煙草生長的中后期是病蟲害的高發(fā)階段，嚴重時發(fā)病率可高達90%，對煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴重影響。病蟲害發(fā)生的主要部位是葉片，病蟲害的防控以噴灑農(nóng)藥防治為主。生產(chǎn)上常因農(nóng)藥霧滴附著率低而導致防治效果不理想。因此，如何提高農(nóng)藥霧滴在葉面的有效附著能力，是煙草病害防治上急需解決的問題。

農(nóng)藥霧滴在單位面積植株葉片上沉積的物理量稱為霧滴沉積，是藥液施用效率高低的重要指標之一，決定其在病蟲害防治中的使用效果。有研究表明，葉傾角、藥液表面張力、葉片表面結(jié)構(gòu)和噴霧距離等均會顯著影響藥液霧滴在植株葉片上的沉積。作物葉片對藥液霧滴的承載存在一個臨界點，當藥液噴施量超過該臨界點后，葉面的藥液會自動發(fā)生流失，這個臨界點被稱為流失點（Point of Runoff，POR）。當施藥量超過流失點發(fā)生流失并達到穩(wěn)定狀態(tài)時，藥液在植物葉面達到最大穩(wěn)定持留量（Maximum Retention，Rm）。藥液霧滴發(fā)生匯聚、流失后形成的最大穩(wěn)定持留量值遠遠小于流失點，大量流失的藥液還會造成環(huán)境污染。因此，在農(nóng)藥噴施過程中嚴格控制施藥量在流失點以內(nèi)，對于提高農(nóng)藥利用效率和減少環(huán)境污染至關重要。

目前，葉面農(nóng)藥霧滴沉積在作物上的相關研究報道較多。楊希娃等對棉花、水稻與小麥葉片傾角為0°、15°、30°、45°、60°和75°的試驗表明：葉片表面性質(zhì)、葉片傾角對沉積量影響差異顯著；減小葉片傾角有助于增加沉積量；葉片微結(jié)構(gòu)可能是影響作物沉積量的原因之一。徐廣春等研究表明，水稻葉片的強疏水性主要歸因于其表面布滿了包被著蠟質(zhì)的乳頭狀突起，同時還可能與其葉表面的腺毛長度和氣孔密度密切相關；水稻葉片正、反面的臨界表面張力估值分別為29.90和31.22 mN/m；霧滴在傾角較低時（30°）能粘附在葉片上，較高時（60°）滾落。袁會珠測定了相同噴霧距離下小麥葉片分別在30?、60?和90?葉傾角時的流失點和最大穩(wěn)定持留量，發(fā)現(xiàn)葉傾角越小，流失點和最大穩(wěn)定持留量越高，沉積在葉面的霧滴越多；葉傾角越大，流失點和最大穩(wěn)定持留量越低，沉積在葉面的霧滴越少。朱金文等的研究也表明，葉傾角越大其流失點和最大穩(wěn)定持留量越低。

不同作物葉片的臨界表面張力差異很大，顧中言等研究了包菜、水稻、雀麥等13種植物，發(fā)現(xiàn)其葉片的臨界表面張力值為36.26~71.81 mN/m不等。而煙草K326和云煙87的葉片臨界表面張力分別為30.41 mN/m、29.46 mN/m，表明這兩個品種葉片臨界表面張力相近，且低于小麥、棉花、茄子等。陸軍等對水平靜電噴霧條件下不同噴霧距離對黃瓜葉片流失點和最大穩(wěn)定持留量的影響進行試驗，發(fā)現(xiàn)隨著軸向噴霧距離（25~375 cm）的增加黃瓜葉片的流失點先上升后下降，在125 cm噴霧距離時流失點達到最大值。但煙草上對農(nóng)藥在葉面的沉積、潤濕和持留等方面的相關研究卻報道較少，綜合噴霧距離和葉傾角兩方面因素對煙草葉片流失點和最大穩(wěn)定持留量的影響方面還鮮見報道。因此，對影響成熟期煙草農(nóng)藥霧滴附著的關鍵指標如臨界表面張力、葉傾角、噴霧距離、流失點和最大穩(wěn)定持流量等因子進行了試驗，旨在為提高農(nóng)藥霧滴附著效率和農(nóng)藥有效性提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料和儀器

供試煙草品種為紅花大金元。于2020年7月17—21日選取云南省石林縣云葉烤煙技術研究合作社種植的處于成熟期（移栽后100 d左右）的煙株進行測定。

采用表面張力分別為38、48和60 mN/m達因液和純水（表面張力為72 mN/m）測定液滴在葉片表面的接觸角。利用光學數(shù)碼顯微鏡（G1200型，深圳智達發(fā)電子有限公司）進行接觸角圖像采集，用Canny邊緣檢測算法進行液滴輪廓提取。根據(jù)孫統(tǒng)等的發(fā)明專利自制葉傾角測量儀測定不同葉位的葉傾角。采用靜電噴霧器（3WBJ-16型，貴州黔霖農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司）、參考呂曉蘭等的發(fā)明專利自制設備測定不同葉傾角下葉片表面沉積的霧滴量。

