生物农药是指利用生物活体或其代谢产物对害虫、病菌、杂草、线虫、鼠类等有害生物进行防治的一类农药制剂，或者是通过仿生合成具有特异作用的农药制剂(纪明山等，2006)。相比化学农药，生物农药在有效成分来源、作用机制、药效及安全性等方面与其有着很大区别(Glare et al., 2012)，二者虽然都有各自的优势，但在目前坚持科学发展以及协调发展的格局下，生物农药更适合广泛应用，因为其选择性强，无污染，对人畜无害，对生态环境无污染，并且防治期长(洪华珠等，2010)。

现有的生物农药喷施装备大多为喷洒化学农药的机械，这极大限制了生物农药的推广和应用(Zanardi et al., 2015)。由于评价生物农药喷施器械性能的一个重要指标是生物农药喷施后的活性，所以生物农药喷施器械的研究与化学农药喷施器械不同，除了要考虑雾滴粒径、覆盖率、均匀性等雾化性能外，还要考虑生物农药的活性保持问题(郝德君等，2012)。

宋伟等(2012)设计了转笼式生物农药离心雾化系统，利用粒子图像测速系统研究了转笼直径、丝网目数、流量、转速等参数对雾滴流场均匀性、雾滴粒径分布和生物农药活性的影响，结果表明，转笼输液装置双侧对称进液比单侧进液雾滴流场均匀性提高，但是该研究未对转笼式生物农药离心雾化装置的雾滴穿透性能进行探索。在使用过程中，发现该系统存在以下缺点：液滴2次撞击网筛雾化在一定程度上影响了生物农药的活性，在喷洒过程中转笼网筛容易堵塞而影响雾化效果(Bagherpour et al., 2012)。

Walton等(1949)研究发现，尺寸均匀的雾滴是在喷雾介质输送到转盘旋转中心和经过离心雾化后离开转盘边缘时形成的，雾滴直径与转盘转速、转盘外径、喷雾介质的表面张力和密度有关(张慧春等，2013)。Boize等(1976)研究发现，转盘喷头产生的雾滴尺寸取决于操作技术条件，在流量较小时，雾滴直接在转盘的外边缘产生，形成一个有效的喷雾区域，其雾滴大小与转速呈负相关关系。Frost(1981)研究指出，转速大、流量小，则转盘雾化后的雾滴细小，可利用转速调节或喷雾介质流量调节来控制雾滴的大小。在这些研究中，并没有进行喷雾方向一定范围内的雾滴粒径测量，对于不同喷射距离雾滴尺寸的预测有待于进一步探索。

鉴于此，本研究设计了风送转盘式生物农药离心雾化喷头和喷雾系统，通过改变离心雾化转盘喷头的结构参数(转盘外径)以及操作技术参数(流量、转速)进行雾滴粒径、生物农药活性试验，建立与转盘喷头结构设计、操作技术、流体性质、测试距离有关的雾滴体积中径回归模型，以期为确定专门喷施生物农药的风送转盘式离心雾化机构提供理论支持，为预测不同测试范围、操作技术参数和转盘喷头结构下的雾滴粒径尺寸提供科学依据。

转盘式离心雾化喷头实则为一个锥形盘，在转盘的内侧表面即圆周边缘呈锯齿状的细槽，称为齿槽，每一齿槽都引向齿尖，经泵输送过来的药液顺槽流向齿尖后从齿尖洒出去，有利于药液在靶标表面上均匀分流。转盘的关键构造是转盘的外径、斜角(转盘侧壁与水平面的夹角)和齿数(转盘内壁起引流作用的齿槽数量)。选用12 V直流电机作为转盘式离心雾化喷头运动的动力部件，电机通过一根枢轴与转盘紧密连接为一体，使转盘能够与电机同步旋转，转盘式离心雾化喷头工作时，电机为雾化转盘提供动力，液体自转盘内径的边沿处注入，圆盘在高速旋转下产生离心力，将流到圆盘表面上的药液从周边齿尖抛出，形成很细的液丝，然后在药液表面张力作用下，液丝断裂产生很细的均匀的雾滴。

