2.3噴霧助劑對(duì)藥液在蘋果葉片表面黏附功和黏附張力的影響

添加助劑前后氟啶蟲胺腈藥液在蘋果葉片表面的黏附功和黏附張力見(jiàn)表2?？梢钥闯觯号c未添加助劑時(shí)相比，添加3種噴霧助劑后，氟啶蟲胺腈藥液在蘋果葉片近軸面黏附功的降幅為5.36~12.56 mJ/m2，而黏附張力的增幅為9.27~11.26 mN/m；在蘋果葉片遠(yuǎn)軸面藥液黏附功的增幅為27.45~36.66 mJ/m2，黏附張力增幅則高達(dá)47.55~53.28 mN/m。3種助劑在近軸面與遠(yuǎn)軸面黏附功由大到小排序均為NF-100>GY-T12>邁潤(rùn)，黏附張力由大到小均為NF-100>邁潤(rùn)>GY-T12，可見(jiàn)添加NF-100藥液與葉片表面的黏附度和潤(rùn)濕性均為最好。盡管未添加助劑時(shí)藥液在近軸面的黏附功較大，但由于黏附張力低，不利于潤(rùn)濕導(dǎo)致潤(rùn)濕效果差，這與接觸角的測(cè)定結(jié)果一致；另一方面，添加助劑極大地增加了藥液在遠(yuǎn)軸面的黏附功和黏附張力，尤其是黏附張力由負(fù)值轉(zhuǎn)為正值，即藥液在作物表面由不能自主潤(rùn)濕變?yōu)榭勺灾鳚?rùn)濕，其潤(rùn)濕性得到極大提高。

2.4添加助劑后藥液在蘋果葉片上最大持留量及與表面張力的關(guān)系

當(dāng)添加的助劑濃度達(dá)到各自CMC時(shí)，氟啶蟲胺腈藥液在蘋果葉片上的最大持留量Rm見(jiàn)圖2-A。添加NF-100和GY-T12后藥液最大持留量Rm分別為12.30和12.68 mg/cm2，相比未添加助劑時(shí)分別增加了0.40和0.78 mg/cm2，但差異未達(dá)顯著水平；添加邁潤(rùn)后藥液最大持留量?jī)H為11.19 mg/cm2，與未添加助劑時(shí)相比降低了0.71 mg/cm2，且差異不顯著，但顯著低于添加NF-100和GY-T12處理。3種助劑中，礦物油助劑GY-T12和甲酯化植物油助劑邁潤(rùn)均屬于附著性助劑，結(jié)果也表明GY-T12確有利于增加藥液持留量，而邁潤(rùn)可能因潤(rùn)濕性極好反而造成藥液部分流失，持留量下降。

圖2藥液在蘋果葉片上的持留量Rm(A)及其與表面張力lgγ值的回歸關(guān)系(B)

注：圖2(A)中不同小寫字母代表在P<0.05水平差異顯著。

為探索藥液表面張力與藥液在蘋果葉片表面最大持留量的關(guān)系，將各處理藥液表面張力(γ)取l g值后與對(duì)應(yīng)的最大持留量Rm作圖并進(jìn)行了回歸分析，如圖2-B?？梢钥闯觯篟m隨著γ增大呈現(xiàn)出先增大后迅速降低的趨勢(shì)，二者之間存在拋物線狀函數(shù)關(guān)系，滿足二次多項(xiàng)式y(tǒng)=?41.48x2+133.7x?95.21，R2為0.95。根據(jù)曲線預(yù)測(cè)，當(dāng)藥液γ為40.89 mN/m時(shí)，藥液在蘋果葉片上最大持留量Rm達(dá)最大值12.53 mg/cm2。該結(jié)果可應(yīng)用于成熟“富士”蘋果園，在果實(shí)膨大后期病蟲害化學(xué)防治中，可利用助劑調(diào)控藥液的表面張力使藥液達(dá)到最大持留。

2.5噴霧助劑對(duì)氟啶蟲胺腈的毒力增效作用

調(diào)查了NF-100、GY-T12和邁潤(rùn)3種助劑對(duì)蘋果黃蚜的致死率。結(jié)果(表3)顯示：在本研究劑量下3種助劑處理的死亡率均小于10%，各處理間無(wú)顯著差異，清水對(duì)照校正后死亡率為2.05%~4.26%，因此可以忽略助劑本身對(duì)蘋果黃蚜的毒性。在此基礎(chǔ)上，分析了3種助劑對(duì)氟啶蟲胺腈的增效作用，結(jié)果(表4)表明：未添加助劑時(shí)，氟啶蟲胺腈對(duì)蘋果黃蚜的LC50值為19.35 mg/L，添加GY-T12、NF-100和邁潤(rùn)后，對(duì)蘋果黃蚜的LC50值分別為9.36、13.06和14.35 mg/L，相對(duì)毒力指數(shù)(T)分別為2.067、1.481和1.348，均大于1.20，表明3種助劑均對(duì)蘋果黃蚜有增效作用；由LC50值的95%置信限可以看出，添加GY-T12的處理與氟啶蟲胺腈單劑無(wú)重疊，表明GY-T12可顯著提高氟啶蟲胺腈對(duì)蘋果黃蚜的毒力。

