我国果园面积居世界第一,而且水果种植面积仍在逐年增加。目前果园主要采用喷洒农药的方式对果园的病虫害进行防治,农产品产量的20%～25%得益于农药的使用,果树在一年中需要喷施农药8～15次,巨大的果园病虫害防治需求对果园植保机械提出了严格的要求。目前果园病虫害防治效率最高、效果最好的机械为果园风送喷雾机,但是由于作业参数设置不合理,农药飘移现象严重,造成农药利用率低、环境污染、能源浪费等问题。为达到节能降耗、农药减量、雾滴沉积均匀的目的,本论文设计了塔式风送果园喷雾试验台,并以雾滴穿透率、沉积量为指标设计试验,进行施药参数优化,为实际作业参数的选择提供参考。主要研究内容和结论如下:（1）结合我国典型的果园种植模式以及纺锤形果树的树冠特征,研究设计了适用于纺锤形果树喷雾作业的塔式风送喷雾试验台,确定了试验台的工作原理、基本技术参数。主要对风送系统和喷雾系统进行设计,确定风机风量Q=9500m³/h,风机叶轮直径D=600mm,叶片数目Z=9,喷头个数N=12;此外,试验台采用LiDAR对树冠进行探测,采用PID控制算法控制喷雾系统流量,风机转速、隔膜泵转速均通过变频器控制电机实现调节。（2）对雷达检测树冠的精度进行了验证,并将点云数据与叶面积指数数据进行拟合分析,最终拟合出正面扫描和背面扫描的LAI预测模型,该模型的F检验结果显示样本间存在显著性差异,且模型的拟合优度均大于0.9。（3）对塔式风送喷雾机的出风口及树冠各点风速进行测量分析。测定结果表明塔式风送喷雾机出风口风场的分布类似纺锤形,适合进行纺锤形果树的风送喷雾作业。选择1600r/min、2200r/min、2800r/min三组转速进行冠层风场测定,结果表明在冠层内的风场能够满足携带雾滴穿透果树冠层的要求。（4）以雾滴穿透率、沉积量为指标,研究了不同叶面积指数的树冠与风送喷雾过程中风速、压力的匹配关系。进行响应面分析,建立风送施药参数模型,其中CV值预测模型P值<0.05,R²=0.8298,R_Adj=0.611;雾滴个数预测模型P值<0.0001,R²=0.9835,R_Adj=0.9622,并通过matlab提供了实际作业过程中,根据施药参数模型求解具体施药参数的方法步骤,并进行田间试验,试验结果CV值的预测误差最大值为9.26%,沉积量预测误差的最大值为9.28%。表明该方法可以应用到变量施药系统中,作为变量系统的决策依据。