1.2方法

1.2.1接觸角的測定及臨界表面張力的計算

接觸角（θ）是指在固、液、氣三相交界處，自固-液界面經(jīng)液體內(nèi)部到氣-液界面之間的夾角。選取3株健康煙草中部葉片，截取葉片中間不包含主脈和粗大支脈的部分（取下后1 h內(nèi)使用），將葉片切成長1.0~1.5 cm，寬小于5.0 mm的細條（盡可能減小寬度以消除顯微鏡背景的影響）。將葉片水平置于顯微鏡載物臺上，調(diào)整載物臺高度至與顯微鏡觀測鏡中心平齊，用微量注射器分別取0.5μL不同表面張力的測試液，滴落至載物臺上的葉片上；待液滴穩(wěn)定持留120 s后，用顯微鏡（×1 000）進行觀測并拍照（圖1 A）；利用Canny邊緣檢測算法對所拍攝圖片中的測試液滴進行輪廓提取（圖1 B），手動去除背景中的白色像素點，得到干擾較少的液滴輪廓，擬合輪廓曲線（圖1 C），對擬合出的輪廓做切線，得到接觸角值（圖1 D）。每次測試后更換新葉片，每種不同表面張力的測試液重復測定3次。

圖1用Canny邊緣檢測算法測定接觸角

A.顯微鏡拍攝的葉面測試液滴B.用Canny算法進行邊緣檢測（紅色線為提取的輪廓曲線）C.輪廓擬合（黃色線為去除干擾后的輪廓曲線）D.確定并測定接觸角（紅色線為優(yōu)化后的輪廓曲線，右側(cè)兩條綠色線的夾角即為接觸角θ）。放大倍數(shù)為1 000倍

采用不同表面張力測試液測出接觸角（θ）后，計算其余弦值（cosθ）。將不同測試液的表面張力與cosθ進行相關分析，測定植物臨界表面張力法，cosθ=1處所對應的液體表面張力即為煙草葉片的臨界表面張力。

1.2.2葉傾角的測定

葉傾角是葉片腹部法線與地面法線的夾角，不同生長階段的煙株葉片數(shù)量與葉傾角不同。隨機選取10株健康煙株，按照從冠層至根的順序?qū)⑷~片進行編號，采用葉傾角測量儀依次測定每片煙葉的葉傾角。

1.2.3不同噴霧高度下的流失點和最大穩(wěn)定持留量的測定

流失點和最大穩(wěn)定持留量的測定裝置見圖2。將噴霧器固定在可變高度噴霧架上，噴頭與地面垂直，分別設置噴嘴下沿與葉片中心垂直距離50、100、150和200 cm 4種噴霧距離，噴霧器中裝入水，進行噴霧時關閉靜電功能。測定裝置由載物臺、電子秤和防霧滴沉積罩3部分組成。其中載物臺可進行90°以內(nèi)的傾斜角度調(diào)整；電子秤精度為0.01 g（YH-50002型，東陽市英衡智能設備有限公司）；防護罩為透明的亞克力材料制成，防止霧滴沉積到電子秤上。

圖2流失點和最大穩(wěn)定持留量值的測定裝置

選擇3株煙草，取中部鮮煙葉葉片（采收后1 h內(nèi)），將葉片中間部位不包含主脈和粗大支脈的部分裁剪成5 cm×10 cm長方形，裁剪過程中不可接觸葉片表面，避免破壞葉片表面結(jié)構(gòu)。將剪好的葉片背面用雙面膠粘在載物臺上，置于霧化噴頭正下方50、100、150和200 cm的距離，按照測量的葉傾角作為載物臺傾斜角度測定流失點。葉片粘貼牢固并且調(diào)整好載物臺角度后，將電子秤清零開始噴霧，當葉面的藥液霧滴開始在葉片上匯聚、滴落時，讀取最大讀數(shù)，即為流失點；停止噴霧后到藥液不再從葉片流落且電子秤顯示數(shù)字穩(wěn)定，此時的讀數(shù)即為最大穩(wěn)定持留量。每次噴霧后更換葉片，重復3次。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件進行試驗數(shù)據(jù)的整理與制圖，并進行一元線性回歸和相關性分析。采用單因素方差分析法進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，采用LSD法進行數(shù)據(jù)間差異的顯著性檢驗。