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农药科学使用指南-第6部分
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（本章由中国农业科学院植物保护研究所屠豫钦研究员编写）
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一、喷雾法的基本原理（）
喷雾法就是把液态的农药以细雾珠状态喷洒到农作物上或其他处理对象上。药液分散成为雾滴，雾滴的粗细可以在很宽的范围内变化。这种变化取决于多种因素，而最主要的是喷雾方法和器械的结构和性能。
（一）雾化的原理
雾化原理有多种，在农业上应用最广的是如下的3种雾化原理。
1．液力式雾化 是对药液施加压力使它通过一种经过特别设计的喷头（雾化部件）而分散成为雾滴喷出。这种喷头也称为液力式喷头，是当前国内外使用最普遍的一种。这种类型的喷头都能把受压的药液展开成为液膜，然后液膜自行破裂而形成雾滴。所以，这种雾化方法也称为液膜破裂雾化法。这种雾化方法的特点是喷雾量很大，但是雾化不均匀，雾滴的粗细程度差异很大。例如，常用的工农…16型手动背负式喷雾器，雾滴最细达到数十微米或更细，最粗的可达到400微米以上。
我国目前各地所使用的压缩式喷雾器、单管喷雾器、背负式喷雾器、喷枪、工农…36型喷雾机以及拖拉机牵引的喷雾设备，都采用了这种雾化原理。这种雾化方法由于雾滴粗、喷雾量大，因此通称为大容量喷雾法（HV）。
液力式雾化法喷出的雾滴粗，但通过提高喷雾压力可以使雾滴变细。机动喷雾机的压力很大而且可调，因此可通过调节压力来控制雾化性能。但手动喷雾器因受人的体力所限，提高压力的幅度很小。踏板手压式喷雾器的压力比背负式喷雾器的压力则大得多，雾化性能也明显提高。尽管如此，这种大容量喷雾法的雾化性能都不能避免药雾的大量损失。
2．气力式雾化 这种雾化方法是经过专门设计，利用压缩空气所提供的高速气流对药液进行的雾化。这种雾化原理能产生很细而匀的雾滴，而且在气流压力波动较大的情况下雾滴的细度变化不大，这是气力式雾化法的一个重要优点。在农村劳动力强弱差别很大的情况下，这种雾化法能保证喷雾质量的相对稳定，而液力式雾化法喷雾质量则受劳动力强度的影响很大，强劳力喷得较好而弱劳力喷得就很差。即使是强劳力，如果不按照操作要求持续打压而打打停停地喷药，对喷雾质量的影响也很大。许多人甚至把常规液力喷雾器可以打打停停作为一种优点，这是一种误解。
3．离心式雾化 这种雾化方法是利用圆盘高速旋转时产生的离心力使药液以一定细度的液滴飞离圆盘边缘的细小齿尖而成为雾滴。我国各地生产过的额娃式手持电动超低容量喷雾机，就是一种典型的离心式雾化器。在东方红…18型背负式弥雾喷粉机的喷口部位换装一只转盘雾化器，也可以进行超低容量喷雾。
离心式雾化法是药液在离心力作用下脱离转盘边缘而伸展成为液丝，液丝断裂后形成的细雾。所以此法也称为液丝断裂雾化法。
这种雾化方法的雾化细度取决于转盘的旋转速度和药液的滴加速度。转速越高而药液滴加速度越慢，则雾化越细。所以此种雾化器的转速要求很高，一般为7500转/分钟以上，要把转速再提高，实际可能性不大，这是由于耗电和马达的机械性能等限制，所以多采取调节药液流速的办法来调节雾化细度。近20多年来，国际上又推出一种静电雾化器，其雾化原理与上法相同，但其中有一种是不带转盘的，是靠静电所产生的的高压电场把药液拉成液丝，最后也是通过液丝断裂形成雾滴。
除了以上几种雾化原理外，还有利用超声波原理、机械振动原理来雾化的，不过应用的范围很窄，有些作为商品生产还比较困难。
（二）雾滴的运动和沉积规律
喷雾法的目的是让药液在作物和防治对象（如害虫、杂草）的表面上形成农药沉积物，以便充分与防治对象接触而发生致毒作用。所以，喷雾法要求药液在表面上的沉积均匀而且牢固，不易脱落。
