常 瑞，曲旭鵬，石復(fù)習(xí)
(西北農(nóng)林科技大學(xué) 機(jī)械與電子工程學(xué)院，陜西 楊凌 712100)
獼猴桃為異花授粉植物，人工輔助授粉是保證獼猴桃優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的重要手段[1-3]。相較于干粉授粉方式，采用液體授粉，花粉懸濁液中的營養(yǎng)成分可改善花粉活力，且有利于控制霧化效果與噴施量[4-6]。適宜的花粉懸濁液霧化粒徑范圍可減少霧滴飄移，并提高靶標(biāo)區(qū)霧滴沉積量[7]。因此，探尋適宜的授粉霧化粒徑，以兼顧霧滴的靶向性及其對花粉粒的運(yùn)載能力，是減少花粉用量、提高授粉效果的技術(shù)關(guān)鍵[8-9]。
近年來，國內(nèi)外學(xué)者針對霧化粒徑與靶標(biāo)區(qū)沉積效果的關(guān)系進(jìn)行了不同程度的研究。張慧春等[10]和張瑞瑞等[11-12]分別以苣菜、棉花等為靶標(biāo)植物，研究各噴霧參數(shù)對農(nóng)藥靶向沉積效果的影響，發(fā)現(xiàn)霧化粒徑對沉積區(qū)域分配比例影響顯著。Oliveira等[13]研究了霧化粒徑對除草劑除草效果的影響，結(jié)果表明霧化粒徑在800～950 μm時(shí)，能顯著提高除草劑在雜草上的附著效果。Garcerá等[14]在研究殺菌劑噴霧參數(shù)對柿圓斑病的防治效果時(shí)，發(fā)現(xiàn)小霧滴的防治效果優(yōu)于大霧滴，這表明生物對藥劑的吸收有粒徑選擇性。Sugiura等[15]研究了不同霧化粒徑殺蟲劑對蟑螂的殺傷效果，結(jié)果表明在霧滴粘附體積相同的情況下，小霧滴粘附數(shù)量較大、霧滴多且對昆蟲的殺傷效力更大。Smith等[16]采用140 μm的霧滴分別對蒼耳草、苘麻和咖啡葉噴施“毒死蜱”，發(fā)現(xiàn)蒼耳草的藥液沉積率最高，咖啡葉的藥液沉積率最低，表明要獲得預(yù)期的沉積量，需要根據(jù)作物外形結(jié)構(gòu)差異確定特定霧化粒徑。雙流式噴霧可通過較低的霧化壓力獲得良好的霧化效果和靶向輸送能力[17]。蔣仲安等[18]研究發(fā)現(xiàn)，雙流體噴嘴霧化粒徑的理論最小值為18.23 μm，明確了雙流式噴霧授粉的霧化粒徑下限值。石復(fù)習(xí)等[19]研究了充分授粉前提下雙流式霧化參數(shù)對花蕊區(qū)霧滴沉積的影響，揭示了花蕊區(qū)霧滴沉積量與對應(yīng)霧化粒徑在霧場中的分布特征，初步明確了霧化粒徑與霧滴徑向沉積分布的關(guān)系。因此，針對獼猴桃花朵的結(jié)構(gòu)特征，研究花粉液霧滴的附著能力與柱頭沉積能力，需要明確噴霧授粉適宜的霧化粒徑范圍。以獼猴桃單個(gè)花朵充分授粉花粉粒數(shù)的最低需求為基礎(chǔ)[20]，使花粉粒更多地沉積在花蕊區(qū)，是提高花粉利用率的關(guān)鍵。
綜上，要實(shí)現(xiàn)獼猴桃雙流式噴霧精量授粉作業(yè)，需明確霧化氣壓與霧化粒徑分布和花粉液沉積分布的量化關(guān)系，確定花朵充分授粉條件下適宜的花粉液霧化粒徑及對應(yīng)的霧化氣壓。為此，本研究構(gòu)建雙流式噴霧授粉試驗(yàn)平臺，以優(yōu)化花粉液作業(yè)控制參數(shù)，分析霧化粒徑對花蕊區(qū)與花瓣區(qū)花粉粒沉積分布的影響，明確霧化粒徑與花粉粒分布的量化關(guān)系，以確定獼猴桃授粉的適宜霧化粒徑范圍，為授粉霧化控制參數(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化提供參考。
