摘要：该文采用风洞模拟试验方法采集风洞内各采样点风场参数和花粉数据，研究鼓风机三种不同初始风速条件下的风场参数与水稻花粉分布之间的关系。【结果与结论】结果表明：采样点风场分布方【目的】水稻借助风力完成授粉。为提高小型植保无人机作业的效果，该文旨在探索小型无人机旋翼风场下风场参数与水稻花粉分布之间的关系，研究水稻花粉传播的最佳风场参数，为飞行员实际作业时操控植保无人机提供了重要的依据。【方法】面，悬浮速度风速带最宽的为试验2（初始风速为3.5m/s），悬浮速度风速带最窄的为试验1（初始风速为2.5m/s），试验3（初始风速为4.5m/s）与试验2各阶段的风场宽度相差不大。花粉分布方面，三次试验中7#处花粉量均最多，试验1的各项数据均最小（花粉平均分布密度、花粉分布面积比、花粉分布宽度），试验2与试验3的数据相差不大；风洞试验各采样点花粉量呈近似正态分布，且当风洞试验初始风速为3.5m/s时，风洞试验的花粉量与采样点风速值呈线性关系，花粉较为集中的分布在风场的悬浮速度带内，有利于花粉传播授粉。
关键词：风洞；花粉分布；授粉；风场分布
0 引 言
中国是农业大国，传统的劳作方式耗用了大量的人力、物力且效果不佳。改革开放以来，农业机械化成为了发展农业的重要手段，但是很多地区存在传统农用机械无法下地等诸多问题，因此发展一种新型器械是农民的迫切希望。农业航空技术作业速度快、效果佳且适合各种类型的地块的特点符合广大地区人民的要求，因此得到了快速发展。近几年，很多研究者在最小能耗航迹算法[1]、目视遥控飞行试验[2]、基于遥感手段的农情获取[3]、无人机施药[4]、雾滴沉积规律[5]等多方面研究[6-10]，取得了一定的进展。
杂交水稻因其产量高被广泛种植，其中充分、均匀的授粉是保证水稻制种质量和产量的重要因素。近年来，各国科研人员在杂交水稻授粉技术方面进行了大量的研究和尝试，从最初兴起的采粉-储藏-喷粉模式授粉[11]，到养蜂授粉[12-14]，风机授粉[15, 16]，再到如今的小型无人机授粉等，水稻授粉呈现出多元化发展的趋势。但是由于水稻花粉花期较短，花粉寿命很短等原因，需在极短的时间内完成授粉[17-19]，因此无人直升机成为了目前发展的主流趋势。国内在这方面进行了一些研究，李继宇等[20]人应用小型旋翼无人机对杂交水稻辅助授粉的试验研究，证实无人机的作业效果远远高于传统的作业方式。植保无人机旋翼产生的风力促进了水稻花粉的传播，加大了传播距离，扩大了父母本种植行比[21]，研究表明，农用植保无人机作业效率是人工辅助授粉的20倍[22]。2012年，农业部南京研究所开发了农用无人机，用于水稻花粉的辅助授粉[23]。
作者：刘琪