药液在生物体表面上的沉积和覆盖有如下两种情况：
1．液膜覆盖 即药液在生物体表面上形成一层连续的液膜。但是要把农田作物的表面全部喷上一层液膜，需要大量的药液。有人计算过对于生长中、后期的一般农作物，需要大约1600升水才能把每667平方米地的作物叶片全部喷湿，对于一些枝大叶茂的作物，例如棉花、油菜需要的喷雾量更大。况且，由于枝叶交叉、互相遮蔽，要把作物各部分的表面全部喷上药液，实际上是办不到的。要实现均匀的液膜覆盖，除了需要很大的喷雾量之外，还必须保证药液能够很好地湿润生物体表面。但绝大部分生物体的表面都覆盖着一层蜡质，不能或不容易完全被药水打湿。所以，如果药液缺乏极强的湿润展布能力，即使喷到作物表面上，也很容易滚落，不能形成液膜。
目前所采用的大容量喷雾法都属于液膜覆盖喷雾法，喷雾量一般均在每公顷750～2250升，有时甚至更多。
叶面上液膜的厚薄意味着农药有效成分沉积量的多少。在一定的药液浓度下，液膜越厚表示农药沉积量越多，反之则沉积量越少。因此，药液的湿润性实际上对农药的有效沉积量发生影响，必须加以注意。各种作物的叶片表面湿润能力不同。有些很难湿润，如水稻、小麦、甘蓝的叶片，而有些则较易湿润，如白菜叶、棉花叶、油菜叶等。不同农药配成喷雾液后其湿润能力也有很大差异：乳剂的湿润能力较强，而很多可湿性粉剂配成的喷雾液往往湿润性很差，这是可湿性粉剂加工时湿润剂用量不足以及湿润助剂的性能不好造成的。所以，在进行大容量喷雾之前，应当对药剂配成的喷雾液湿润性能进行检查。
这里必须注意的是，即使喷洒了大量药液后实现了液膜覆盖，这种液膜也是极短暂的，因为水分会很快蒸发消失，遗留下来的仍然是分散的药剂颗粒或油珠。
2．雾滴覆盖 药液无须全面湿润覆盖作物表面，只要有足够数量的雾滴沉积在叶面上就可以。因为任何一种农药都不必对作物表面全面覆盖严密，即使是大容量喷雾法的液膜覆盖，当喷雾液的水分蒸发以后，残剩的农药有效成分的颗粒或油珠也是分散存留在叶面上，并不能连片形成所谓的药膜。关键在于药剂颗粒在叶面上的分布密度应达到足以控制病虫的程度。各种病虫对各种药剂的颗粒沉积分布密度要求不同。雾滴沉积分布密度与药剂的扩散能力有关，容易扩散的药剂其分布密度可以相对较稀（图4…1）。这种扩散能力称为雾滴的有效半径。对于迁移和活动能力较强的害虫，雾滴或颗粒密度也可相对较稀，但是也要根据所喷洒的药液的药剂浓度来决定。超低容量喷雾法一般要求每平方厘米叶面积内有10～20个雾滴即可，因为各种超低容量喷洒剂的制剂浓度高达25％～50％。
图4…1 雾粒沉积分布密度
圆圈表示药剂（中心黑点）的扩散范围左上表示扩散距离小，要求分布密度大右下表示扩散距离大，则要求分布密度小
低容量喷雾法（包括气力式喷雾法）和超低容量喷雾法的药剂沉积都是雾滴覆盖，不要求把作物整株喷湿，也决不可全株喷湿，否则就会发生严重药害，因为这两种喷雾法的药液浓度均很高。对于这一点，用户须十分注意。从下面的计算示例中便能明白。
大容量喷雾法一般使用的喷雾量是50～150升，药液的浓度一般是0。01％～0。1％。假定采用0。1％浓度（即0。001千克/升）和100升喷雾量，则每667平方米实际农药用量为：
100升×0。001千克/升=0。1千克
而超低容量喷雾法一般每667平方米喷雾量为300～350毫升，药剂浓度是25％～50％。如果采用25％浓度剂型，则只需喷洒400毫升即可达到每667平方米用药量0。1千克。如果把喷雾量提高到大容量喷雾的水平，即使只提高到10升，则农药实际用药量就高达2500克了，则必定发生药害。可见其问题之严重。
低容量喷雾法一般均系水质喷雾，喷雾液的浓度很高。由于低容量喷雾的喷雾液均由用户自行配制，因此对于喷雾液的用药量和浓度控制以及喷雾量的掌握应十分重视。
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二、常规喷雾法（）
常规喷雾法通常是指大容量喷雾法。该法现在仍是各地最普遍采用的方法。从所用的动力来分，有手动喷雾法、机动喷雾法和航空喷雾法3类。航空喷雾法必须由航空喷药技术专业队和专业部门去实施，因此这里不作介绍，仅介绍前两种喷雾法。
（一）手动喷雾法
这是以手动方式产生的压力而进行喷雾的方法，是我国最普遍的喷雾方法。这种方法适合于小规模农业结构，尤其适合个体农户使用。
1．手动喷雾法的原理 所有的手动喷雾法都是根据相同的原理，即：①利用手动方式操作压动水唧筒，使药水产生压力；②使受压的药液通过一特制喷头实现雾化。
药液的压力是通过一贮气室而获得的。图4…2之1中的唧筒是一单向水唧筒，当压动唧筒手柄时，药水即经过唧筒而被压入贮气室，使贮气室内的空气受到压力而被压缩，逐渐缩小体积（从贮气室外看到的现象是：药水在贮气室内上升）。这时如果药水喷管的开关紧闭，药水就会持续上升，也使气室内的空气因为受水的压力而逐渐成为载压空气。
此时如果把药水开关打开，药液受到气室内空气压力的压迫就会经过喷管而从喷头喷出（图4…2之2）。此时若停止摇动压柄，则气室内的压力即开始下降（可以看到贮气室内的药水液面开始下降），直到气室内药水排空、空气体积恢复原状为止，喷头即不再喷雾。实际上，在停止摇动压柄后喷头处喷出的药水流量也逐渐减少，雾化性能也同时逐渐减退。肉眼可以观察到雾头越来越小，雾滴越来越粗。如果在打开药水开关后持续摇动压柄，则气室内会持续受到压力，喷头即可持续喷雾，气室内的气压可以保持相对稳定，这样，喷头的喷雾质量也可相对稳定。从气室外观察可以发现，气室内的药水液面也保持相对稳定。根据设计要求，压柄操作频率为每分钟25次左右，不可任意减少摇柄的压动次数，更不可停止摇动压柄。
图4…2 背负式喷雾器工作原理示意图
由此可见，使用此种手动喷雾器时不应打打停停，而应持续均衡地摇动压柄。如需要休息，可以关闭开关，暂时停止喷药。
压缩式喷雾器（如552…丙型，见第五章）也是根据上述原理设计的。但是，它是一种间歇式加压喷雾器，即一次加压后进行喷雾，等到压力下降后再打气加压。它没有专门的贮气室，药水筒的上部留出1/3左右的空间不装药水，就是它的贮气室。这种喷雾器的唧筒是打气唧筒，而不是水唧筒，这是与上述喷雾器不同之处。但是由于在喷雾期间压力会逐渐降低而这种喷雾器不能持续加压，所以它的雾化性能是不断地减退的。这种压缩式喷雾器是比较老式的喷雾器，如552…丙型是我国解放初期引进的产品。单管喷雾器和踏板手压式喷雾器则是持续加压式的喷雾器（参见第五章），原理与前述相同。
2．喷头及其工作原理 我国手动喷雾器所用的喷头只有1种，即切向离心式涡流芯喷头，上面4种喷雾器虽然形状和结构各异，但喷头都是相同的（图4…3）。由图可见，这种喷头的结构简单，制造方便，成本较低。这种喷头的工作原理是当药液被压进喷头腔时，由于腔中央有1个锥形凸台，药水即从凸台基部顺切线方向绕锥面高速流动并进行加速，当到达锥顶时已接近喷孔，药液便以高速旋转的液流通过喷孔。在喷孔的刃口作用下，药液被剪切成薄层液膜而离开喷孔，液膜破裂后分散成为雾滴。液膜的形成和破裂程度取决于药液具有的压力，而药液的压力则取决于塞杆和活塞的冲程和摇动频率。所以，上述几种手动喷雾器的使用，均须保证它们的操作条件和要求，不可随意操作。