1.1 獼猴桃花粉與花粉液配制
本試驗(yàn)采用環(huán)球園藝有限公司生產(chǎn)的“熊貓”牌獼猴桃花粉，存儲溫度為-40 ℃。花粉液配制方法為：1 L純凈水內(nèi)加入250 g蔗糖和1 g羧甲基纖維素鈉，用電動(dòng)攪拌機(jī)(江西科析儀器公司，JJ-1型，功率200 W)攪拌15 min后，再加入5 g純花粉，攪拌15 min，配制成質(zhì)量濃度為5 g/L的花粉原液。向花粉原液中加入4 L純凈水，并攪拌5 min使花粉懸濁液混合均勻，得到質(zhì)量濃度為1 g/L的花粉懸濁液，根據(jù)文獻(xiàn)[4]的測量方法，測得配制花粉液的花粉粒濃度為846粒/μL。但花粉難溶于水，花粉懸濁液長時(shí)間靜置會產(chǎn)生花粉粒沉淀，導(dǎo)致花粉懸濁液混合均勻性變差，授粉時(shí)影響花粉粒的沉積分布。因此，本試驗(yàn)采用間歇充氣攪拌法，以保證授粉時(shí)花粉液箱內(nèi)花粉懸濁液的混合均勻性。
1.2 雙流式噴霧試驗(yàn)平臺
雙流式噴霧試驗(yàn)平臺工作原理如圖1所示。
1.空氣壓縮機(jī)；
2.隔膜泵；
3.穩(wěn)壓閥；
4.流量計(jì)；
5.儲氣罐；
6.氣壓表；
7.雙流式噴嘴；
8.氣動(dòng)電磁閥；
9.攪拌充氣管；
10.花粉液箱；
11.回流液路；
12.電控比例閥；
13.液體電磁閥；
14.采集片
該平臺主要由噴射氣路、噴射液路和花粉液采集裝置等3部分組成。其中，氣路包括空氣壓縮機(jī)(550W30L型，額定壓力0.7 MPa，排氣量40.0 L/min)、穩(wěn)壓閥(ZPCAC IR2020-02BG型，壓力調(diào)節(jié)范圍0.01～0.60 MPa，精度±0.5%)、氣壓表(壓力范圍0～1.0 MPa，精度±0.4%)、儲氣罐和氣動(dòng)電磁閥(SMC VT307-5G-02型，最大動(dòng)作頻率10 Hz)。液路包括花粉液箱、隔膜泵(雷士泰LS-0.126型，最大流量4.5 L/min)、液體電磁閥(SMC VT307-5G-02型，最大動(dòng)作頻率10 Hz)和金屬管流量計(jì)(OPEC LZAR1型，流量范圍0.1～1.0 L/min，精度±1.5%)，選用雙流式圓錐噴嘴(SO-1/4JN-SU22B-SS型，東莞市沙鷗噴霧技術(shù)有限公司)，噴孔直徑為0.5 mm[19]。花粉液采集裝置安裝于噴嘴正上方350 mm處，由直徑30 mm的硅膠吸盤與60 mm的花粉液霧滴采集片組成，硅膠吸盤中心軸線與噴嘴中心軸線重合。試驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)穩(wěn)壓閥改變至不同霧化氣壓，改變電控比例閥開度，調(diào)節(jié)噴嘴液流量至0.125 L/min，控制電磁閥噴施啟閉時(shí)間，調(diào)節(jié)噴霧脈沖為0.1 s。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 試驗(yàn)中霧化氣壓的選擇 文獻(xiàn)[19]中采用的噴霧流量為0.125 L/min，噴霧距離為350 mm，噴霧時(shí)長為0.1 s，霧化氣壓為0.150～0.250 MPa，以清水為噴霧介質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，霧化粒徑為24～28 μm，且隨氣壓增大而減小。為降低噴霧能耗，探尋低氣壓條件下噴霧授粉時(shí)花粉液沉積分布的特征，明確最佳的霧化氣壓范圍，本研究霧化氣壓采用0.025，0.050，0.075，0.100，0.125和0.150 MPa。
