【摘 要】
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农药是农业生产中不可缺少的生产资料之一,农药利用率低对环境、生物及人体健康构成了严重威胁。如何提高农药利用率是现阶段亟待解决的严峻问题。液滴在植物叶片表面的润湿展布能力直接影响农药利用率。本文以水稻为研究对象,采用实验研究法,以增强液滴在叶片表面的润湿铺展效果、提高农药利用率为目的,从接触角、临界表面张力和滞后角等润湿性指标入手,研究影响水稻叶片表面上润湿展布能力的内在因素和外界因素。本文主要研究
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农药是农业生产中不可缺少的生产资料之一,农药利用率低对环境、生物及人体健康构成了严重威胁。如何提高农药利用率是现阶段亟待解决的严峻问题。液滴在植物叶片表面的润湿展布能力直接影响农药利用率。本文以水稻为研究对象,采用实验研究法,以增强液滴在叶片表面的润湿铺展效果、提高农药利用率为目的,从接触角、临界表面张力和滞后角等润湿性指标入手,研究影响水稻叶片表面上润湿展布能力的内在因素和外界因素。本文主要研究内容及相关结论如下:(1)接触角(θ)是衡量液滴在水稻叶片上润湿展布效果和滞留能力的主要指标,为了准确测量液滴在水稻叶片表面上接触角大小,本文首先研究了液滴体积对水稻叶面接触角的影响。通过实验测量不同液滴体积下的水稻叶面接触角、液滴高度(h)和液滴接触面直径(d),分析接触角随液滴体积变化的规律。以此得出液滴体积对水稻叶面接触角有显著性影响,且接触角的变化趋势与液滴高度和接触面直径及其二者的增长速率密切相关。另外本文提出了水稻叶面接触角实验统一使用的液滴体积应大于水稻叶面最大接触角所对应的体积,且最好控制在7.5~20μL范围内。(2)品种、表面活性剂浓度、生长周期和叶片位置四个因素对水稻叶片表面润湿性能的影响是显著的。不同品种水稻叶面的接触角、临界表面张力和滞后角等润湿性衡量指标的差异是显著的,另外水稻品种和表面活性剂浓度两个因素对水稻叶片润湿性的影响具有交互性。在同一株水稻中,不同层级叶片在叶中位置的润湿性差异不显著,但同一片水稻叶片不同位置的润湿性差异是显著的。不同生长周期的水稻叶片的润湿性有显著差异,随着水稻生长,其润湿性能先下降后上升,在扬花期最强,成熟期最弱。最后通过正交实验得出三个内部因素对水稻叶片润湿性的影响作用由大到小排序为:生长周期>叶片位置>品种。(3)空气温度和相对湿度对液滴在水稻叶片表面上接触角的影响显著。随着环境温度的升高,水稻叶面接触角先减小后增大,在25℃下达到最小,随着环境相对湿度的升高,水稻叶面接触角逐渐增大。温度与相对湿度两个因素对液滴在水稻叶片表面接触角的影响不具有交互性。农药的剂型和浓度对液滴在水稻叶片表面的接触角的降低效果非常显著,并且相对于剂型,浓度因素的影响作用更大。正交实验分析得出,农药剂型和浓度对液滴在水稻叶片表面的接触角的影响相对于温度和相对湿度更为显著,影响作用由大到小排序为:农药浓度>农药剂型>>相对湿度>温度。(4)电荷对液滴在水稻叶片表面上的接触角影响显著。荷电电压、电压极性、Na Cl浓度、电极环材料与规格等因素均能影响液滴在水稻叶片表面上的接触角。随着荷电电压的升高,水稻叶面触角先减小后增大,在电压为4KV下达到最小,并且相对于正电荷,携带负电荷的接触角更小。在4KV下给液滴附上负电荷的水稻叶面接触角最小。随着Na Cl浓度升高,接触角先减小后增大,在浓度为4.5%时达到最小。电极环材料与规格均能影响水稻叶面接触角,内径为50mm的黄铜材质电极环的液滴接触角最小。本文针对多个因素对液滴在水稻叶片表面润湿展布效果的影响进行了系统性的研究,具体包括液滴体积、水稻品种、叶片位置、生长周期、温度、相对湿度以及电荷特性等因素。本研究对药液在其它植物叶片表面上的润湿铺展研究提供了参考与借鉴价值,且为进一步优化农药精准施药技术、提高农药利用率提供理论支持,从而制定农药损失率低的施药方案,具有重要的应用价值。
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