喷头的喷孔片中央部位有一喷液孔。我国的这种喷头最初曾配备有一组孔径大小不同的4个喷孔片，它们的孔径分别是：0。8毫米，1毫米，1。3毫米，1。6毫米。在相同压力下喷孔直径越大则药液流量也越大。用户可以根据不同的作物和病、虫、杂草选用适宜的喷孔片。但过去由于种种原因使农民不愿采用流量较小的小号喷孔片，误以为流量越小则工效越低，因此常发生用户自己把小号喷孔片的喷孔加以扩大的事情，结果破坏了喷雾器应有的特性。首先是额定的药液流速受到破坏，因为喷孔越大药液流速越快：喷孔直径为1毫米时，药液流速0。35～0。45升/分钟；喷孔直径为1。3毫米时，药液流速0。55～0。65升/分钟；喷孔直径为1。6毫米时，药液流速0。65～0。75升/分钟。其次是喷头的雾化性能受到严重破坏，被任意扩大的喷孔失去了应有的工艺形状，使药液的分散变得非常不均匀，并使药液难以展散成为均匀液膜，从而影响了雾化效果。
图4…3 切向离心式涡流芯喷头构造及工作原理
A。涡流芯切向离心式喷头构造1。垫圈 2。喷头帽 3。喷头片 4。喷头体B。切向离心式喷头的雾化原理1。产生涡流 2。形成雾流
这种喷头所喷出的雾呈伞状，中心是空的，所以称为空心雾锥。当喷雾进行时，落地的是一个圆形中空雾斑。当喷头摆动时，雾流重叠扫过靶区，因此第一次已沉积到作物靶标上的雾滴往往很容易被另一侧落下的雾滴所打掉。这是这种喷头喷雾时药液容易发生滴淌现象的原因之一。
近年来发展了一种扁扇喷头，用钢玉瓷烧制而成。喷孔呈梭形槽，中央有1个圆孔，药液在压力下通过此圆孔，在梭形槽的作用下展散成为扇形液膜，并进而破裂成为雾滴。这样形成的雾头是扁平的扇形雾，落在地上呈一条狭长雾带。扁扇喷头因其梭形槽的几何形状、排液孔的孔径与喷雾压力不同而有多种规格，以适应不同的防治要求。
扁扇喷头主要使用在工作压力较高的机动喷雾机具上，雾化性能较好。同时，在机引喷雾机的喷雾横杆上用扁扇喷头，可以编组和配置喷头，通过调节喷头的喷雾角度和喷头的离地高度，可以控制药液在作物上的沉积密度。此种喷头在工业先进国家已成为标准化的系列喷头，广泛应用于各种机动喷雾机上。
激射式喷头所喷出的也是一种扇形扁平喷头，但它是一种压力较小的喷头。主要用于喷洒除草剂，其雾滴较粗，目的是为了防止细雾飘移伤害作物。喷头的结构很简单：药液从圆形喷孔喷出后，撞击在喷孔外的一个弧形表面上，发生撞击反射现象，并迫使药液展散成为扁平扇形雾头，最后碎裂成为较粗大的雾滴。
以上两种喷头见图4…4。这些喷头在我国尚在试用阶段。
3。喷雾操作方法和要求 常规大容量喷雾法虽然喷药量大，操作时似乎比较从容，但是实际上存在的问题很多。前文已说到药液和雾化性能与喷雾时的压力呈正相关。手动喷雾器的压力是不稳定的，与喷雾时的操作技术有关，在各种型号的喷雾器使用说明书中均有明确规定。例如，工农…16型背负式喷雾器，最大耐压784千帕（即78。5牛顿/平方厘米），常用294～392千帕（即29。42～39。3牛顿/厘米2
）。在操作时不可让压力降低很多。根据操作人员的体力，一般应保持在196～294千帕的水平。即气室内的液面应保持在水位线上下，这样才能保持喷头雾化良好。此时可看到雾锥的角度大、雾滴细而飘。如果不能保持上述压力的相对稳定，则雾锥角度小而雾滴较粗且沉。
图4…4 几种典型喷头和它们所喷出的雾头的截面雾形
喷洒时喷头应离开作物50厘米左右，不宜靠得太近。一方面是为了避免雾滴对作物的冲击力量过大，使药液更容易滚落和流失，另外在靠喷头近处雾化过程尚未充分完成，因此雾滴较粗大，甚至可能还处于未完全分散的液膜状态。许多棉农在防治棉苗蚜虫时习惯采取喷头贴着棉苗向前推喷的办法，实际上已是药水冲刷而并非喷雾。所以，对于幼苗期作物喷药，切向涡流芯喷头的空心雾锥是不适用的，应改用窄幅实心雾锥的吹雾器。
在作物生长中、后期喷药时，常采取喷头向上逐行喷洒，以期使药剂能喷到叶背面（如棉花、黄瓜等中、后期喷雾）。由于行间较窄，或作物已开始封行，这种喷法也会妨碍药液雾化良好，很大程度上也近似于药水冲洗植株，因此往往喷雾量很大，每667平方米棉花田要喷到100～150升药水，黄瓜后期常需喷150～200升药水，流失量均很大。对于中、后期生长郁闭的作物田，应考虑改用机动低容量弥雾法或高效率的高压机动喷雾法，或手动微量弥雾器（请参见第五章）。