1.3.2 獼猴桃花粉液霧化粒徑的測量 試驗(yàn)中采用霧滴體積中值直徑(DV50)表示霧化粒徑，分析霧化氣壓對霧場中霧化粒徑分布的影響。霧化粒徑測量點(diǎn)的分布如圖2所示，霧錐軸線與花朵軸線重合，獼猴桃花朵的直徑約為60 mm，距噴嘴350 mm處，在平行于霧場y軸的截面選取測量點(diǎn)1、測量點(diǎn)2和測量點(diǎn)3，其中測量點(diǎn)2在x軸上，測量點(diǎn)1與測量點(diǎn)3距離x軸20 mm且對稱分布。
圖2 霧化粒徑測量點(diǎn)的分布
霧化粒徑測量裝置如圖3所示，以花粉懸濁液為噴霧介質(zhì)，采用激光粒度儀[21-22](DP-02型，歐美克儀器公司)依次測量3個(gè)測量點(diǎn)處的DV50值，每個(gè)測量點(diǎn)重復(fù)5次。取3個(gè)測量點(diǎn)的平均值作為花朵區(qū)域的DV50值，采用非線性回歸分析法擬合霧化氣壓與DV50值的回歸方程。
1.激光發(fā)射器；
2.激光接收器；
3.雙流體噴嘴；
4.顯示器
1.3.3 單次噴射體積的計(jì)算 為精確控制花粉粒噴量，需進(jìn)行花粉懸濁液單次噴射體積測量，單次噴射體積與花粉粒濃度相乘即為單次噴射花粉粒數(shù)。噴射質(zhì)量測量裝置如圖4所示，采用自制霧滴收集器測量單次噴射質(zhì)量。霧滴收集器入口內(nèi)徑為22 mm，下出口內(nèi)徑為50 mm，出口處放置直徑55 mm、厚度25 mm、密度13.5 kg/m3的海綿。測量前保持收集器、海綿干燥，將外徑20 mm的噴嘴置于收集器入口10 mm處，且不與收集器接觸，霧滴隨高速氣流由噴孔噴出，經(jīng)海綿的過濾作用，霧滴滯留于海綿中，而氣體則通過海綿從出口排出，連續(xù)噴射30次后，用測量精度為0.1 mg的電子天平(AL204型，梅特勒儀器有限公司)稱量霧滴收集器質(zhì)量，噴霧前后霧滴收集器的質(zhì)量差即為30次噴射的質(zhì)量。每個(gè)霧化氣壓下測量1個(gè)樣本質(zhì)量，除以30即為單次噴射質(zhì)量，重復(fù)5次，取質(zhì)量平均值作為單次噴射質(zhì)量。試驗(yàn)測得花粉懸濁液密度近似為1 g/cm3，單次噴射質(zhì)量與花粉懸濁液密度的商即為單次噴射體積。
圖4 獼猴桃花粉液噴射質(zhì)量測量裝置示意圖
1.3.4 獼猴桃花粉液霧滴沉積質(zhì)量測定 為分析花粉液霧滴在花朵區(qū)域的分布特征，用霧滴采集片替代花朵，采集花粉液霧滴的沉積數(shù)據(jù)。如圖5所示，花粉液霧滴采集片為厚1 mm的有機(jī)玻璃片，中心圓片直徑30 mm，圓環(huán)片內(nèi)徑30 mm，外徑60 mm，分別對應(yīng)獼猴桃花朵的花蕊區(qū)與花瓣區(qū)。測量時(shí)將采集片置于噴嘴正上方350 mm處，采集片圓心與噴孔中心對齊。采樣后將采集片取下，用測量精度為0.1 mg的電子天平(AL204型，梅特勒儀器有限公司)分別稱量圓片與圓環(huán)的質(zhì)量。噴霧前后采集片的質(zhì)量差即為采集片各區(qū)域的花粉液霧滴沉積質(zhì)量，試驗(yàn)重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。
