全 文 ：植物保护学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ， ２０１５， ４２（３）： ４５３ － ４５９ ＤＯＩ： １０ １３８０２ ／ ｊ． ｃｎｋｉ． ｚｗｂｈｘｂ． ２０１５ ０３ ０２５
基金项目： 国家科技支撑计划（２０１２ＢＡＤ１４Ｂ１２）
∗通讯作者（Ａｕｔｈｏｒ ｆｏｒ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ）， Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｘｘｌ＠ ｊａａｓ． ａｃ． ｃｎ， Ｔｅｌ： ０２５ － ８４３９０４０３
收稿日期： ２０１４ － ０５ － ２３
炔草酯微乳剂药液在菵草叶片上的润湿和
持留特性分析
许小龙∗ 徐广春 徐德进 顾中言
（江苏省农业科学院植物保护研究所， 南京 ２１００１４）
摘要： 为科学使用除草剂防治菵草，采用 Ｚｉｓｍａｎ图法测定了菵草叶片的临界表面张力及不同浓度
炔草酯微乳剂药液的表面张力，利用表面张力法测定了炔草酯微乳剂中表面活性剂的临界胶束浓
度及在菵草叶片上的接触角和最大稳定持留量。 结果表明，菵草叶片的临界表面张力为 ３１ ３ ｍＮ ／
ｍ。 炔草酯浓度为 ６７６ １ ｍｇ ／ Ｌ 时，药液表面张力为 ２８ ０ ｍＮ ／ ｍ，此时药液中表面活性剂浓度即为
临界胶束浓度；浓度为 １ ０００ ０、２ ０００ ０ ｍｇ ／ Ｌ时，表面活性剂浓度大于临界胶束浓度，其表面张力
分别为 ２７ ７、２７ ８ ｍＮ ／ ｍ，接触角均小于 ６０°，润湿性好，最大稳定持留量分别为 ３ ６５ ± ０ ０９、３ ８３
± ０ ０２ ｍｇ ／ ｃｍ２，均显著高于其余浓度；其余浓度下表面活性剂浓度均小于临界胶束浓度，药液表面
张力大于菵草叶片的临界表面张力（５００ ０ ｍｇ ／ Ｌ除外），接触角介于 ７５ ９ ～ １２５ ９°之间，润湿性中
等或差，最大稳定持留量相对较低，但均显著高于对照的 ０ ４７ ± ０ １０ ｍｇ ／ ｃｍ２。 表明只有药液表面
张力小于菵草叶片的临界表面张力，且药液中表面活性剂浓度达到临界胶束浓度时才能使药液在
菵草叶片上具有较好的润湿性和较高的最大稳定持留量。
关键词： 炔草酯； 菵草； 表面张力； 接触角
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｃｌｏｄｉｎａｆｏｐ⁃ｐｒｏｐａｒｇｙｌ
ＭＥ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｏｎ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｓｌｏｕｇｈｇｒａｓｓ Ｂｅｃｋｍａｎｎｉａ ｓｙｚｉｇａｃｈｎｅ ｌｅａｖｅｓ
Ｘｕ Ｘｉａｏｌｏｎｇ∗ Ｘｕ Ｇｕａｎｇｃｈｕｎ Ｘｕ Ｄｅｊｉｎ Ｇｕ Ｚｈｏｎｇｙａｎ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ， Ｊｉａｎｇｓｕ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００１４， Ｊｉａｎｇｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｏｒ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｕｓｅ ｏｆ ｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓ ａｇａｉｎｓｔ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｓｌｏｕｇｈｇｒａｓｓ， Ｂｅｃｋｍａｎｎｉａ ｓｙｚｉｇａｃｈｎｅ， ｔｈｅ
ｃｒｉｔｉｃａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ （ＣＳＴ） ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｓｌｏｕｇｈｇｒａｓｓ ｌｅａｖｅｓ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ Ｚｉｓｍａｎ ｍｅｔｈｏｄ．
Ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｃｌｏｄｉｎａｆｏｐ⁃ｐｒｏｐａｒｇｙｌ ＭＥ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｗａｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ
ｃｒｉｔｉｃａｌ ｍｉｃｅｌｌｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ （ ＣＭＣ） ｏｆ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ ｉｎ ｃｌｏｄｉｎａｆｏｐ⁃ｐｒｏｐａｒｇｙｌ ＭＥ ｗａｓ ａｌｓｏ ｍｅａｓｕｒｅｄ
ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ． Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｃｔ ａｎｇｌｅ ａｎｄ ｍａｘｉｍｕｍ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ
ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｎ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｓｌｏｕｇｈｇｒａｓｓ ｌｅａｖｅｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ． Ｔｈｅ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ＣＳＴ ｖａｌｕｅ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ
ｓｌｏｕｇｈｇｒａｓｓ ｌｅａｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｓ ３１ ３ ｍＮ ／ ｍ． Ｔｈｅ ＣＭＣ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ ｉｎ ｃｌｏｄｉｎａｆｏｐ⁃ｐｒｏｐａｒｇｙｌ ＭＥ ｉｓ ６７６ １
ｍｇ ／ Ｌ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗａｓ ２８ ０ ｍＮ ／ ｍ． Ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｌｏｄｉｎａｆｏｐ⁃ｐｒｏｐａｒｇｙｌ ＭＥ ａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ １ ０００ ０ ｏｒ ２ ０００ ０ ｍｇ ／ Ｌ ｗａｓ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ
ＣＭＣ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗａｓ ２７ ７ ａｎｄ ２７ ８ ｍＮ ／ ｍ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅｉｒ ｃｏｎｔａｃｔ
ａｎｇｌｅｓ （ ＜ ６０°） ｏｎ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｓｌｏｕｇｈｇｒａｓｓ ｌｅａｖｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｄｉｃａｔｉｖｅ ｏｆ ｇｏｏｄ ｗｅｔｔｉｎｇ ａｎｄ ｍａｘｉｍｕｍ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎｓ
ｗｅｒｅ ３ ６５ ± ０ ０９ ａｎｄ ３ ８３ ± ０ ０２ ｍｇ ／ ｃｍ２， ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ａｔ ｏｔｈｅｒ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｎ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｓｌｏｕｇｈｇｒａｓｓ ｌｅａｖｅｓ． Ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ
（ｅｘｃｅｐｔ ５００ ０ ｍｇ ／ Ｌ） ｗｅｒｅ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ＣＭＣ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ｖａｌｕｅｓ ｗｅｒｅ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｔｈｅ ＣＳＴ ｏｆ
Ａｍｅｒｉｃａｎ ｓｌｏｕｇｈｇｒａｓｓ ｌｅａｖｅｓ． Ｔｈｅｉｒ ｃｏｎｔａｃｔ ａｎｇｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ７５ ９ － １２５ ９° ｗｅｒｅ ｒｅｇａｒｄｅｄ ａｓ
ｍｏｄｅｒａｔｅ ｏｒ ｐｏｏｒ ｗｅｔｔｉｎｇ ａｎｄ ｍａｘｉｍｕｍ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｌｏｗ， ｂｕｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｗａｔｅｒ
ｏｎ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｓｌｏｕｇｈｇｒａｓｓ ｌｅａｖｅｓ （０ ４７ ± ０ １０ ｍｇ ／ ｃｍ２）． Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｏｎｌｙ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ
ｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｈｅｒｂｉｃｉｄｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｔｈｅ ＣＳＴ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｓｌｏｕｇｈｇｒａｓｓ ｌｅａｖｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ ｉｎ
ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｒｅａｃｈｅｓ ＣＭＣ， ｈｅｒｂｉｃｉｄｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｈａｖｅ ａ ｇｏｏｄ ｗｅｔｔｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ｍａｘｉｍｕｍ
ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｏｎ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｓｌｏｕｇｈｇｒａｓｓ ｌｅａｖｅｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｌｏｄｉｎａｆｏｐ⁃ｐｒｏｐａｒｇｙｌ； Ｂｅｃｋｍａｎｎｉａ ｓｙｚｉｇａｃｈｎｅ； ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ； ｃｏｎｔａｃｔ ａｎｇｌｅ
由于生产方式的改变及除草剂长期单一使用等
诸多 因 素 的 影 响， 菵 草 Ｂｅｃｋｍａｎｎｉａ ｓｙｚｉｇａｃｈｎｅ
（Ｓｔｅｕｄ． ） Ｆｅｒｎａｌｄ已经逐渐演变为长江流域及西南
地区稻茬麦田和油菜田的主要杂草，其发生量呈上
升趋势，同时作为水稻细菌性褐斑病菌 Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
ｓｙｒｉｎｇａｅ ｐｖ． ｓｙｒｉｎｇａｅ ｖａｎ Ｈｏｌｌ及锈病病菌的寄主（朱
文达，２００４；宋晓丰和叶桂峰，２０１０），危害着粮食作
物的生产。 目前，对菵草的控制仍以化学防治为主，
田间试验表明，用灭生性除草剂百草枯 ９００ ｇ ａ． ｉ． ／
ｈｍ２，防效可达 １００％ ；５５％吡氟草胺 ２ ７００ ｍＬ ／ ｈｍ２，
防效超过 ９０％ （陈克才，２００４；朱文达等，２００５）。 此
外，防除麦田菵草的药剂还有丁草胺（ｍａｃｈｅｔｔｅ）、精
噁唑禾草灵（ ｆｅｎｏｘａｐｒｏｐ⁃ｐ⁃ｅｔｈｙｌ）等。 随着人们对环
境安全和食品安全的关注越来越多，更多高效低毒
以及选择性强的农药被研制出来。 炔草酯是近年来
先正达公司研制的一种芳氧苯氧羧酸类手性含氟高
效低毒的除草剂，对恶性禾本科杂草有显著效果
（谭成侠等，２００８；郭峰等，２０１２）。 １５％炔草酯 ３００
ｇ ａ． ｉ． ／ ｈｍ２，对菵草的株防效超过 ９５％ ，鲜重防效在
９６％以上（黄正银等，２００７）。
一般来讲，禾本科植物的叶面具有较强的疏水
性，如水稻、小麦等植株，加上我国的农药使用技术
相对落后，药液经施药器械喷洒后流失严重，有效利
用率较低（顾中言，２００９；袁会珠等，２０１１）。 药液在
靶标植物叶片的润湿和持留性能决定着农药的防治
效果，而润湿、持留能力又与药液的表面张力、药液
在叶面上的接触角等密切有关（ Ｐｅｄｉｂｈｏｔｌａ ｅｔ ａｌ． ，
１９９９；邱占奎等，２００６；Ｙｕ ｅｔ ａｌ． ，２００９）。 经药械喷
出的雾滴在同靶标植物叶片表面接触的瞬间，其动
态表面张力较高，如果不能在此瞬间粘附到靶标植
物表面就会从叶面上反弹或滚落。 雾滴撞击到卷心
菜叶片上会发生反弹现象，而在光滑易亲水的叶面
上不会发生反弹现象，在卷心菜叶和小麦叶上发生
的反弹比黄豆叶和狐尾草叶片上的大（Ｒｅｉｃｈａｒｄ ｅｔ
ａｌ． ，１９９８）。 除靶标植物叶表的特性外（Ｇａｓｋｉｎ ｅｔ
ａｌ． ， ２００５； Ｍüｌｌｅｒ ＆ Ｒｉｅｄｅｒｅｒ， ２００５； Ｓｈｉｈ ｅｔ ａｌ． ，
２０１１），导致雾滴反弹现象的一个重要因子就是农
药制剂中的表面活性剂（屠豫钦，１９９９）。 表面活性
剂的合理运用可以很好地解决农药应用技术中的润
湿、粘附等问题，如果农药制剂中的表面活性剂使用
不当会导致药液在靶标上的润湿性差，药液难以附
着，不利于对靶体表面的穿透和生物活性的发挥
（Ｇａｓｋｉｎ ＆ Ