高效氟氯氰菊酯(beta-cyfluthrin)是由德国拜耳公司合成的拟除虫菊酯类杀虫剂，具有高效、作用迅速、广谱等优点，对鳞翅目、鞘翅目等多种害虫有良好的防治效果^[1]，目前已登记的高效氟氯氰菊酯剂型主要为乳油、悬浮剂及水乳剂。

同一品种农药的同种剂型，在用于防治不同靶标作物病虫害或不同杂草时，其效果也不尽相同，可能是由于靶标性质以及药液在靶标表面的沉积量不同等原因所致。影响药液在靶标表面沉积量的因素主要有农药剂型、施药方式、靶标表面性质及药液在靶标表面的润湿性等^{[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]}，因此关于靶标表面润湿性能的研究对于研究药液在靶标上的润湿、铺展和沉积行为具有重要意义。目前针对靶标表面润湿性能的研究主要集中在水稻、玉米、小麦、甘蓝、黄瓜等作物上^{[11, 12, 13]}，尚未见有关果树叶片表面润湿性能、尤其是苹果叶片表面润湿性能的研究报道。笔者研究了高效氟氯氰菊酯水乳剂稀释液在苹果叶片表面的润湿性能，以期为提高农药利用率、降低农药用量以及减少农药对环境的污染提供参考。

1 材料与方法 1.1 供试材料及主要仪器

2.5%高效氟氯氰菊酯水乳剂(beta-cyfluthrin EW，深圳诺普信农化股份有限公司)；25 g/L高效氟氯氰菊酯乳油(beta-cyfluthrin EC，拜耳作物科学中国有限公司)；乙二醇与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司)。

苹果叶片(品种为红富士，采自山西省太原市小店区孙家寨)。

OCA20型光学视频接触角测量仪(德国Dataphysics 公司)；THX-05 低温恒温循环器(宁波天恒仪器厂)；PGC453i 天平(精确到0.000 1 g，艾德姆衡器武汉有限公司)；UPH-I-20T 超纯水制造系统(成都超纯科技有限公司)。 1.2 试验方法 1.2.1 苹果叶片表面自由能测定

采用接触角测量法^[14]，分别测量去离子水、乙二醇及DMF在靶标表面的接触角。采用Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK)^[15]法计算靶标表面自由能及其分量。

选取新鲜、干净的苹果叶片平整部分，剪取小块(避开叶脉、病斑等) 并粘在载玻片上，平放于接触角测量仪样品台。分别吸取2 μ L去离子水、乙二醇或DMF于叶片近轴面及远轴面上，30 s后测量其接触角(控制温度在25 ℃±0.5 ℃)。重复3次，计算平均值，利用SCA21软件计算各靶标表面自由能及其分量。 1.2.2 药剂稀释液表面张力测定

将2.5%高效氟氯氰菊酯水乳剂分别用去离子水配成2 000、3 000及4 000倍的稀释液，采用光学视频接触角测量仪测定稀释液液滴的表面张力。分别以25 g/L高效氟氯氰菊酯乳油3 000倍稀释液及去离子水为对照，重复3次。 1.2.3 静态接触角和0～60 s动态接触角测定

采用光学视频接触角测量仪测定。苹果叶片处理同1.2.1节，药剂稀释液配制同1.2.2节。分别吸取各浓度药剂稀释液2 μ L于叶片近轴面上，利用光学视频接触角测量仪的视频功能记录0～60 s内液滴接触角变化趋势(控制温度在25 ℃±0.5 ℃)，并选取60 s时的接触角为静态接触角。重复3 次，计算平均值。以25 g/L高效氟氯氰菊酯乳油及去离子水作为对照。

2 结果与分析 2.1 苹果叶片不同轴面的表面自由能

表 1中结果表明：苹果叶片近轴面的表面自由能较大，且以极性分量为主导；而远轴面的表面自由能较低，以色散力分量(非极性分量)为主导。其原因是由于远轴面较近轴面粗糙，且有大量绒毛，而高密度毛状体不利于叶片表面液滴的润湿铺展；此外，近轴面和远轴面的表面化学组成和形态也不同。