圖5 花粉液霧滴采集片分區(qū)示意圖
1.3.5 采樣區(qū)獼猴桃花粉粒數(shù)量計(jì)量及密度計(jì)算 如圖6所示，花粉粒采集片采用直徑60 mm、厚度2 mm的有機(jī)玻璃圓片，其上刻蝕直徑為10，20，30，40和50 mm的圓刻線，以及過圓心且夾角45°的分割線，圓刻線與分割線交點(diǎn)連線的中點(diǎn)處取一個(gè)統(tǒng)計(jì)區(qū)。采集片沿徑向等分為6個(gè)圓環(huán)區(qū)，每個(gè)圓環(huán)區(qū)各取8個(gè)統(tǒng)計(jì)區(qū)，每個(gè)統(tǒng)計(jì)區(qū)由4個(gè)尺寸為1.05 mm×0.75 mm、面積為0.79 mm2的視野分區(qū)構(gòu)成，視野分區(qū)內(nèi)花粉粒數(shù)除以0.79為1個(gè)視野分區(qū)花粉粒密度值，4個(gè)視野分區(qū)花粉粒密度的平均值即為統(tǒng)計(jì)區(qū)的花粉粒密度值。計(jì)數(shù)時(shí)，在視野區(qū)滴入TTC染色液將花粉粒染成紅色，用微生物顯微鏡(RuiHoge有限公司生產(chǎn)，XSP-02型)放大300倍進(jìn)行觀察，并對每個(gè)矩形內(nèi)的花粉粒進(jìn)行計(jì)數(shù)。采樣時(shí)將采集片置于噴嘴上方350 mm處，采集片圓心與噴孔中心對齊,采集花粉粒分布信息，試驗(yàn)重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。
圖6 獼猴桃花粉粒采集片及花粉粒沉積統(tǒng)計(jì)點(diǎn)的分布
各環(huán)帶區(qū)花粉粒密度為1個(gè)環(huán)帶內(nèi)8個(gè)統(tǒng)計(jì)點(diǎn)花粉粒密度的平均值，采集片各環(huán)帶區(qū)花粉粒密度的計(jì)算公式為：
(1)
式中：nm為第m環(huán)帶區(qū)的花粉粒密度；
m為環(huán)帶編號，m=1～6；
g為統(tǒng)計(jì)點(diǎn)編號，g=1～8；
βmg為第m環(huán)區(qū)內(nèi)第g個(gè)統(tǒng)計(jì)區(qū)的花粉粒密度。
在開展省級宣傳的同時(shí)，充分發(fā)揮基層水保部門的力量開展宣傳，做到了統(tǒng)一部署、協(xié)調(diào)并進(jìn)、上下聯(lián)動(dòng)、全面拓展。州縣利用賽馬會、物資交流會等活動(dòng)，通過展板、發(fā)放宣傳材料、開展現(xiàn)場知識講解、手機(jī)群發(fā)公益宣傳信息等多種形式，廣泛宣傳水土保持法律法規(guī)及相關(guān)知識，不斷強(qiáng)化農(nóng)牧民群眾水土保持意識，增強(qiáng)了參與生態(tài)建設(shè)的自覺性，為促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。
花粉粒采集片1～3環(huán)區(qū)花粉粒總數(shù)對應(yīng)花蕊區(qū)的花粉粒數(shù)量N1，4～6環(huán)區(qū)花粉粒總數(shù)對應(yīng)花瓣區(qū)的花粉粒數(shù)量N2，計(jì)算公式為：
(2)
(3)
式中：sm為單環(huán)區(qū)面積；
nm為單環(huán)平均密度；
m為環(huán)帶編號，m=1～6。
