农药使用是病虫害防治的重要手段之一，在保障我国农业生产和粮食安全方面发挥着重要作用。我国单位面积农药使用量约为世界平均水平的2.5倍，居世界前列。自2015年起，我国实施农药“零增长”战略，预计2022年农药使用率将达到41.8%，这意味着近60%的农药被浪费。农药喷洒的高效、科学、合理使用还有很长的路要走。

随着农业航空技术的发展，植保无人机作为一种新型高效植保机械，近年来因其高效的优势而被广泛应用，尤其是在水田、丘陵山区、杂乱无章的果园等一些作业条件受限的农业领域。植保无人机对大田作物和果树的施药场景适应性强，与人工作业相比，农药利用效率明显提高，为无人机在复杂地形的山地果园中的应用提供了便利。然而，果树的冠层相对于大田作物来说更大、更密集，无人机在果园施药时，喷头释放的雾滴从上而下穿透树冠，同时部分雾滴被冠层拦截，导致雾滴分布不均匀，叶片背面的沉积量明显低于正面。由于无人机喷洒农药雾滴细小、浓度较高，还可能在非目标区域造成严重的药液漂移风险，不仅不能保证病虫害防治的效果，还会加剧农药残留、环境污染等问题。

为了在高效喷雾应用和降低无人机在苹果、柑橘、桃子、梨子、葡萄园等果树上的喷雾漂移风险之间取得平衡，研究人员目前已探索了适当的措施，优先考虑最有效的施用技术，以防止漂移。这些研究主要集中在喷嘴类型和液滴大小，这两者都可以直接影响喷雾漂移和飞行高度和速度等施用参数。由于喷雾液的组成会影响液滴的行为和与目标接触的位置，因此它对于施用率非常重要，因为它可以增强农药溶液的物理化学属性以及病虫害防治的有效性。特别是，添加适当类型和浓度的喷雾助剂是提高无人机施用中沉积质量最直接的方法之一。在农药配方中添加适当的助剂，可以改善农药在目标表面的润湿性和沉积性，从而促进有效成分的渗透和传输，保护植物免受有害生物的侵害。喷雾助剂通常根据其设计功能来宣传其增强效果。有些助剂是通过降低溶液表面张力、增加雾滴的滞留性来增强农药的性能，而有些助剂则是通过改变喷药溶液的物理性质来改善喷雾的质量。肖建军等研究发现，使用植物油助剂可显著提高雾滴的覆盖率，提高无人机喷洒的棉花脱叶效果。为探究不同喷雾助剂对极飞XP 2020植保无人机的喷雾效果，兰某等测定了6种航空喷雾助剂的表面张力、接触角、雾滴沉积特性等参数，其中别大通喷雾助剂的效果最好。然而助剂添加不当反而可能带来潜在的风险，例如孙某等研究表明，添加Silwet 408和XL-70会降低DV50，增加DV<100μm，对农药在花生植株上的沉积产生负面影响。各类商业佐剂和植物种类对液滴的行为有很大影响，但佐剂的作用和机制尚未完全了解。

荔枝是亚热带常绿果树，中国约占世界荔枝种植总量的80%。广东省是荔枝的主要产区。然而，这种重要的水果作物面临着各种植物病虫害的持续威胁。由于华南地区高温高湿，化学防治仍然是最有效的防治手段。叶片是植物光合作用和有机营养生产的重要器官。液滴在叶片表面的粘附显著影响农药的药效。目前，对荔枝叶面润湿性的研究很少。王等对荔枝叶表面的微观结构和荔枝叶的临界表面张力（CST）以及表面自由能（SFE）进行了研究。宋等研究了荔枝病菌侵染的荔枝叶片表面结构，测量了不同程度的接触角（CA），并计算了其极性和色散分量。结果表明，荔枝病菌的侵染行为改变了荔枝叶片的表面结构和化学性质，使荔枝叶片表面的润湿性由疏水变为超疏水。但有关添加喷雾助剂对荔枝叶片润湿性影响的研究较少，将室内田间试验与无人机植保相结合的系统研究也较少。

本研究为了探究4种不同喷雾助剂（迈飞、倍达通、G-2801、Agrospred 910）的性能及其在荔枝叶片上的沉积特性，利用全自动表面张力仪、接触角测量装置、紫外可见分光光度计和大疆AGRAST30植保无人机，测量了无人机喷雾作业下荔枝叶片上的表面张力、接触角及雾滴沉积特性。

图1.T30植保无人机喷雾机在荔枝园喷雾沉积测量。

图2.水和不同助剂溶液在荔枝叶上随时间变化的接触角。

图3.喷雾雾滴在荔枝冠层的沉积分布。

结果表明，添加喷雾助剂能明显降低溶液的表面张力，添加喷雾助剂后的溶液的表面张力值与对照溶液相比降低了53.1%～68.9%，其中Agrospred 910喷雾助剂对降低溶液表面张力的效果最好，对照溶液在荔枝叶片上的接触角从80.15°～72.76°不等。随着时间的增加，喷雾助剂溶液的接触角逐渐减小，Agrospred 910喷雾助剂的效果最好，雾滴落在荔枝叶片上60 s后接触角从40.44°降低到20.23°。助剂溶液使雾滴粒径增大，但雾滴粒径的均匀性降低。

不同喷雾溶液的Dv0.5范围为97.3～117.8μm，属于细小或极细小雾滴，且助剂溶液的Dv0.5显著大于对照溶液；助剂溶液的RS非常相似，范围为0.92～0.96，均显著大于对照溶液的结果（0.57）。与对照溶液沉积量相比，迈飞、倍达通、G-2801溶液均明显提高了喷雾沉积量，总沉积量分别为0.776、0.705、0.721µL/cm2，均大于对照溶液的总沉积量0.645µL/cm2。添加桶混助剂可有效提高喷雾沉积的均匀性，各助剂溶液平均CV均低于96.86%。整体来看，迈飞在增加喷雾沉积量和促进渗透方面表现最好，其次是倍达通和G-2801。同时，该试验也可为提高无人机施药利用率提供参考。