农业植保中出现的病虫害,不仅不利于植物的生长,更会影响农作物收获,合理施撒农药,是有效减缓病虫侵害、提高农业生产效率的重要手段。在农业植保喷施农药喷雾过程中,喷雾液滴常以破碎、飞溅、反弹等形式脱离植物表面继而进入空气和土壤,造成了极大的农药浪费与严重的环境污染,因而探寻安全、可靠、有效的措施,以增强喷雾液滴在标靶植物表面的沉积、提高药液利用率、减少农药污染是有重要意义的。在药液中添加极少量聚氧化乙烯（PEO,Polyethylene oxide）作为水溶性增稠剂能够改变它的粘度、表面张力等物性参数。为方便表述,相对分子质量为5万的PEO配制而成的溶液在文中简记为PEO-5,其余同理。选取两种天然植物制作了荷叶超疏水平面与三叶草超疏水平面,配制了不同类型的PEO溶液,在两类表面上进行去离子水水滴与PEO溶液液滴的撞击实验,实验过程使用高速摄像机记录下来,以观察液滴在植物超疏水表面的撞击动力学过程,获取液滴在植物超疏水表面发生反弹、破碎、飞溅、黏附沉积等典型现象的规律,探寻提高农药喷雾的叶片黏附率的途径。同时,进行了水滴撞击单一光滑超疏水表面和微结构超疏水表面的模拟仿真,并与实验结果进行了对比分析与讨论。主要研究成果如下:实验表明添加PEO材料,使得液滴的粘弹性比水显著增加,表面张力略有减小。水滴与PEO-5液滴分别撞击荷叶与三叶草两种表面的动力学行为整体相似,荷叶的超疏水性更好,水滴在其上的接触角更大,液滴更容易发生反弹,但三叶草表面的黏附性更强,钉扎现象更加明显,因而导致液滴撞击过程后期的动态行为更加不对称。水滴与PEO-5液滴撞击荷叶表面的行为现象极为相似,随着撞击速度增加依次有完全反弹、向上发射卫星液滴、部分反弹、液滴破碎和液指断裂分离二次液滴等现象发生;这两种液滴撞击三叶草表面,与撞击荷叶时大致相似,但液滴撞击三叶草表面无卫星液滴的发射,钉扎效应持续时间更长,发生各种现象的临界速度也有差异。PEO-30液滴撞击荷叶与三叶草表面,随着撞击速度增加,分别出现振荡弹起模态和振荡模态,两种模态的速度分界点分别为1.13m/s与0.98m/s。PEO-100液滴、PEO-400液滴表现出极强的粘弹性特性,撞击荷叶与三叶草超疏水表面时,无论何种速度,均黏附沉积在荷叶表面。使用水平集方法进行了水滴与PEO液滴撞击超疏水表面的仿真分析。首先,对单一光滑表面使用直接接触角模型,建立二维和二维轴对称仿真模型,模拟结果可以较好地还原实验中水滴撞击、铺展过程,而模拟水滴回缩、反弹等后续动态过程,结果具有一定的偏差,主要原因在于平面绝对光滑是不符合实际的;PEO液滴撞击光滑平面后,呈上下拉伸振荡状态,持续一段时间后能量耗散完全则静止在表面上,与实验结果较为相符。单一光滑表面无法展现天然植物表面微结构的特性,因而其具有较强的局限性。于是在直接接触角模型的基础上对单一光滑表面假设进行改进,构建了微结构超疏水表面。两种液滴撞击微结构表面过程中,固-气-液三相接触处于Cassie-Baxter状态,模拟结果较好地重现了液滴弹起、发射卫星液滴、液滴破碎、上下振荡等现象。最后,对铺展系数、接触时间、上升系数等进行了实验结果与模拟结果的分析讨论。总体而言,模拟与实验较为吻合,分析结果可为液滴撞击动力学提供一定的理论参考依据;在农业植保配制农药时添加PEO的相对分子质量越大、浓度越大,增强沉积的效果越显著,缺点是农药雾化效果变差;对于具备超疏水特性的植物叶片,选用浓度0.5%以上PEO-3 0或浓度0.2%以上的PEO-100、PEO-400均可使雾滴完全沉积。