花蕊區(qū)花粉粒沉積數(shù)與單次噴出花粉粒總數(shù)之比即花蕊區(qū)花粉粒沉積率η，其計(jì)算公式為：
(4)
式中：V為單次噴霧的花粉液平均體積，可由1.3.3節(jié)方法測得;C為花粉懸濁液中的花粉粒濃度。
2.1 獼猴桃花粉液單次噴射體積
為探尋霧化氣壓對單次噴射體積及單次噴出花粉粒數(shù)的影響，本研究進(jìn)行花粉懸濁液單次噴射體積測試試驗(yàn)，結(jié)果如圖7所示。圖7表明，隨著霧化氣壓的增大，花粉懸濁液單次噴射體積呈減小趨勢，當(dāng)霧化氣壓為0.025 MPa時(shí)，花粉懸濁液單次噴射體積最大，為211.2 μL；
當(dāng)霧化氣壓為0.150 MPa時(shí)，花粉液單次噴射體積最小，為185.9 μL。單次噴出花粉粒數(shù)隨霧化氣壓的增大而減小，當(dāng)霧化氣壓為0.025 MPa時(shí)，單次噴出花粉粒數(shù)最多，為17.8 萬粒；
當(dāng)霧化氣壓為0.150 MPa時(shí)，單次噴出花粉粒數(shù)最少，為15.7萬粒。在霧化氣壓為0.025～0.150 MPa時(shí)，采用SO-1/4JN-SU22B-SS型內(nèi)混式雙流體噴嘴噴霧，試驗(yàn)測得花粉懸濁液液相壓強(qiáng)為0.040～0.090 MPa，在氣路和液路電磁閥同時(shí)打開的瞬間，噴嘴出口內(nèi)存在氣液壓力差，隨霧化氣壓的增加，噴嘴流道內(nèi)壓縮氣體對液流噴出的阻礙作用增大，導(dǎo)致花粉懸濁液的噴出量減少，因此，噴嘴單次噴射體積與單次噴出花粉粒數(shù)隨霧化氣壓值的增大而減小。
圖7 霧化氣壓對獼猴桃花粉液單次噴射體積及花粉粒數(shù)的影響
2.2 霧化氣壓與獼猴桃花粉液霧化粒徑的擬合關(guān)系
花粉液霧滴DV50值測量結(jié)果如圖8所示。由圖8可知，在霧化氣壓分別為0.025，0.050，0.075，0.100，0.125和0.150 MPa時(shí)，對應(yīng)的花粉懸濁液霧化粒徑平均值分別為92.8，73.5，55.4，43.6，33.7和28.2 μm，花粉懸濁液霧化粒徑隨霧化氣壓增大而減小。
圖8 霧化氣壓與獼猴桃花粉液霧滴DV50的關(guān)系曲線
采用函數(shù)擬合法分析霧化氣壓與霧化粒徑值的關(guān)系，可得其回歸方程為：
y=-37.23 lnx-41.95。
(5)
式中：y為測量點(diǎn)DV50值；
x為霧化氣壓。
由式(5)花粉懸濁液霧化粒徑與霧化氣壓的對數(shù)函數(shù)關(guān)系可知，霧化氣壓與霧化粒徑呈非線性負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R2=0.989 2，回歸效果較好。因此，在霧化粒徑為28.2～92.8 μm時(shí)，可通過調(diào)節(jié)雙流式噴嘴的霧化氣壓，有效控制霧化粒徑。
2.3 霧化粒徑與靶向區(qū)域霧滴沉積質(zhì)量的關(guān)系
獼猴桃授粉噴霧作業(yè)中，僅沉積在花朵花蕊區(qū)的花粉懸濁液霧滴為有效沉積，測定該區(qū)域花粉懸濁液霧滴的沉積質(zhì)量，可量化分析花粉液沉積效果，明確單次噴霧的花粉懸濁液利用率，以分析不同霧化粒徑下獼猴桃花朵花蕊區(qū)和花瓣區(qū)霧滴沉積質(zhì)量的分布規(guī)律，測定結(jié)果如圖9所示。圖9顯示，在霧化粒徑為28.2～92.8 μm時(shí)，隨霧化粒徑的增大，花蕊區(qū)和花瓣區(qū)的霧滴沉積質(zhì)量均呈減小的趨勢，其中花蕊區(qū)的霧滴沉積質(zhì)量從19.3mg減小至5.0mg，減少了74.09%；