大容量喷雾法的药水量大，雾滴粗大容易被撞落，所以在进行田间作业时，要避免人体从已经喷过药的作物中穿过，否则会大量撞落药水。避免的办法是退行喷雾。在不易行走的田里，则可采取一侧喷雾，即行进中只向一侧喷雾，回头时再同样喷洒，使身体总是保持在喷药区外。
有些地方采取摘去喷杆、喷头的所谓“喷雨”法，让药水从开关口直接喷出。这不是喷雾法而实际上是射水，用水量很大，因此流失量更大，不可采用。
手动喷雾器的喷头喷孔片，应根据作物和病虫情况选用。田间喷雾量少，如各种作物的前期喷药，应选用小号喷孔片，如蔬菜、瓜果等作物苗期，棉花、油菜等作物的幼株期等。喷雾量增加时应换用中号或大号的喷孔片。
（二）机动喷雾法
机动喷雾法的压力高，而且因为是用机械控制压力和流量，所以雾化性能比较稳定，不会因人而异。对于像工农…36型这种喷雾机，除了这个优点外，其喷雾方法并无特殊之处，同手动喷雾法一样，但因为压力高、雾化比较稳定，雾滴在植株丛中的穿透能力也较强，比工农…16型等手动喷雾器要好得多。
车载的机动喷雾机，除了喷雾的机械化之外，整机的行走也是机械化的。它的行走速度完全可以控制，这就可以把药水的流速与每667平方米喷雾量准确地加以计算和调控，从而可以使田里的喷药较均匀、周到。这种车载喷雾机或拖拉机牵引的喷雾机常可带动长达20多米的喷杆，上面配置许多扇形雾喷头，经过调节和校准，可达到高度的机械化和自动化程度。
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三、低容量、很低容量和超低容量喷雾法（）
（一）低容量喷雾法
低容量喷雾法是指每667平方米喷雾量在0。5～15升药水之间的喷雾方法，超低容量喷雾法则每667平方米喷雾量在0。5升药液以下。这两种喷雾方法都属于细雾喷洒方法。因为雾滴细、施药液量小，所以雾滴在作物上的沉积分布比较均匀，而且不容易发生药水滴淌现象，不仅可以节省大量农药和水资源，节省劳力和能源，而且减轻了大量流失的农药对环境发生污染的风险。因此，这是自20世纪50年代以来国际上大力推广应用的农药使用技术。
低容量喷雾法是利用气流雾化（即双流体雾化）原理进行药液雾化，这种方法所产生的雾滴比较细而均匀。雾滴的直径大体上相当于常规粗雾喷洒法雾滴直径的1/4左右，与常规喷雾法喷洒等量的药液所能产生的雾滴数相比，相当于它的50～150倍。因此，低容量喷雾法只需少量的药水就可以产生大量雾滴，足以取得满意的雾滴覆盖密度而不会发生药液流失。
由于这种雾化方法所产生的雾滴很细，其雾滴分布情况不容易用肉眼看到，而且是分散分布在叶面上而并不连成药水水片，只有用指示颜色或荧光剂在紫外灯下观察才能看到，所以细雾喷洒方法目前还没有被广大农民所普遍接受，他们已习惯于肉眼看得到的大雾头或大水量喷雾，在作物上形成连片的液膜才比较放心。有些农民误以为细雾喷洒法喷雾量太少，生怕不能保证杀死病虫而不接受这种先进的施药技术。但是通过田间使用效果的现场实际对比，细雾喷洒法的优越性已越来越受到农民的重视。
泰山…18型背负弥雾机就是一种机动的低容量喷洒机具（参见第五章）。
（二）很低容量和超低容量喷雾法
与上述低容量喷雾法不同，超低容量喷雾法是利用离心喷头（或称转碟式喷头）的高速离心力把药液抛出转碟的带齿尖的边缘，形成均匀的细雾滴。这种喷洒方法所产生的雾滴的运动能力很小，所以“射程”很短，在无风的情况下喷洒半径只有0。5米左右。因此，采取这种喷洒方法时，必须在有风的天气下进行，利用风力把雾滴吹散，实施飘移喷雾法。
3WCD…5型手持电动超低容量喷雾机就是�
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