本研究采用3D打印加工了3组共7个转盘(3组9个转盘中有2个转盘结构与尺寸是重复的)，材料选择耐腐蚀且质量较轻的工程塑料ABS，不同结构参数的雾化转盘如图 1所示。加工的第1组雾化转盘齿数均为120，斜角均为60°，外径分别为80、100和120 mm；第2组雾化转盘齿数均为120，外径均为100 mm，斜角分别为45°、60°和75°；第3组雾化转盘斜角均为75°，外径均为100 mm，齿数分别为90、120和150。槽深均为1 mm。

图 1 不同结构参数的雾化转盘 Figure 1 Different rotary disk atomizer with various structure parameters a.外径不同的3个雾化转盘(80、100和120 mm)Different rotary disk atomizer with various external diameters(80，100 and 120 mm)；b.斜角不同的3个雾化转盘(45°、60°和75°)Different rotary disk atomizer with various oblique angles(45°，60° and 75°)；c.齿数不同的3个雾化转盘(90、120和150)Different rotary disk atomizer with various tooth numbers(90，120 and 150).

林业病虫害防治过程中，当树木茂盛、冠层浓密时，仅靠雾化转盘自身离心力输送的方式不能满足输送距离和定向喷雾的要求，要将转盘式喷头与风送机构结合，使离心式雾化借助风力的吹送和沉积作用更好地到达树木靶标上，增大输送距离，提高穿透性能。因此，本研究设计了风送机构，采用轴流式风机(耐思SF01)，其产生的气流要经过安全罩、离心雾化机构、进液机构等一系列障碍物后才能作用到雾化的液滴上，为了尽量减少最终作用到雾化液滴上的气流速度损失，加工了导流罩，最大程度减少了紊流、混流造成的出口处气流损失。导流罩长50 mm，有110°的锥角，导流罩固定在风机圆柱导流桶内侧。进液系统为离心雾化系统输送药液，包括泵、进液管、流量控制器、紫铜管、三通阀、法兰盘等，总体结构如图 2所示。

图 2 风送转盘式生物农药喷施装置总体结构 Figure 2 Architectural structure of air-assisted rotary disk atomizer for biopesticide application

构建转盘雾化雾滴粒径试验系统，包括离心雾化转盘、轴流风机、激光粒度仪和培养皿收集装置，如图 3所示。转盘喷头雾化产生的喷雾扇面空间中各点的雾滴粒径分布由安装R7镜头(0.5~3 500 μm的动态尺寸范围)的Sympatec HELOS VARIO Helios激光粒度仪(德国Sympatec GmbH)测试(Wang et al., 2015)。

图 3 转盘雾化雾滴粒径试验系统 Figure 3 Test system diagram of droplet size measuring

影响转盘雾化性能的因素主要有喷头结构参数、操作技术参数和测试参数。本研究利用激光粒度仪测试分析转盘喷头结构参数(转盘外径D、转盘齿数T和转盘斜角A)、操作技术参数(进药流量Q、转盘转速S和风机风速)和测试参数(转盘式喷洒装置到激光粒度仪的测试距离R)对雾滴体积中径的影响，进行6因素3水平的雾滴尺寸测试试验，根据转盘加工的复杂程度和实际测试条件，设置参数见表 1。测试过程中室温恒定，试验喷雾介质为清水，每组试验重复3次。

表 1 测试转盘喷头雾滴粒径分布的6因素3水平试验设计 Tab.1 Six-factor and three-level experiment design to measure droplet size spectrum of rotary disk atomizer