表 1(Table 1)

表 1 苹果叶片近轴面和远轴面的表面自由能 Table 1 Surface free energy of adaxial surface and abaxial surface of apple leaves 叶面 Leaf surface 接触角 Contact angle/(°) 表面自由能 Surface free energy/ (mJ/m2 ) 色散力分量 Dispersion/ (mJ/m2) 极性分量 Polarity/ (mJ/m2) 相关系数 Correlation coefficient，r 去离子水 Deionized water 乙二醇 Ethylene glycol N,N- 二甲基甲酰胺 DMF 近轴面 Adaxial surface 52.35 48.39 49.04 54.90 2.13 52.76 0.981 4 61.57 56.60 47.41 49.75 1.97 47.78 0.994 5 57.12 48.44 33.58 53.63 3.39 50.24 0.968 9 平均Average 52.76±2.19 2.50±0.63 50.26±2.03 远轴面 Abaxial surface 104.67 79.64 94.74 26.26 26.23 0.03 0.984 3 107.50 88.04 99.40 16.71 16.18 0.54 0.996 4 103.15 80.77 96.43 22.37 22.08 0.29 0.934 2 平均 Average 21.79±3.92 21.50±4.12 0.29±0.21

表 1 苹果叶片近轴面和远轴面的表面自由能 Table 1 Surface free energy of adaxial surface and abaxial surface of apple leaves

表 2中结果表明：2.5%高效氟氯氰菊酯水乳剂各浓度稀释液液滴的表面张力均极显著低于水滴的表面张力，水乳剂2 000倍稀释液的表面张力与25 g/L 高效氟氯氰菊酯乳油3 000倍稀释液的相近，但是其3 000倍和4 000倍稀释液的表面张力均高于乳油3 000倍稀释液。其原因可能是由于稀释倍数过高，药液中助剂的浓度低于其临界胶束浓度所致。因此为了达到理想的防治效果，药剂的稀释倍数不宜太高，本研究中以稀释2 000倍为最佳。

表 2(Table 2)

表 2 2.5%高效氟氯氰菊酯水乳剂不同浓度稀释液的表面张力 Table 2 Surface tension of different diluted solution of 2.5% beta-cyfluthrin EW 处理 Treatment 稀释倍数 Diluted fold 表面张力 Surface tension (mN/m) 2.5%高效氟氯氰菊酯水乳剂 2.5% beta-cyfluthrin EW 2 000 52.45 eD 3 000 53.40 dD 4 000 57.23 cC 25 g/L高效氟氯氰菊酯乳油 25 g/L beta-cyfluthrin EC 3 000 48.90 fE 去离子水 Deionized water — 74.65 aA 注: 数据后不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05) (Duncan′s 多重检验法)。 Note：Data with different capital letter indicates extremely significant difference (P<0.01),different small letter indicates significant difference (P<0.05)(Duncan′s multiple range test)．

表 2 2.5%高效氟氯氰菊酯水乳剂不同浓度稀释液的表面张力 Table 2 Surface tension of different diluted solution of 2.5% beta-cyfluthrin EW

表 3中结果表明：2.5%高效氟氯氰菊酯水乳剂各浓度稀释液液滴在苹果叶片表面的静态接触角均极显著低于水滴的静态接触角，其与25 g/L高效氟氯氰菊酯乳油样品3 000倍稀释液液滴的静态接触角则无明显差异。

表 3(Table 3)

表 3 2.5%高效氟氯氰菊酯水乳剂不同浓度稀释液的60 s静态接触角 Table 3 Static contact angle of different diluted solution of 2.5% beta-cyfluthrin EW in 60 s 处理 Treatment 稀释倍数 Diluted fold 静态接触角 Static contact angle(°) 2.5%高效氟氯氰菊酯水乳剂 2.5% beta-cyfluthrin EW 2 000 50.90 bB 3 000 55.71 bB 4 000 55.11 bB 25 g/L高效氟氯氰菊酯乳油 25 g/L beta-cyfluthrin EC 3 000 53.68 bB 去离子水 Deionized water — 66.28 aA 注: 数据后不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05) (Duncan′s多重检验法)。 Note：Data with different capital letter indicates extremely significant difference (P<0. 01),different small letter indicates significant difference (P<0. 05)(Duncan′s multiple range test)．

表 3 2.5%高效氟氯氰菊酯水乳剂不同浓度稀释液的60 s静态接触角 Table 3 Static contact angle of different diluted solution of 2.5% beta-cyfluthrin EW in 60 s

图 1表明：在0～60 s内，2.5%高效氟氯氰菊酯水乳剂2 000倍稀释液液滴的动态接触角下降趋势最快，表明其在苹果叶片上可较好地附着并润湿， 从而更好地发挥药效；水乳剂3 000倍稀释液的接触角较小，表明其能够附着并润湿；而水乳剂4 000倍稀释液、25 g/L高效氟氯氰菊酯乳油 3 000倍稀释液及水滴在0～60 s内接触角均无明显变化，其中乳油3 000倍稀释液的接触角较大，表明其附着和润湿能力较差，对药效的发挥有较大影响。

图 1

Fig. 1

图 1 2.5%高效氟氯氰菊酯水乳剂不同浓度稀释液的0～60 s动态接触角 Fig. 1 Dynamic contact angle of different diluted solution of 2.5% beta-cyfluthrin EW in 0-60 s

分析产生上述结果的原因，一方面可能是由于随稀释倍数增大，药液中助剂的浓度降低导致其表面活性体现不出来；另一方面则与药液落在靶标上的瞬时接触角大小有关，接触角越小，越易润湿，动态接触角下降越快，药液在靶标上的铺展就越快。 3 小结与讨论

本研究采用OWRK法测定了苹果叶片近轴面和远轴面的表面自由能。结果显示：其近轴面的表面自由能显著大于远轴面，且近轴面以极性分量为主导，远轴面以色散力分量为主导。范仁俊等^[15]的研究表明，在评价具有超高表面自由能极性分量及比例的叶面的润湿难易程度时，起主导作用的是液体与叶片表面自由能极性分量的相似性。所以，在防治苹果树病虫害的过程中，可以根据病虫害具体寄生在苹果叶片近轴面或远轴面来选取与其表面自由能极性分量相似的药剂，从而有利于药液在叶片表面的润湿及铺展。

但影响药液对靶标润湿性能的因素除了靶标本身的表面性质外，还与药液的表面张力等性质有关。笔者通过对高效氟氯氰菊酯水乳剂在苹果叶片近轴面润湿性能的研究，发现随着药剂稀释倍数的增加，其表面张力逐渐增大，其中水乳剂2 000倍稀释液的表面张力与对照药剂乳油 3 000倍稀释液的相近。顾中言等^[11]的研究表明，多数农药在推荐剂量下其药液不能润湿靶标的原因是由于推荐剂量药液的表面张力大于靶标的临界表面张力所致。本研究中，随着高效氟氯氰菊酯水乳剂稀释倍数的增加，药液中表面活性剂的浓度降低，使得其表面张力逐渐增大，因此在田间使用时，可适当添加一些表面活性剂来降低药液的表面张力^{[16, 17]}。但是也应注意，当表面活性剂的浓度达到临界胶束浓度后，药液的表面张力将不再随表面活性剂浓度的增加而降低。

王振等^[12]的研究表明，药液对靶标的润湿性能不仅与药液的表面张力有关，也与其分量有关。液体与固体的表面自由能大小和组成越接近，则越容易铺展。从本研究结果看，高效氟氯氰菊酯水乳剂2 000倍稀释液的表面张力小于苹果叶片近轴面的表面自由能，而远大于其远轴面的表面自由能，表明其更容易润湿苹果叶片的近轴面。对药剂稀释液在苹果叶片表面静态接触角和动态接触角的研究表明，高效氟氯氰菊酯水乳剂2 000倍稀释液的动态接触角下降最快，与庞红宇等^[13]的研究结果一致。

对高效氟氯氰菊酯水乳剂在苹果叶片表面润湿性能的研究，有助于开发适用于苹果树病虫害防治的高质量制剂产品，同时有助于指导其科学合理用药。