目前农药仍是防治农作物病虫害的主要手段，每年有大量农药药液喷洒在农作物上，尤其在苹果园中，由于农药使用技术相对落后，年平均施药达到8~15次，且由于果园施药机械以担架式柱塞泵喷枪为主、果农习惯以药液在作物叶片表面滴淌为施药量标准等，导致大量农药流失进入环境，对人类健康造成严重威胁。科学高效地使用农药对降低果园用药成本、确保果园环境安全具有重要意义。

通常提高农药利用率主要从改进农药施药机械和添加农药助剂两方面实现，而影响农药药效发挥的重要因素是药液性质和靶标表面性质，包括药液在靶标表面的弹跳、药液在靶标表面的润湿过程等，以上过程均与药液的表面张力、药液在靶标表面的接触角等有关，其中表面张力是最常用的参数。此外，大量研究将持液量作为药液在靶标表面润湿过程的主要指标，并认为只有小于表观表面自由能的药液才能迅速被靶标表面持留，进而发挥药效。通过添加外源或内源农药助剂可有效降低药液的表面张力，从而提高药液在靶标表面的最大持液量，进而起到改善农药在靶标表面润湿性能的作用。然而，目前对非均匀表面植物叶片临界表面张力的测定较繁杂，且没有统一标准，常用的方法有OWRK、Zisman法等，这些方法各有优缺点，在实际应用中有很大的局限性。另外，在实际施药过程中，不同植物叶片表面亲、疏水性既决定了药液在叶片表面的弹跳效果，也决定了农药助剂的添加效果，如：对亲水性植物叶面而言，药液在叶片表面的弹跳效果远不如疏水性植物叶面明显，同时降低药液的表面张力反而会减少叶片表面的最大稳定持液量(Rm)，可见具有不同表面张力的药液在不同植物叶面上的Rm变化规律不一致。因此，有必要针对不同植物研究具有不同表面张力的药液与叶片上Rm之间的关系，并将二者关系进行简化，以指导实际施药过程中对农药最大使用量进行估算，达到提高农药利用率的目的。

本研究以苹果树叶片为研究对象，通过对表面活性剂溶液表面张力的测定，明确不同表面张力药液与不同生长期苹果叶片Rm之间的关系，结合果树冠层参数，探索一种可以估算果树最大施药液量的方法。

1材料与方法

1.1供试药剂

非离子表面活性剂吐温-80(Tween-80)、有机硅L-77(Silwet L-77)和聚乙二醇单辛基苯基醚(Triton X-100)，均为东京化成工业株式会社产品；阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)，Acros公司产品；50%吡蚜酮可湿性粉剂(50%pymetrozineWP，陕西汤普森生物科技有限公司)；70%吡虫啉水分散粒剂(70%midacloprid WG，济南绿霸农药有限公司)；1.8%阿维菌素乳油(1.8%abamectin EC，河南欣农化工有限公司)；25%噻虫啉悬浮剂(thiacloprid SC，河北赛丰生物科技有限公司)；去离子水，成都优普UPH-I-20T。

1.2供试植物

2018年于山西省晋中市东阳镇采摘苹果树叶(品种为“富士”)，树龄20年，栽种模式：乔化开心型。采摘日期为5月3日(前期)、8月5日(后期)。采摘前15 d未施农药。

1.3分析测试仪器

界面张力仪(芬兰Kibron公司)；万分之一天平(艾德姆衡器武汉有限公司)；LAI-2200植物冠层扫描仪(美国LI-COR Biosciences公司)。

1.4试验方法

1.4.1表面张力的测定

用去离子水将Tween-80、SDS、Silwet L-77和Triton X-100依次配制成5×10−5、1×10−4、2×10−4、5×10−4、1×10−3和5×10−3的溶液。按照国标GB/T 22237方法中的静态平板法，用界面张力仪测定溶液的表面张力。同一样品至少测量3次，且每次测得的表面张力值相差不超过0.2 mN/m，取平均值。测量时的温度为(25±2)℃。

用去离子水将50%吡蚜酮可湿性粉剂、70%吡虫啉水分散粒剂、1.8%阿维菌素乳油和25%噻虫啉悬浮剂依次配制成4 000、8 000、3 000和3 000倍液(推荐使用浓度)，用界面张力仪测定溶液的表面张力。

1.4.2叶面最大稳定持液量(Rm)测定

自制与水平面分别成30°、60°、90°的载物台(图1c)，用双面胶将苹果叶片固定在载物台上，载物台通过连接杆与分析天平托盘a相连。叶片固定后,采用高压连续手持喷雾器喷雾(雾滴粒径D50为210μm)至液滴开始滴落时为止，当药液不再从叶片流淌时(天平显示数字稳定)记录Rm。为避免雾滴沉积在载物台、连接杆和天平上影响电子天平读数，用玻璃管b将连接杆与喷雾出的雾滴隔开(图1)。使用叶面测量仪测量叶片面积，计算叶片单位面积内的Rm。

图1叶面最大持液量测定装置示意图a. 天平托盘  b. 玻璃管 c. 载物台

1.4.3叶面积指数和平均叶倾角测定

采用鱼眼影像技术测量果树冠层结构参数，使用植物冠层扫描仪，选择仪器自带的90°遮盖帽，采取“1上4下”的采样方式。仪器自动计算其叶面积指数和平均叶倾角。

1.4.4冠层地面投影面积测定

利用垂线确定单棵果树冠层最外层，即滴水线部位，每棵树确定6个点，6点所围成的面积即为冠层地面投影面积。