng)藥靜電噴霧研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景沈從舉1，賈首星1，湯智輝1，周艷1，孟祥金1，苑立強(qiáng)2(1．新疆農(nóng)墾科學(xué)院機(jī)械裝備研究所，新疆石河子832000；2．石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院，新疆石河子832000)摘要：我國植保機(jī)械和農(nóng)藥施用技術(shù)相對落后，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了較大損失和不良影響。農(nóng)藥靜電噴霧是隨著低量和超低量噴霧技術(shù)發(fā)展起來的新型施藥技術(shù)，近年來已成為我國植保領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。為此，闡述了農(nóng)藥靜電噴霧的原理與特點(diǎn)，介紹了國內(nèi)外的研究與發(fā)展現(xiàn)狀，分析了我國的應(yīng)用前景

2、。指出了研究和發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：靜電噴霧；農(nóng)藥；植物保護(hù)中圖分類號(hào)：$491’文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003—188X(2010)04—0010—040引言目前，我國農(nóng)藥生產(chǎn)技術(shù)處于國際先進(jìn)水平，而植保機(jī)械和農(nóng)藥施用技術(shù)相對落后。長期以來，我國農(nóng)藥施用技術(shù)仍停留在傳統(tǒng)的大容量和大霧滴噴霧技術(shù)水平上?。噴灑的農(nóng)藥僅有少部分附著在植物冠表面上，絕大部分藥液和藥粉都流淌或散落到地面上Bj。噴施農(nóng)藥的有效利用率只有20％一30％，而真正到達(dá)害蟲體的藥量不到施藥量的l％。換言之，99％以上的農(nóng)藥不僅未發(fā)揮殺

3、病蟲作用，反而變成了環(huán)境污染源¨_，由此帶來了農(nóng)藥浪費(fèi)、農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留超標(biāo)、環(huán)境污染、作物藥害和操作者中毒等負(fù)面影響，造成了不應(yīng)有的損失及其他不良后果【4J。利用靜電噴霧技術(shù)防治農(nóng)作物病蟲害是現(xiàn)代植保施藥的一項(xiàng)新技術(shù)，它很好地解決了傳統(tǒng)施藥過程中存在的問題。近年來，農(nóng)藥靜電噴霧技術(shù)及機(jī)具在美國已被廣泛應(yīng)用于大田、果園和溫室作物的植保作業(yè)，而在我國尚未真正應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)”J，主要還處于試驗(yàn)階段∽1。因此，在我國尤其是新疆兵團(tuán)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速發(fā)展、機(jī)械噴霧技術(shù)相對落后與農(nóng)業(yè)環(huán)境污染備受關(guān)注的今天，研究開發(fā)

4、與推廣應(yīng)用農(nóng)藥靜電噴霧技術(shù)及機(jī)具具有廣闊的發(fā)展空間和良好的應(yīng)用前景。1靜電噴霧原理與特點(diǎn)收稿日期：2009—06—22基金項(xiàng)目：國家“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2006BAD21802一04一02一02)；新疆兵團(tuán)基礎(chǔ)計(jì)劃研究項(xiàng)目(2007Jc05)作者簡介：沈從舉(1982一)，男，河北衡水人，研究實(shí)習(xí)員，(E—mail)shencon商u@163．corno通訊作者：賈首星(i959一)。男，河北獲鹿人，研究員，碩士生導(dǎo)師。(E—mail)jia—shouxing@163．coin?！?0·1．

5、1原理靜電噴霧技術(shù)是應(yīng)用高壓靜電在噴頭與噴霧目標(biāo)之間建立一靜電場，而農(nóng)藥液體流經(jīng)噴頭霧化后，通過不同的充電方法被充上電荷，形成群體帶電霧滴(霧滴云)，然后在靜電場力和其他外力的聯(lián)合作用下，霧滴做定向運(yùn)動(dòng)而吸附在目標(biāo)的各個(gè)部位，達(dá)到沉積效率高、霧滴飄移散失少和改善生態(tài)環(huán)境等良好的性能¨J。噴頭噴嘴與目標(biāo)表面電力線的分布如圖1所示。1．目標(biāo)2．帶電霧酒3．噴嘴4．霧滴云5．大地圖1噴嘴與目標(biāo)表面電力線的分布充電使霧滴與噴霧目標(biāo)表面產(chǎn)生吸引力，這種吸引力就是電場力。盡管霧滴很輕，且霧滴上的電荷量很小，但霧

6、滴與噴霧目標(biāo)表面的吸引力卻很強(qiáng)，約是霧滴地球引力的40倍舊J。電場力可以把帶電霧滴快速強(qiáng)拉到噴霧目標(biāo)，在此過程中，帶電霧滴受電場力作用沿電場線(電力線)運(yùn)動(dòng)，從而引起“靜電回繞”(ElectrostaticWrap—Around)現(xiàn)象，如圖2和圖3所示【8q3。帶電霧滴可以反向移向噴霧目標(biāo)，這就是利用靜電場力實(shí)現(xiàn)霧滴在植物冠的內(nèi)部附著心】，其結(jié)果是大大提高了藥液或藥粉對植物葉面的覆蓋率和均勻度，從而增加了藥液與病蟲害接觸的機(jī)會(huì)，提高了噴藥效果，降低了用藥量，這是常規(guī)噴霧所達(dá)不到的。萬方數(shù)據(jù)2010年

7、4月農(nóng)機(jī)化研究第4期圖2“靜電回繞”示意圖圖3“靜電回繞”高速攝像圖怎樣使霧滴帶電是靜電噴霧最關(guān)鍵的問題。實(shí)際應(yīng)用中，霧滴的充電方式分為3種，即電暈充電、感應(yīng)充電和接觸充電‘州。3種充電方式如圖4所示。廬盧盧電暈充電感應(yīng)充電援觸充電：圈43種充電方式的示意圖在電暈充電中，高壓電極尖端放電，電離其周圍的空氣使霧滴帶電。一般尖端電極上的電壓超過2萬V才能獲得所需要的電場。這種充電方式是藥液霧化后在噴頭外部充電，高壓絕緣性好，可直接用于現(xiàn)有的普通噴頭上。感應(yīng)充電中，在霧滴形成區(qū)附近，利用電極與藥液射流之間

8、的電場使霧滴充電，霧滴形成區(qū)與電極的距離決定了充電效果。液體可以接地，藥液箱不需要絕緣，但電極必須與藥液絕緣，感應(yīng)充電電壓較低，只需幾千伏，適用于導(dǎo)電液體。在接觸充電中，高壓電極直接接到液體或金屬噴頭上，這樣液體和地之間形成了類似于電容器的兩個(gè)極板，產(chǎn)生電場，電荷在噴液上積累，使霧滴帶電。由于充電液體和地之間距離較大，所以要求充電電壓比感應(yīng)充電高很多，一般以2萬V最適宜。3種充電方式中，接觸充電效果最好，感應(yīng)充電次之，但接觸充電因絕緣比較困難而很少應(yīng)用，實(shí)際中感應(yīng)充電