花瓣區(qū)的霧滴沉積質(zhì)量從32.6 mg減小至14.5 mg，減少了55.52%。當(dāng)霧化粒徑從28.2 μm增大至55.4 μm時(shí)，花蕊區(qū)和花瓣區(qū)的霧滴沉積質(zhì)量分別減小了6.6 和1.1 mg；
霧化粒徑從55.4 μm增大至92.8 μm時(shí)，花蕊區(qū)和花瓣區(qū)的霧滴沉積質(zhì)量分別減小了7.7和17.0 mg；
說明霧化粒徑在28.2～55.4 μm時(shí)，沉積質(zhì)量受霧化粒徑的影響較小。導(dǎo)致該現(xiàn)象的原因是噴施單位體積的花粉懸濁液，霧化粒徑越小，霧場空間內(nèi)的霧滴數(shù)量越多[23]，隨著氣壓的增大，霧錐角減小，方向性增強(qiáng)，中心區(qū)域的霧滴密度增加。若氣壓較大，氣流速度增加，經(jīng)花朵截面返回的氣流也較大，從而會影響后續(xù)霧滴的附著。
圖9 DV50對獼猴桃花蕊區(qū)與花瓣區(qū)花粉液霧滴沉積質(zhì)量的影響
從花粉懸濁液的利用程度(即花蕊區(qū)霧滴沉積質(zhì)量占單次噴射花粉懸濁液質(zhì)量的比)來看，當(dāng)霧化粒徑為28.2 μm時(shí)，花蕊區(qū)沉積質(zhì)量占比為10.6%；
霧化粒徑為92.8 μm時(shí)，花蕊區(qū)沉積質(zhì)量占比為2.3%(圖9)；
表明霧化粒徑較小時(shí)更有利于霧滴集中在霧場中心。
2.4 霧化粒徑與獼猴桃花粉粒密度徑向分布的關(guān)系
為進(jìn)一步研究花粉粒數(shù)量在花朵區(qū)的徑向分布狀況，采用1.3.5節(jié)的方法，采集霧化粒徑為28.2～92.8 μm時(shí)花粉液霧滴的沉積樣本，統(tǒng)計(jì)采樣區(qū)內(nèi)的花粉粒密度，并以采集片中心為原點(diǎn)，建立X、Y坐標(biāo)軸，繪制花粉粒密度的二維等高線分布圖，結(jié)果如圖10所示。
圖10 DV50對獼猴桃花粉粒密度徑向分布的影響
對比圖10中不同霧化粒徑時(shí)花粉粒密度的分布特征可知，霧化粒徑為28.2～92.8 μm時(shí)，隨著霧化粒徑增大，采樣區(qū)花粉粒密度的最小值從10粒/mm2減小至5粒/mm2，花粉粒密度最大值也有所減小，在霧化粒徑為28.2 μm時(shí)花粉粒密度最大，可達(dá)27粒/mm2。其次，在霧化氣壓為0.025～0.150 MPa時(shí)，以采集片中心點(diǎn)(X=0，Y=0)為圓心，在直徑為30 mm的圓形花蕊區(qū)花粉粒密度均高于直徑30～60 mm花瓣區(qū)的花粉粒密度。花蕊區(qū)處于霧場中心，外界氣流對霧滴和花粉粒的運(yùn)動(dòng)干擾小，噴出后花粉粒的運(yùn)動(dòng)路徑相對穩(wěn)定，花粉粒沉積量較多，而花瓣區(qū)處于噴霧場的次外層，花粉粒的運(yùn)動(dòng)受氣流影響較大，導(dǎo)致花瓣區(qū)部分花粉粒飄移，降低了花粉粒的實(shí)際沉積量，但隨著霧化氣壓增大，霧滴和花粉粒的初始動(dòng)量增加、方向性增強(qiáng)，飄移得到一定程度的抑制，表明較大的霧化氣壓可增強(qiáng)花粉粒的靶向性，使更多的花粉粒沉積在花蕊區(qū)，從而提高花粉的利用率。
2.5 霧化粒徑對獼猴桃花粉粒徑向沉積數(shù)的影響
