典型靶标作物叶表面对农药液滴吸附特性的研究

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1、典型靶标作物叶表面对农药液滴吸附特性的研究StudyonAdsorptionCharacteristicsofPesticideDropletsonLeafSurfaceoftheTypicalTargetCrops作者姓名：钟香梅专业名称：农业生物环境与能源工程指导教师：王淑杰教授学位类别：工学硕士答辩日期：2015年6月2日摘要摘要典型靶标作物叶表面对农药液滴吸附特性的研究病虫害给农业生产带来巨大的危害，不利于高效农业生产。因此，为了保障农业生产顺利进行，提高农业生产效率，我国很早就将农药应用到农业生产中。使用农药可以缓解作物的病虫害侵染，减少粮食的损失。但是

2、，在农药的使用过程中，普遍实行粗犷式施药，不能够准确的掌握药液的剂量以及靶标作物的特性，因此导致农药的投入量高，靶标针对性差，药液不能够很好的在叶片表面停留以及润湿。针对以上问题，本文选择3类常见的农药剂型喷洒在典型靶标作物叶表面上，通过测定药滴在叶片表面上的表面张力、接触角、粘附张力、粘附功、持留量等特征参量，研究了药滴在叶片表面上润湿、展布特性。并利用动态接触角值、动态液滴铺展直径描述了药滴在靶标作物叶表面上的动态铺展过程。主要研究结果如下：（1）根据观察靶标作物叶片表面形态特征，设计了5种叶片表面微观结构模型，分别为圆柱形、圆锥形、方柱形、半球形、圆台形结构

3、模型。并在Wenzel模型、Cassie模型的基础上，探讨5种模型的表面结构参数与表观接触角的关系，研究发现：通过改变α、β、γ参量，可以影响叶片表面的亲水疏水特性。（2）通过测定不同浓度药液的表面张力和电导率值得到了几种农药药液的临界胶束浓度，井冈霉素粉剂药液：0.5518g/L～0.5883g/L；井冈霉素水剂药液：3.424g/L～3.6364g/L；醚菌酯药液：0.48538g/L～0.50175g/L。研究发现：当药液浓度接近临界胶束浓度时，药液在植物叶片上的接触角值达到最小值，药液在叶片表面的润湿性、展布性良好。（3）水在靶标作物叶片表面上的吸附试验研

4、究表明：6种植物叶片的吸水量均随时间的延长而先快速增大后缓慢增加，最终趋于一个稳定值。而吸水速率均随着时间的延长而先减小后趋于稳定。总体来说：南瓜叶片的吸水能力最强，茄子、玉米、黄瓜次之，辣椒的吸水能力相对比较弱，水稻叶片的吸水能力最弱。在此基础上，本文进一步探讨了药液浓度、粘附张力、粘附功、叶片表面形态特征等因素与药液在靶标作物叶片表面的持留量之间的关系，试验研究表明：高浓度梯度的药液不利于叶片对农药药液的持留；叶片表面形态特征直接影响叶片持留量，药液在南瓜叶片表面的持留量最大，在水稻叶片表面的持留量最少；持留量与粘附张力之间呈指数性函数关系；药液在叶片表面的持

5、留量与粘附功之间呈二元回归方程关系。（4）农药液滴撞击靶标作物叶片表面的研究表明：撞击速度、撞击角度、液体特性、表面材质等因素都会对液滴在叶片表面上的铺展过程产生影响，并得到醚菌酯药液在南瓜叶片表面上的最大铺展直径与撞击角度、液滴下落高度（撞击速度）之间的I吉林大学硕士学位论文2二元二次回归方程：d0.352250.0001718h0.0068380.01713；最后将液滴max在南瓜叶表面的沉积过程的仿真分析结果图与实验结果图对比分析，两种方法的结果吻合良好。关键词：吸附特性，靶标作物，农药液滴，接触角，持留量IIAbstractAbstractSt

6、udyonAdsorptionCharacteristicsofPesticideDropletsonLeafSurfaceoftheTypicalTargetCropsPestinfestationhasbroughtgreatharmtoagriculturalproduction，whichwasnotconducivetotheefficientagriculturalproduction.Therefore,pesticideshavebeenappliedtoagriculturalproductionlongagoinChina,inordertoe

7、nsureagriculturalproductionproceedsmoothlyandimprovetheefficiencyofagriculturalproduction.Theuseofpesticidescansolvepestinfestationproblemsandreducethelossoffood.However,inpesticideuseprocess,farmersgenerallyimplementroughsprayingmethodsandcannotaccuratelygrasptheliquiddoseandthechara

8、cteri