2.3蘋(píng)果葉片Rm與表面張力的關(guān)系

根據臨界膠束理論，當表面活性劑質(zhì)量濃度高于cmc時(shí)，溶液性質(zhì)會(huì )發(fā)生變化，這種變化不僅與溶液的表面張力有關(guān)，還與表面活性劑的結構、種類(lèi)等有關(guān)。本研究重點(diǎn)關(guān)注液滴表面張力與Rm之間的關(guān)系，所以對未達到cmc濃度時(shí)不同濃度溶液的表面張力(包括表面活性劑的質(zhì)量濃度為0時(shí)，即純水)所對應的Rm進(jìn)行最小二乘法線(xiàn)性擬合，結果見(jiàn)表2。

表2不同葉傾角下表面張力與Rm擬合曲線(xiàn)的R2

由表2結果可知，蘋(píng)果葉片生長(cháng)前期近、遠軸面和生長(cháng)后期近軸面，不同葉傾角下表面張力與Rm值擬合曲線(xiàn)的R2均高于0.80。而蘋(píng)果葉片生長(cháng)后期遠軸面除30°時(shí)R2高于0.7外，其他葉傾角下均低于0.6，且隨著(zhù)葉傾角增大，R2不斷減小，這表明蘋(píng)果葉片生長(cháng)后期遠軸面的表面張力與Rm值之間的線(xiàn)性關(guān)系較差。

圖7為不同葉傾角下Rm值與表面張力的擬合曲線(xiàn)。從中可以看出，蘋(píng)果葉片生長(cháng)前期近軸面Rm值在不同表面張力下擬合曲線(xiàn)的斜率均小于遠軸面(30°除外)，這表明蘋(píng)果葉片生長(cháng)前期遠軸面Rm值受表面張力的影響較近軸面大。同一生長(cháng)期不同葉傾角的Rm值在不同表面張力下擬合曲線(xiàn)的斜率隨葉傾角的增大而減小，這表明隨著(zhù)葉傾角的增大，近、遠軸面的Rm值受表面張力的影響逐漸減小。蘋(píng)果葉片生長(cháng)后期近、遠軸面Rm在不同表面張力下擬合曲線(xiàn)的斜率變化規律與生長(cháng)前期相似，且蘋(píng)果葉片生長(cháng)前期近、遠軸面Rm在不同表面張力下擬合曲線(xiàn)的斜率大于生長(cháng)后期，這表明蘋(píng)果葉片生長(cháng)后期近、遠軸面Rm值受表面張力的影響較生長(cháng)前期小。

圖7不同生長(cháng)時(shí)期近、遠軸面Rm在不同表面張力下的擬合曲線(xiàn)

2.4基于Rm值的蘋(píng)果樹(shù)藥液施用量估算

基于2.3節中表面張力與Rm值之間的關(guān)系，選取4種常用農藥制劑(50%吡蚜酮可濕性粉劑、70%吡蟲(chóng)啉水溶性顆粒劑、1.8%阿維菌素乳油和25%噻蟲(chóng)嗪懸浮劑)，測定其最大表面張力，結合果樹(shù)常用冠層參數(平均葉傾角、葉面積指數等)對果樹(shù)施藥用量進(jìn)行預測評估，從而為大容量果樹(shù)精準用藥提供理論基礎。

葉面積指數是總葉面積/冠層地面積的比值，故可通過(guò)冠層地面投影面積與葉面積指數估算總葉面積，再通過(guò)測量平均葉傾角，并根據不同表面張力藥液與蘋(píng)果葉片Rm之間的關(guān)系，估算出不同表面張力藥液在蘋(píng)果樹(shù)上的最大施藥量。

以試驗蘋(píng)果園的果樹(shù)為例，隨機選取6棵果樹(shù)進(jìn)行估算。測得蘋(píng)果葉片近軸面平均葉傾角為41.73°，故選擇近軸面30°葉傾角時(shí)表面張力與Rm的變化曲線(xiàn)。當近軸面葉傾角為41.73°時(shí)，遠軸面葉傾角為138.27°，大于試驗所測的90°葉傾角。由上述研究發(fā)現，葉傾角越大，葉片Rm越小，故選擇90°為遠軸面葉傾角。此外，測得每棵果樹(shù)冠層地面投影面積的平均值為15.14 m2，冠層指數平均值為2.1。因此，果樹(shù)$T=dfrac{{left({{Y_1}+{Y_2}}right)times Ltimes S}}{{1;000}}$，其中T為最大藥液施用量(L)，Y1為近軸面30°葉傾角時(shí)的Rm(g/m2)，Y2為遠軸面90°葉傾角時(shí)的Rm，L為葉面積指數，S為冠層地面投影面積(m2)。

需要指出的是，在蘋(píng)果樹(shù)生長(cháng)后期施藥藥液最大用量估算中，由于遠軸面90°葉傾角時(shí)藥液表面張力與Rm之間線(xiàn)性關(guān)系較差，且藥液表面張力對Rm的影響非常小(見(jiàn)2.3節圖7(d))，故選取遠軸面90°葉傾角時(shí)的Rm均值。

圖8為估算出的蘋(píng)果樹(shù)葉片分別在生長(cháng)前期和后期施藥的最大藥液量與藥液表面張力的關(guān)系。從中可以看出，在試驗果園中，在蘋(píng)果樹(shù)生長(cháng)前期施藥的最大施用量受藥液表面張力的影響大于在生長(cháng)后期施藥。

圖8藥液最大施用量與藥液表面張力的關(guān)系

表3為4種常用農藥制劑在推薦使用倍數下對蘋(píng)果樹(shù)的最大施藥量。從表中可以看出，在蘋(píng)果樹(shù)生長(cháng)前期施藥的最大用量遠高于在生長(cháng)后期施藥?？紤]到目前果園中使用的大容量噴霧器械多為手持柱塞泵式機動(dòng)噴霧機，霧滴粒徑均一性較差，加之人為因素可能導致的藥液無(wú)法均勻覆蓋全樹(shù)，再結合張鵬九等在關(guān)于不同藥械防治蘋(píng)果園桃小食心蟲(chóng)影響的研究中每株樹(shù)推薦使用藥液量為3.5 L，得出在果樹(shù)前期推薦藥液的表面張力應在35 mN/m以下，后期應在60 mN/m以上，便于實(shí)際操作。

表3四種常用農藥制劑在蘋(píng)果樹(shù)上施藥的最大用量

以上研究證明，當藥液濃度未達到cmc時(shí)，藥液的表面張力與果樹(shù)葉片Rm成正相關(guān)，基于此建立一元線(xiàn)性回歸方程，并結合果樹(shù)平均葉傾角、葉面積指數、冠層地面投影面積等常用冠層參數，可以估算出果樹(shù)上施藥的最大用量。