表 1 测试转盘喷头雾滴粒径分布的6因素3水平试验设计 Tab.1 Six-factor and three-level experiment design to measure droplet size spectrum of rotary disk atomizer 水平 Level 因素Factor 转盘外径 Rotary disk diameter/m 转盘齿数 Teeth number 转盘斜角 Oblique angle/ (°) 输药流量 Flow rate/ (L·h-1) 转速 Spinning speed/ (rad·s-1) 测试距离 Measuring distance/m 1 0.08 90 45 20 314 0.24 2 0.10 120 60 30 471 0.40 3 0.12 150 75 40 628 0.56

为了模拟风送转盘式生物农药离心雾化装置喷施作业时的雾滴输送距离和穿透性能，利用移动轨道车装置实现喷雾搭载平台速度的改变，轨道车通过遥控器无级变速，药液箱、雾化装置、进液系统、电器控制系统全部放在搭载平台上，靶标植物采用高度1.3 m、冠幅0.9 m的人造榕树(Ficus microcarpa)，冠层密集。将植物模型分成前层、中层和后层共3层，迎着喷施方向的为前层，在每层上、下、左、右、中的位置分别设置5个采样点，将水敏纸固定在标记叶子的迎风面上，试验过程中，搭载小车行驶速度为0.5 m·s^-1，到靶标植物的距离为1 m，设置风机风速分别为0、5和10 m·s^-1，通过采集喷施过后水敏纸上雾滴的覆盖率，分析风送转盘式生物农药离心雾化装置对于雾滴输送距离和穿透性能的影响，试验现场如图 4所示。

图 4 风送机构对雾滴穿透性能的影响试验现场 Figure 4 Test system diagram of droplet size measuring droplet's penetrability by the aid of air-assisted system

标有相同因素水平的生物农药活性收集培养皿同时放入图 4所示培养皿收集装置中，闭合挡板，启动风送转盘式生物农药喷施装置，并调整相应参数，待各参数值稳定后拉开挡板收集10 s(10 s足以收集到1 mL原液，以便于下一步摇培)，供后续显微镜分析生物农药活性。

喷头雾化性能参数为D_v50和雾滴覆盖率(张慧春等，2016)。D_v50为体积中径(volume median diameter，简称VMD)(张慧春等，2012)；雾滴覆盖率指采样水敏纸上的雾滴覆盖率，通过图像中分析区域雾滴的像素个数与图像的分析区域之比求得(邱白晶等，2008)。

选用白僵菌(Beauveria)作为生物农药，其活性用白僵菌孢子萌发率来衡量，即在观察的一个视野中萌发孢子与总孢子数的比值。具体方法为：取由风送离心雾化装备所喷施的白僵菌制剂试样1 mL置于25 mL麦芽浸粉培养液(麦芽浸粉2%，用蒸馏水配置)中，配制成悬浮液，镜检稀释至每个视野有20~30个孢子。置于120 r·min^-1的摇床(产地：Switzerland，型号：Multitron)在25 ℃条件下培养12 h，取样制片镜检。用血球板数板计数，牙管大于孢子外径的孢子记为萌发孢子。图 5为试验后用显微镜在40倍物镜下观察到的孢子萌发率图像，图中有长尾巴状牙管的记为已萌发孢子，黑色圆圈状记为未萌发孢子。

图 5 显微镜下孢子萌发率图像 Figure 5 Picture of spore germination under the microscope

对不同转盘喷头结构参数、操作技术参数和测试参数的雾滴体积中径D_v50进行相关性分析，结果发现，转盘齿数和转盘斜角与雾滴粒径的相关系数分别为0.018和0.147，说明转盘齿数、转盘斜角与雾滴粒径的相关性极弱，且相关性的显著性都大于0.05，说明转盘齿数和转盘斜角对雾滴粒径的影响不显著，而转盘外径、输药流量、转盘转速和测试距离与雾滴粒径相关。利用SPSS统计软件进行回归分析，得到雾滴体积中径D_v50和转盘喷头结构、操作技术参数以及测试距离之间的回归方程，与现有文献报道中的模型对比如表 2所示。

表 2 转盘雾滴粒径D_v50的回归模型^① Tab.2 Regression models of D_v50 for rotary disk atomizers

表 2 转盘雾滴粒径Dv50的回归模型① Tab.2 Regression models of Dv50 for rotary disk atomizers 文献 Reference 喷雾介质 Spraying liquids 非线性模型表达式 Expression of nonlinear model 变量范围 Range of varibles Walton et al., 1949 水和水杨酸甲酯 Water and methyl salicylate Dv50=3.791$\frac{1}{\omega }\sqrt {\frac{\gamma }{{D\rho }}} $ Q=1.6~63 L·h-1 ω=50~10 000 rad·s-1 D=0.02~0.08 m μ=0.001~1.5 Pa·s ρ=900~1 360 kg·m-3 γ=0.031~0.465 N·m-1 Boize et al., 1976 油Oils Dv50=0.006 ω-0.98 F=0.45~14.4 L·h-1 ω=78.8~628 rad·s-1 D=0.088 m μ=0.060 3 Pa·s ρ=834 kg·m-3 γ=0.028 N·m-1 Frost, 1981 甘油水溶液和专用润湿剂 Aqueous solutions of glycerol and proprietary wetting agent Dv50=1.87F0.44D-0.8ω-0.75γ0.15μ0.017 ρ-0.16 F=3.6~36 L·h-1 ω=50~1 000 rad·s-1 D=0.04~0.12 m μ=0.001~0.022 Pa·s ρ=1 000~1 170 kg·m-3 γ=0.033~0.059 N·m-1 本研究 This study 水 Water Dv50=1.85F0.45D-0.62ω-0.59R0.53γ0.49μ-0.21ρ-0.14 F=20~40 L·h-1 ω=314~628 rad·s-1 D=0.08~0.12 m μ=0.001 Pa·s ρ=1 000 kg·m-3 γ=0.073 N·m-1 R=0.24~0.56 m ①Dv50：雾滴体积中径Volume median diameter(μm)；F：流量Flow rate(L·h-1)；ω：转速Disk spinning speed(rad·s-1)；D：转盘外径Rotary disk diameter(m)；γ：表面张力Surface tension(N·m-1)；μ：黏度Liquid viscosity(Pa·s)；ρ：密度Liquid density(kg·m-3).

相较于以往研究，本研究模型增加了喷射距离这一因素，现有文献中没有关于转盘雾滴粒径的采样位置信息，由于雾滴大小与沿着喷射方向的喷射距离有关，因此在整个喷雾区域内选择合理的采样位置至关重要。当转盘外径分别为80、100和120 mm时，在喷射距离0.08、0.16、0.24、0.40和0.56 m处，用实测雾滴粒径数据对本研究模型进行验证，并对雾滴体积中径预测值和实际值进行比较分析，其结果如图 6所示。

图 6 不同转盘外径下不同喷射距离处雾滴体积中径的模型预测值与实际值对比 Figure 6 Comparison of predicted value vs measured value for droplet's volume median diameter of rotary disk atomizer with various disk diameters at different downstream range

对此回归模型拟合度进行检验，其R²(调整的判定系数)为0.917，即通过模型来解释雾滴体积中径的变化占总变化的比例为91.7%，其拟合程度较好。方差分析得到回归模型的显著性值小于0.01，经T检验，各因素的显著性值小于0.01，即模型有显著的统计意义。

