3結論與討論

通過(guò)植物冠層掃描儀、表面張力儀對具有不同表面張力的藥液在蘋(píng)果葉片不同生長(cháng)期最大持液量(Rm)的研究，發(fā)現不同藥液在蘋(píng)果葉片的Rm變化規律相似，即在溶液質(zhì)量濃度低于cmc時(shí)，Rm值隨溶液質(zhì)量濃度的升高(表面張力降低)而降低。同時(shí)研究還發(fā)現，蘋(píng)果葉片生長(cháng)前期近軸面的Rm值明顯高于生長(cháng)后期，這與前期對蘋(píng)果葉片近軸面接觸角分布的研究結果基本一致。由于蘋(píng)果葉片生長(cháng)前期近軸面蠟質(zhì)層含量較低，故Rm值較高，而隨著(zhù)生長(cháng)期的推移，蘋(píng)果葉片近軸面蠟質(zhì)層不斷積累，疏水性較生長(cháng)前期增強，故生長(cháng)后期的最大持液量明顯低于生長(cháng)前期。此外，研究還發(fā)現，同一生長(cháng)期時(shí)，具有相同表面張力的藥液在遠軸面的Rm值均高于近軸面，主要原因在于蘋(píng)果葉片近、遠軸面結構不同，近軸面較為光滑且表面附有大量蠟質(zhì)層，遠軸面附有絨毛，可通過(guò)絨毛吸附水滴進(jìn)行阻流，從而使蘋(píng)果葉片遠軸面的Rm值大于近軸面。

影響藥液在葉片潤濕性的因素很多，主要包括表面活性劑自身性質(zhì)、添加助劑后藥液的表面張力、靶標葉面性質(zhì)等，其中表面張力作為藥液基本屬性之一，便于量化分析，因此本研究選擇藥液的表面張力作為霧化表征參數。需要說(shuō)明的是，當藥液中表面活性劑的濃度超過(guò)cmc時(shí)，其許多性質(zhì)(如表面張力、電導率、滲透壓、界面張力、密度等)會(huì )發(fā)生變化，而這些性質(zhì)均會(huì )影響Rm。本研究也發(fā)現，當表面活性劑的濃度超過(guò)cmc或接近c(diǎn)mc時(shí)，Rm值會(huì )出現不規則波動(dòng)，其原因可能與表面活性劑分子的結構、pH值以及周?chē)h(huán)境的溫度等有關(guān)。如在疏水性表面活性劑分子中存在支鏈，其在高濃度(超過(guò)cmc)下，可通過(guò)分子間的相互疏水作用在固體表面上形成膠束，很大程度地降低了固-液界面張力，從而增加固-液界面吸附量，通常比其他類(lèi)型表面活性劑有著(zhù)更好的潤濕性能；而離子型表面活性劑溶液中本身存在的無(wú)機鹽和有機小分子可能影響其界面張力，對溶液在潤濕黏附過(guò)程產(chǎn)生較大影響；而有機硅類(lèi)表面活性劑多屬于三硅氧烷乙氧基化物，其不僅可快速降低水和非水體系的表面張力，而且當濃度超過(guò)cmc時(shí)，其特殊的分子結構還會(huì )對固體表面表現出較強的黏附性。因此，本研究在進(jìn)行表面張力與葉片Rm線(xiàn)性擬合時(shí)選擇的表面張力的質(zhì)量濃度范圍低于cmc。需要指出的是，當溶液的表面張力低至30.65 mN/m時(shí)，擬合曲線(xiàn)的R2大幅下降，具體原因需進(jìn)一步研究。另外，根據徐廣春等對市場(chǎng)上52種常用農藥的潤濕性分析可知，目前常用農藥在推薦劑量下的表面張力均未出現低于30.6 mN/m的情況。因此，本研究建立的藥劑表面張力與蘋(píng)果葉片Rm的關(guān)系，對指導使用果樹(shù)農藥藥液用量具有重要的指導意義。

此外，本研究發(fā)現，最大持液量隨葉傾角的增大而降低，這與徐廣春等對有機硅Silwet-408在水稻上潤濕的研究結果一致。本研究還發(fā)現，隨著(zhù)葉傾角的增大，擬合曲線(xiàn)的斜率在減小，即葉傾角越大時(shí)，隨著(zhù)藥液表面張力的下降，蘋(píng)果葉片Rm的下降趨勢減緩，其原因可能為當葉傾角增加超過(guò)藥液在近軸面上的前進(jìn)角時(shí)，導致大量藥液下滑，Rm下降，從而斜率減小。說(shuō)明葉傾角對葉片最大持液量有較大影響，因此，在研究液體表面張力對果樹(shù)葉片Rm的影響時(shí)，不可忽視葉傾角的作用?；谏鲜鼋Y論，結合果樹(shù)常用冠層參數(平均葉傾角、葉面積指數、冠層地面投影面積)，對果樹(shù)不同生長(cháng)期最大藥液施用量進(jìn)行了估算和驗證。在實(shí)際栽種過(guò)程中，對果樹(shù)的修剪會(huì )導致不同果園、不同栽種模式、不同樹(shù)齡果樹(shù)的冠層參數有所區別，因此，針對不同栽種模式下的果樹(shù)，應根據其冠層參數，合理估算最大藥液施用量。需要說(shuō)明的是，本研究近、遠軸面只選擇了3個(gè)葉傾角，所以只是提出了一種果樹(shù)最大藥液施用量的估算方法，后續需進(jìn)一步對鈍角狀態(tài)下的Rm進(jìn)行研究。此外，由于蘋(píng)果樹(shù)屬于親水型植物，霧滴在葉片上的彈跳流失作用較小，且影響霧滴在葉片上的彈跳因素較多(霧滴密度、撞擊速度、霧滴直徑、表面張力等因素)，本研究中的估算方法并未將藥液在葉片上的彈跳流失作用納入其中，需后續進(jìn)一步對此研究。此次研究的最大持液量是以最大穩定持液量的數值進(jìn)行表述的，而最大穩定持液量是在葉片達到流失點(diǎn)后葉片上的藥液流失至不能再流失時(shí)的持液量，相較流失點(diǎn)數值偏低。因此用該持液量估算的果園藥液量用量可能偏低，導致一些較粗大霧滴的噴霧器械噴霧時(shí)不能有效覆蓋果樹(shù)表面。

目前對蘋(píng)果葉片潤濕性能的研究中，多集中于葉片理化性質(zhì)的研究，如：對蘋(píng)果葉片遠近軸面接觸角、表面自由能的測定以及對蘋(píng)果葉表面微觀(guān)蠟質(zhì)層結構的研究等。這些對蘋(píng)果葉片潤濕性能的研究雖對藥劑的選擇有一定指導作用，但只限于單一藥劑的篩選。本研究基于前人對蘋(píng)果葉片性質(zhì)的挖掘，提出了適用于蘋(píng)果葉片最大持液量計算的方法，并以此為基礎，結合果樹(shù)冠層參數對大容量噴霧下的蘋(píng)果樹(shù)最大藥液施用量進(jìn)行了估算?；谝陨涎芯?，建議農藥制劑企業(yè)有針對性地開(kāi)發(fā)適用于蘋(píng)果樹(shù)不同生長(cháng)期的農藥制劑，并在標簽上注明所推薦藥液稀釋濃度的表面張力，從而方便果農通過(guò)最大持液量估算藥液用量，實(shí)際使用時(shí)低于該估算的藥液用量，使噴液量不足流失點(diǎn)，就達到了減少藥液流失的目的。