為明確花蕊區(qū)與花瓣區(qū)的花粉粒沉積數(shù)，根據(jù)充分授粉需求選擇授粉控制參數(shù)，計(jì)算花蕊區(qū)與花瓣區(qū)花粉粒沉積數(shù)，結(jié)果如圖11所示。由圖11可以看出，當(dāng)霧化粒徑由28.2 μm增加至92.8 μm時(shí)，花蕊區(qū)花粉粒沉積數(shù)逐漸減小，霧化粒徑為28.2 μm時(shí)最大，此時(shí)花粉沉積數(shù)為15 907粒。花瓣區(qū)的沉積數(shù)也呈現(xiàn)出與花蕊區(qū)相同的變化趨勢，但由于花瓣區(qū)面積是花蕊區(qū)的3倍，實(shí)際花粉粒的分布密度較低。另外，隨著霧化粒徑增大，花蕊區(qū)花粉粒沉積率也逐漸減小，在霧化粒徑為28.2 μm時(shí)沉積率最大，為10.1%。
圖11 DV50對獼猴桃花蕊區(qū)與花瓣區(qū)花粉粒沉積數(shù)的影響
不同品種獼猴桃充分授粉對單花花蕊區(qū)附著花粉粒數(shù)量的要求并不相同，一般花蕊附著花粉達(dá)3 000～12 000粒即可認(rèn)為授粉充分[19,24-25]。由圖11可知，當(dāng)花粉液霧化粒徑為33.7 μm時(shí)，花蕊區(qū)的花粉粒數(shù)為13 522粒，滿足獼猴桃充分授粉的需求;霧化粒徑大于33.7 μm時(shí)，花蕊區(qū)的花粉粒數(shù)達(dá)不到充分授粉的要求；
因此，獼猴桃花粉液霧化粒徑以33.7 μm作為霧化粒徑控制的上限值。獼猴桃花采用液體噴霧式授粉時(shí)，含有糖分和羧甲基纖維素鈉的混合花粉懸濁液在花粉粒表面形成黏性液膜，能改善霧滴在柱頭的附著力，提高授粉效果。獼猴桃屬植物花粉粒多呈長球形，常見的美味與中華等品系獼猴桃花粉粒長軸和短軸平均分別為25.7和12.7 μm[26]，當(dāng)霧化粒徑小于花粉粒徑25.7 μm時(shí)，花粉液不能有效包裹花粉粒，弱化了花粉附著力，不利于獼猴桃授粉作業(yè)。因此，將略大于花粉粒徑的28.2 μm作為霧化粒徑控制的下限值。綜上所述，以獼猴桃充分授粉的花粉量需求為判斷標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為獼猴桃液體噴霧授粉的適宜霧化粒徑為28.2～33.7 μm，霧化氣壓為0.125～0.150 MPa。
1)針對獼猴桃授粉作業(yè)，在花粉液流量為0.125 L/min時(shí)，雙流式噴霧的霧化氣壓與霧化粒徑值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且滿足回歸方程y=-37.23lnx-41.95，相關(guān)系數(shù)R2為0.989 2，表明霧化氣壓為0.025～0.150 MPa時(shí)，可通過調(diào)節(jié)雙流式噴霧的霧化氣壓控制花粉液的霧化粒徑。
2)在霧化粒徑為28.2～92.8 μm時(shí)，隨著霧化粒徑增大，獼猴桃花蕊區(qū)與花瓣區(qū)花粉粒數(shù)量逐漸減小。當(dāng)花粉液霧化粒徑小于33.7 μm時(shí)，花蕊區(qū)的花粉粒數(shù)量超過12 000粒，完全滿足獼猴桃充分授粉的最低花粉粒數(shù)需求。
3)在噴霧距離為350 mm、噴霧流量為0.125 L/min、噴霧時(shí)長為0.1 s的工況下，以充分授粉所需花粉粒數(shù)為判斷標(biāo)準(zhǔn)，獼猴桃授粉的適宜霧化粒徑范圍為28.2～33.7 μm，霧化氣壓為0.125～0.150 MPa。
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