由图 6可知，转盘喷头雾滴粒径模型验证中所得到的体积中径预测值与实际值吻合较好，无明显离群值出现，说明该回归模型是可行的。同时也可看出，雾滴体积中径随着喷雾距离增加而变大。对于雾化空间系统而言，不同距离采样会影响激光粒度仪对雾滴粒径的测量结果。由转盘喷头产生的雾滴，按其大小分布主要分为主雾滴(大雾滴)和卫星雾滴(小雾滴)，液体从转盘甩出时形成液带，卫星雾滴是由主雾滴与液带和液体相连接的液丝断裂形成的。卫星雾滴的动能由于空气阻力作用迅速衰减，其运动速度的衰减率比主雾滴快，辐射范围有限，随着喷雾距离增加，大量卫星液滴消失，而主雾滴拥有更多的惯性进行长距离输送，因此测得的雾滴体积中径变大。这一结论将有助于准确评估转盘雾化后的雾滴粒径大小，同时，也为确定转盘喷头到靶标植物的距离提供了技术依据。

迎着喷施方向将植物模型分成前层、中层和后层3层，每层上、下、左、右、中的位置分别放置水敏纸，对其使用ImageJ软件进行图像处理(Zhu et al., 2011)，得到雾滴的覆盖率，每层5个位置得到的平均值作为该层数据，前层、中层和后层3层在风送机构风速分别为0、5和10 m·s^-1时的雾滴覆盖率分布图见图 7。

图 7 不同风送机构风速下植物前层、中层和后层的喷雾覆盖率 Figure 7 Spraying coverage rate on artificial plant leaf surface by different wind speed of air-assisted system

由图 7可知，相同风送机构风速下，前层植物上的雾滴覆盖率最大，在10.86%~58.86%之间变化，后层植物上的雾滴覆盖率最小，在4.2%~14.46%之间变化；相同植物冠层上，植物上雾滴覆盖率的顺序依次是风机风速10 m·s^-1> 5 m·s^-1 > 0 m·s^-1。这是因为风速大小可以改变叶片的遮挡效果，决定沉降在叶片上的雾滴量。前层叶片不受遮挡，而且距离喷施装置最近，因此植物上的雾滴覆盖率最大；相比于前层叶片，中、后层叶片都在一定程度上受到前一层叶片的遮挡，无论喷施药液量有多大，都会因为叶片和冠层的遮挡作用而减少雾滴的沉积量。但是，风速越大，越提高雾滴穿透前一层叶片的能力，减小冠层遮挡的影响，使得更多的雾滴沉降在中层和后层的叶片上。

转盘式离心雾化的优点很多，但是缺点是雾滴因离心力抛出，运动距离很短，如果在无风条件下，雾滴的喷洒形状如伞形，不能自形扩散开，液体雾化后仅能输送较近的距离、辐射较小的范围，因此，单纯凭借雾化转盘自身离心力输送不能满足输送距离和定向喷雾的要求。将转盘式喷头与风送机构结合，有助于借助风力的吹送作用将离心式雾化后的药液更好地附着到靶标上，提高防治效果。

记经过转盘雾化的白僵菌孢子萌发率为A₁，未经转盘雾化的白僵菌孢子(CK组)萌发率为A₂，生物农药活性用A₁/A₂表示。为了减少误差，所有数据都是取样3次后的平均值。利用SPSS软件对其进行相关性分析，得到如表 3所示结果。表 3反映了生物农药活性随转盘喷头结构参数和操作技术参数等多个变量变化的一致性。可见，转盘外径、风速机构风速和转速与生物农药活性的相关性分别为-0.534、-0.635和-0.457，且相关性的显著性值分别为0.015、0.003和0.043，都小于0.05，影响显著，说明随着转盘外径、风速机构风速和转速增大，生物农药活性减小。转盘斜角、转盘齿数和输药流量3个因素对生物农药雾化后活性的影响不显著。通过表 3中相关系数的大小对比，得到影响生物农药活性的转盘喷头结构参数和操作技术参数因素次序为风速＞转盘外径＞转速＞输药流量＞转盘斜角＞转盘齿数。

表 3 转盘喷头结构参数和操作技术参数与生物农药活性的相关分析 Tab.3 Correlations between different factors and viability and infectivity of biopesticide