表3 3種助劑對(duì)蘋果黃蚜的致死率

表4氟啶蟲胺腈添加助劑對(duì)蘋果黃蚜的毒力及增效作用

3結(jié)論與討論

根據(jù)水滴在蘋果葉片表面的接觸角(θ)小于或大于90°，可將蘋果近軸面判斷為親水表面、遠(yuǎn)軸面判斷為疏水表面。本研究結(jié)果顯示，3種噴霧助劑可顯著降低氟啶蟲胺腈藥液在蘋果葉片兩種表面的接觸角，在遠(yuǎn)軸面的降低程度更多，可能是表面活性劑在兩種表面的吸附程度不同。張晨輝的研究顯示，當(dāng)表面活性劑Triton X-100的質(zhì)量濃度大于其CMC時(shí)，液滴在疏水作物水稻葉片表面的潤(rùn)濕由Cassie-Baxter狀態(tài)變?yōu)閃enzel狀態(tài)，接觸角顯著降低。Zhu等研究表明，與接觸角相比，固體的表面自由能展現(xiàn)出更好的潤(rùn)濕性表征，固體表面自由能大小決定了其可潤(rùn)濕程度。高越等測(cè)得蘋果近軸面與遠(yuǎn)軸面的表面自由能分別為47.04和32.71 mJ/m2，可見(jiàn)遠(yuǎn)軸面自由能較近軸面低，相對(duì)難潤(rùn)濕。加入助劑時(shí)，助劑中的疏水基在遠(yuǎn)軸面的吸附量增加，導(dǎo)致疏水表面親水化，液滴在表面的接觸角變小。

根據(jù)潤(rùn)濕方程對(duì)黏附功的定義，液體表面張力越大、固-液界面張力越小，黏附功越大。添加助劑對(duì)藥液在不同表面黏附功的改變不同，這可能與葉片表面的親疏水性有關(guān)。在親水表面，添加助劑對(duì)固-液界面的影響較小，藥液表面張力降低導(dǎo)致黏附功降低，黏附性下降，反而易造成藥液流失。相反，助劑中的表面活性劑分子在疏水遠(yuǎn)軸面的吸附效能更大，添加助劑使固-液界面張力的降低程度大，導(dǎo)致黏附功顯著增加?？傮w來(lái)說(shuō)，藥液與遠(yuǎn)軸面黏附功的增加程度大于近軸面的降低幅度，黏附性得到增強(qiáng)。有研究表明，在光滑表面黏附張力與表面張力呈線性負(fù)相關(guān)。本研究添加助劑使藥液在兩種表面黏附張力均增加，也說(shuō)明降低藥液表面張力更易獲得較好的黏附潤(rùn)濕性。藥液理化性質(zhì)與葉片表面性質(zhì)共同決定了藥液在葉片表面的潤(rùn)濕性，本研究得出添加噴霧助劑主要增強(qiáng)了藥液對(duì)蘋果葉片遠(yuǎn)軸面的黏附性，以利于潤(rùn)濕進(jìn)行。

本研究供試3種助劑在達(dá)到各自CMC后，藥液在蘋果葉片接觸角顯著降低、潤(rùn)濕性顯著增強(qiáng)。在親水性表面與疏水性表面黏附性出現(xiàn)差異變化，但不論在哪種表面，藥液的黏附潤(rùn)濕性能均得到增強(qiáng)。3種助劑中，NF-100具有良好的潤(rùn)濕性和黏附性；邁潤(rùn)的潤(rùn)濕效果最好，但藥液持留量比較低；GY-T12對(duì)增加藥液持留量有加持作用。3種助劑均能增加氟啶蟲胺腈對(duì)蘋果黃蚜的毒力，其中GY-T12增效顯著，在蘋果黃蚜發(fā)生期推薦應(yīng)用。

在本試驗(yàn)條件下，藥液表面張力與持留量之間滿足二次多項(xiàng)式，為拋物線狀的函數(shù)關(guān)系，持留量Rm存在一個(gè)最大值。張鵬九等研究發(fā)現(xiàn)藥液中表面活性劑濃度未達(dá)CMC時(shí)，藥液表面張力與其在蘋果葉片表面持留量滿足線性正相關(guān)關(guān)系，表明助劑的添加濃度對(duì)藥液持留有較大影響。李鵑研究顯示，添加表面活性劑可提高難潤(rùn)濕作物上藥液的持留量，而在易潤(rùn)濕作物表面液體會(huì)形成一層液膜，其余藥液因“徑流”現(xiàn)象而流失。因此，對(duì)于蘋果來(lái)說(shuō)，選用噴霧助劑時(shí)既要考慮到助劑對(duì)藥液潤(rùn)濕黏附性能的影響，更重要的是應(yīng)根據(jù)葉片的表面特性選擇合適的助劑以增加藥液持留量。事實(shí)上，由于品種、栽培模式及所處生育期等不同，影響蘋果葉片藥液持留的因素還有很多，下一步應(yīng)擴(kuò)大研究范圍，建立更具普適性的定量關(guān)系，以指導(dǎo)果園助劑科學(xué)使用。