3結(jié)論與討論

通過植物冠層掃描儀、表面張力儀對(duì)具有不同表面張力的藥液在蘋果葉片不同生長(zhǎng)期最大持液量(Rm)的研究，發(fā)現(xiàn)不同藥液在蘋果葉片的Rm變化規(guī)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(xiàn)，蘋果葉片生長(zhǎng)前期近軸面的Rm值明顯高于生長(zhǎng)后期，這與前期對(duì)蘋果葉片近軸面接觸角分布的研究結(jié)果基本一致。由于蘋果葉片生長(zhǎng)前期近軸面蠟質(zhì)層含量較低，故Rm值較高，而隨著生長(zhǎng)期的推移，蘋果葉片近軸面蠟質(zhì)層不斷積累，疏水性較生長(zhǎng)前期增強(qiáng)，故生長(zhǎng)后期的最大持液量明顯低于生長(zhǎng)前期。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，同一生長(zhǎng)期時(shí)，具有相同表面張力的藥液在遠(yuǎn)軸面的Rm值均高于近軸面，主要原因在于蘋果葉片近、遠(yuǎn)軸面結(jié)構(gòu)不同，近軸面較為光滑且表面附有大量蠟質(zhì)層，遠(yuǎn)軸面附有絨毛，可通過絨毛吸附水滴進(jìn)行阻流，從而使蘋果葉片遠(yuǎn)軸面的Rm值大于近軸面。

影響藥液在葉片潤(rùn)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(biāo)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(shù)。需要說明的是，當(dāng)藥液中表面活性劑的濃度超過cmc時(shí)，其許多性質(zhì)(如表面張力、電導(dǎo)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(xiàn)，當(dāng)表面活性劑的濃度超過cmc或接近c(diǎn)mc時(shí)，Rm值會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則波動(dòng)，其原因可能與表面活性劑分子的結(jié)構(gòu)、pH值以及周圍環(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cmc)下，可通過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，通常比其他類型表面活性劑有著更好的潤(rùn)濕性能；而離子型表面活性劑溶液中本身存在的無機(jī)鹽和有機(jī)小分子可能影響其界面張力，對(duì)溶液在潤(rùn)濕黏附過程產(chǎn)生較大影響；而有機(jī)硅類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(dāng)濃度超過cmc時(shí)，其特殊的分子結(jié)構(gòu)還會(huì)對(duì)固體表面表現(xiàn)出較強(qiáng)的黏附性。因此，本研究在進(jìn)行表面張力與葉片Rm線性擬合時(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(dāng)溶液的表面張力低至30.65 mN/m時(shí)，擬合曲線的R2大幅下降，具體原因需進(jìn)一步研究。另外，根據(jù)徐廣春等對(duì)市場(chǎng)上52種常用農(nóng)藥的潤(rùn)濕性分析可知，目前常用農(nóng)藥在推薦劑量下的表面張力均未出現(xiàn)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果葉片Rm的關(guān)系，對(duì)指導(dǎo)使用果樹農(nóng)藥藥液用量具有重要的指導(dǎo)意義。

此外，本研究發(fā)現(xiàn)，最大持液量隨葉傾角的增大而降低，這與徐廣春等對(duì)有機(jī)硅Silwet-408在水稻上潤(rùn)濕的研究結(jié)果一致。本研究還發(fā)現(xiàn)，隨著葉傾角的增大，擬合曲線的斜率在減小，即葉傾角越大時(shí)，隨著藥液表面張力的下降，蘋果葉片Rm的下降趨勢(shì)減緩，其原因可能為當(dāng)葉傾角增加超過藥液在近軸面上的前進(jìn)角時(shí)，導(dǎo)致大量藥液下滑，Rm下降，從而斜率減小。說明葉傾角對(duì)葉片最大持液量有較大影響，因此，在研究液體表面張力對(duì)果樹葉片Rm的影響時(shí)，不可忽視葉傾角的作用。基于上述結(jié)論，結(jié)合果樹常用冠層參數(shù)(平均葉傾角、葉面積指數(shù)、冠層地面投影面積)，對(duì)果樹不同生長(zhǎng)期最大藥液施用量進(jìn)行了估算和驗(yàn)證。在實(shí)際栽種過程中，對(duì)果樹的修剪會(huì)導(dǎo)致不同果園、不同栽種模式、不同樹齡果樹的冠層參數(shù)有所區(qū)別，因此，針對(duì)不同栽種模式下的果樹，應(yīng)根據(jù)其冠層參數(shù)，合理估算最大藥液施用量。需要說明的是，本研究近、遠(yuǎn)軸面只選擇了3個(gè)葉傾角，所以只是提出了一種果樹最大藥液施用量的估算方法，后續(xù)需進(jìn)一步對(duì)鈍角狀態(tài)下的Rm進(jìn)行研究。此外，由于蘋果樹屬于親水型植物，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(xù)進(jìn)一步對(duì)此研究。此次研究的最大持液量是以最大穩(wěn)定持液量的數(shù)值進(jìn)行表述的，而最大穩(wěn)定持液量是在葉片達(dá)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(shù)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(dǎo)致一些較粗大霧滴的噴霧器械噴霧時(shí)不能有效覆蓋果樹表面。

目前對(duì)蘋果葉片潤(rùn)濕性能的研究中，多集中于葉片理化性質(zhì)的研究，如：對(duì)蘋果葉片遠(yuǎn)近軸面接觸角、表面自由能的測(cè)定以及對(duì)蘋果葉表面微觀蠟質(zhì)層結(jié)構(gòu)的研究等。這些對(duì)蘋果葉片潤(rùn)濕性能的研究雖對(duì)藥劑的選擇有一定指導(dǎo)作用，但只限于單一藥劑的篩選。本研究基于前人對(duì)蘋果葉片性質(zhì)的挖掘，提出了適用于蘋果葉片最大持液量計(jì)算的方法，并以此為基礎(chǔ)，結(jié)合果樹冠層參數(shù)對(duì)大容量噴霧下的蘋果樹最大藥液施用量進(jìn)行了估算。基于以上研究，建議農(nóng)藥制劑企業(yè)有針對(duì)性地開發(fā)適用于蘋果樹不同生長(zhǎng)期的農(nóng)藥制劑，并在標(biāo)簽上注明所推薦藥液稀釋濃度的表面張力，從而方便果農(nóng)通過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(dá)到了減少藥液流失的目的。