2.3噴霧助劑對(duì)藥液在蘋(píng)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(chóng)胺腈藥液在蘋(píng)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(chóng)胺腈藥液在蘋(píng)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(píng)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(píng)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(chóng)胺腈藥液在蘋(píng)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(píng)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(xiě)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(píng)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(píng)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(píng)果園，在果實(shí)膨大后期病蟲(chóng)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(chóng)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(píng)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(píng)果黃蚜的毒性。在此基礎(chǔ)上，分析了3種助劑對(duì)氟啶蟲(chóng)胺腈的增效作用，結(jié)果(表4)表明：未添加助劑時(shí)，氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)蘋(píng)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(píng)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(píng)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(chóng)胺腈單劑無(wú)重疊，表明GY-T12可顯著提高氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)蘋(píng)果黃蚜的毒力。

表3 3種助劑對(duì)蘋(píng)果黃蚜的致死率

表4氟啶蟲(chóng)胺腈添加助劑對(duì)蘋(píng)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(píng)果葉片表面的接觸角(θ)小于或大于90°，可將蘋(píng)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(chóng)胺腈藥液在蘋(píng)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(píng)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(píng)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(píng)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(chóng)胺腈對(duì)蘋(píng)果黃蚜的毒力，其中GY-T12增效顯著，在蘋(píng)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(píng)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(píng)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(píng)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。