表 3 转盘喷头结构参数和操作技术参数与生物农药活性的相关分析 Tab.3 Correlations between different factors and viability and infectivity of biopesticide 项目 Item 描述 Description 转盘外径 Rotary disk diameter/ m 转盘斜角 Oblique angle / (°) 转盘齿数 Teeth number 风速 Wind speed/ (m·s-1) 转速 Spinning speed/ (rad·s-1) 输药流量 Flow rate/ (L·h-1) 生物农药活性 Infectivity of biopesticide(%) 相关系数 Correlation coefficient -0.534 0.047 0.037 -0.635 -0.457 -0.206 显著性值 Significant value 0.015 0.843 0.877 0.003 0.043 0.383

由以上分析可知，在考虑生物农药活性时，应优先确定转盘风速和转盘参数，转盘外径为0.1 m、风速为5 m·s^-1、转速为314 rad·s^-1的参数组合对生物农药活性的影响最小。

生物农药和化学农药是防治林木病虫害常用的农药，在使用时要注意施药场合和防治对象，如果附近区域是农药敏感区域，如水塘、饮用水源等，或者防治对象为林果等对农药残留高度敏感的，应该使用生物农药；如果是大面积的林木或经济用林，则化学农药和生物农药都可以使用。当喷雾从高处释放时，会不可避免地导致农药飘移增加，环境监管部门对此尤为关注。美国环保署建立了关于航空喷雾的数据库，对于施药机具、应用技术和气象条件下的农药飘移进行了研究，政府运用该模型评估航空施药对环境的影响，并对缓冲区的设置有着明确要求。相对于化学农药，美国环保署指出对于使用毒性更小、选择性更强的生物农药药剂可建立较窄的缓冲区，缓冲区的宽度与生物农药的雾滴粒径大小和风速有关。因此，需要优化雾滴粒径大小以达到防治靶标表面。雾滴越小，雾滴数目就越多，覆盖面积大且比较均匀，并能渗入空隙黏附在靶标上，但小雾滴由于质量轻，在空气阻力下, 下降速度不断降低，常没有足够的向下动量到达靶标，更易受温度和湿度的影响，蒸发后越小，顺风飘移也越远，造成环境污染的危险性越大。雾滴越大，覆盖性能越差，但飘失越少。不同靶标所需要的农药雾滴尺寸不同，应根据靶标实际情况调节改变喷头。因此，无论是地面防治还是航空防治，雾滴粒径大小都是关系防治效果和环境污染的重要因素，喷施生物农药时建立的缓冲区较窄，因此飘移的控制要更加科学合理，要针对不同防治靶标确定适宜的雾滴粒径。

表 4总结了近年来国外对于采用不同喷施机具喷施生物农药防治靶标害虫的研究。Perez等(1995)研究发现施药方式(背负式静电喷雾、背负式常规喷雾)、白僵菌亚种、靶标害虫种群、植物生长阶段等都对生物农药药效的发挥具有显著影响。Piggott等(2000)利用带沟槽和平滑的转盘喷雾机喷施蓖麻(Ricinus communis)提取物，发现蓖麻提取物的生物农药施用时，对于食叶害虫如潜叶虫非常有效。除了真菌(如白僵菌)、细菌(如苏云金杆菌Bacillus thuringiensis)、植物提取物外，昆虫病原线虫也是生物农药，是一种只会侵袭及寄生于昆虫体内的线虫，不会感染其他生物，线虫内的共生菌一旦进入虫体时，很快就会令昆虫发病致死，而对人畜、野生动物和环境等不会构成不良影响，因此，线虫也是有效的生物农药，不仅不会导致农药残余问题，而且害虫对线虫产生抗性的机会也很微小。Belair等(1998)利用液压水枪喷施斯氏线虫(Steinernema carpocapsae)防治李叶蜂(Hoploampa fulvicornis)、象鼻虫(Cyrtotrachelus longimanus)，对树木不同部位的防治效果进行了排序，叶面害虫防治率达84%，花朵害虫防治率达73%，枝干害虫防治率达43%。因此，今后可将不同种类的生物农药制剂用适宜的施药机械进行喷施，研究其对不同靶标害虫的防治效果，同时，不同类型、树木不同部位、不同生长阶段的害虫适宜的生物农药、对应的喷施机具也有不同，这也是研究的方向。

表 4 喷施机具、技术、生物农药的和防治靶标害虫总结 Tab.4 Summary of sprayer technology, biopestide and target pest

表 4 喷施机具、技术、生物农药的和防治靶标害虫总结 Tab.4 Summary of sprayer technology, biopestide and target pest 文献 Reference 喷施机具和技术 Sprayer and technology 生物农药 Biopestide 防治的靶标害虫 Target pest Perez et al., 1995 背负式静电喷雾机 Electrostatic knapsack sprayer 苏云金杆菌 Bacillus thuringiensis 小菜蛾 Diamondback moth Piggott et al., 2000 沟槽的和平滑的转盘喷雾机 Grooved and smooth spinning discs 蓖麻提取物 Castor extract 潜叶虫 Leaf miner Belair et al., 1998 液压水枪 Hydraulic handgun 斯氏线虫 Steinernema carpocapsae 李叶蜂、象鼻虫 Apple sawfly plum, Curculio

生物农药尽管拥有不毒害人畜、不伤害天敌、不诱发抗药性、不污染环境等优点，但是其使用时防治效果除了与机具结构、喷施技术有关外，还受温度、湿度、阳光等气象因素的影响。如生物农药使用时，最佳温度为20~30 ℃，低于最佳温度喷施生物农药，芽孢在害虫机体内的繁殖速度十分缓慢，而且蛋白质晶体也很难发挥其作用，往往难以达到最佳防治效果。湿度越大，生物农药药剂能越能很好地黏附在树木叶面上，使芽孢快速繁殖，越能更好发挥药效。太阳光中的紫外线对芽孢有着致命的杀伤作用，而且紫外线的辐射对伴孢晶体还能产生变形降效作用，强光会降低芽孢活力，抑制防治效果。在使用生物农药时，除了要选择合适的机具结构和喷施技术外，森防部门还要根据当地天气预报，适时施药，才能确保其防治效果。

本研究面向林业病虫害防治设计了风送转盘式生物农药离心喷头和喷雾系统，通过改变离心雾化转盘喷头的结构参数(转盘外径、齿数、斜角)、操作技术参数(输药流量、转速、风速)以及采样距离进行雾滴粒径、喷雾覆盖率、生物农药活性试验，得到如下结论：

1) 转盘齿数和转盘斜角对雾滴粒径的影响不显著，而转盘外径、输药流量、转速和喷雾距离与雾滴粒径相关。雾滴粒径随着输药流量增大、转盘外径减小、转速降低和喷雾距离增加而变大。

2) 构建了以输药流量、转盘外径、转速、喷雾距离等参数为自变量，转盘喷头雾化后的雾滴体积中径为应变量的回归模型，经检验，回归模型调整R²为0.917，具有显著统计意义。相较于以往研究，本研究模型增加了喷雾距离因素，根据生物最佳粒径理论，不同生物靶标捕获的雾滴粒径范围差异很大，因此，针对不同生物靶标，可选择不同的喷雾距离。这一模型也对不同采样距离时雾滴粒径的准确预测有积极意义。

3) 转盘式离心雾化后的雾滴在无风条件下，输送的距离较短，将其与风送机构结合，使雾化后的雾滴借助风力的吹送作用，能够更好地穿过树木冠层，提高喷雾覆盖率，增强防治效果。

4) 以白僵菌作为喷雾介质，测试孢子的萌发率来衡量生物农药喷施后的活性损伤情况。综合雾化性能和防治性能数据，转盘外径0.1 m、输药流量20 L·h^-1、转速314 rad·s^-1、风送机构风速5 m·s^-1为最佳参数设置。