3结论与讨论

通过植物冠层扫描仪、表面张力仪对具有不同表面张力的药液在苹果叶片不同生长期最大持液量(Rm)的研究，发现不同药液在苹果叶片的Rm变化规律相似，即在溶液质量浓度低于cmc时，Rm值随溶液质量浓度的升高(表面张力降低)而降低。同时研究还发现，苹果叶片生长前期近轴面的Rm值明显高于生长后期，这与前期对苹果叶片近轴面接触角分布的研究结果基本一致。由于苹果叶片生长前期近轴面蜡质层含量较低，故Rm值较高，而随着生长期的推移，苹果叶片近轴面蜡质层不断积累，疏水性较生长前期增强，故生长后期的最大持液量明显低于生长前期。此外，研究还发现，同一生长期时，具有相同表面张力的药液在远轴面的Rm值均高于近轴面，主要原因在于苹果叶片近、远轴面结构不同，近轴面较为光滑且表面附有大量蜡质层，远轴面附有绒毛，可通过绒毛吸附水滴进行阻流，从而使苹果叶片远轴面的Rm值大于近轴面。

影响药液在叶片润湿性的因素很多，主要包括表面活性剂自身性质、添加助剂后药液的表面张力、靶标叶面性质等，其中表面张力作为药液基本属性之一，便于量化分析，因此本研究选择药液的表面张力作为雾化表征参数。需要说明的是，当药液中表面活性剂的浓度超过cmc时，其许多性质(如表面张力、电导率、渗透压、界面张力、密度等)会发生变化，而这些性质均会影响Rm。本研究也发现，当表面活性剂的浓度超过cmc或接近cmc时，Rm值会出现不规则波动，其原因可能与表面活性剂分子的结构、pH值以及周围环境的温度等有关。如在疏水性表面活性剂分子中存在支链，其在高浓度(超过cmc)下，可通过分子间的相互疏水作用在固体表面上形成胶束，很大程度地降低了固-液界面张力，从而增加固-液界面吸附量，通常比其他类型表面活性剂有着更好的润湿性能；而离子型表面活性剂溶液中本身存在的无机盐和有机小分子可能影响其界面张力，对溶液在润湿黏附过程产生较大影响；而有机硅类表面活性剂多属于三硅氧烷乙氧基化物，其不仅可快速降低水和非水体系的表面张力，而且当浓度超过cmc时，其特殊的分子结构还会对固体表面表现出较强的黏附性。因此，本研究在进行表面张力与叶片Rm线性拟合时选择的表面张力的质量浓度范围低于cmc。需要指出的是，当溶液的表面张力低至30.65 mN/m时，拟合曲线的R2大幅下降，具体原因需进一步研究。另外，根据徐广春等对市场上52种常用农药的润湿性分析可知，目前常用农药在推荐剂量下的表面张力均未出现低于30.6 mN/m的情况。因此，本研究建立的药剂表面张力与苹果叶片Rm的关系，对指导使用果树农药药液用量具有重要的指导意义。

此外，本研究发现，最大持液量随叶倾角的增大而降低，这与徐广春等对有机硅Silwet-408在水稻上润湿的研究结果一致。本研究还发现，随着叶倾角的增大，拟合曲线的斜率在减小，即叶倾角越大时，随着药液表面张力的下降，苹果叶片Rm的下降趋势减缓，其原因可能为当叶倾角增加超过药液在近轴面上的前进角时，导致大量药液下滑，Rm下降，从而斜率减小。说明叶倾角对叶片最大持液量有较大影响，因此，在研究液体表面张力对果树叶片Rm的影响时，不可忽视叶倾角的作用。基于上述结论，结合果树常用冠层参数(平均叶倾角、叶面积指数、冠层地面投影面积)，对果树不同生长期最大药液施用量进行了估算和验证。在实际栽种过程中，对果树的修剪会导致不同果园、不同栽种模式、不同树龄果树的冠层参数有所区别，因此，针对不同栽种模式下的果树，应根据其冠层参数，合理估算最大药液施用量。需要说明的是，本研究近、远轴面只选择了3个叶倾角，所以只是提出了一种果树最大药液施用量的估算方法，后续需进一步对钝角状态下的Rm进行研究。此外，由于苹果树属于亲水型植物，雾滴在叶片上的弹跳流失作用较小，且影响雾滴在叶片上的弹跳因素较多(雾滴密度、撞击速度、雾滴直径、表面张力等因素)，本研究中的估算方法并未将药液在叶片上的弹跳流失作用纳入其中，需后续进一步对此研究。此次研究的最大持液量是以最大稳定持液量的数值进行表述的，而最大稳定持液量是在叶片达到流失点后叶片上的药液流失至不能再流失时的持液量，相较流失点数值偏低。因此用该持液量估算的果园药液量用量可能偏低，导致一些较粗大雾滴的喷雾器械喷雾时不能有效覆盖果树表面。

目前对苹果叶片润湿性能的研究中，多集中于叶片理化性质的研究，如：对苹果叶片远近轴面接触角、表面自由能的测定以及对苹果叶表面微观蜡质层结构的研究等。这些对苹果叶片润湿性能的研究虽对药剂的选择有一定指导作用，但只限于单一药剂的筛选。本研究基于前人对苹果叶片性质的挖掘，提出了适用于苹果叶片最大持液量计算的方法，并以此为基础，结合果树冠层参数对大容量喷雾下的苹果树最大药液施用量进行了估算。基于以上研究，建议农药制剂企业有针对性地开发适用于苹果树不同生长期的农药制剂，并在标签上注明所推荐药液稀释浓度的表面张力，从而方便果农通过最大持液量估算药液用量，实际使用时低于该估算的药液用量，使喷液量不足流失点，就达到了减少药液流失的目的。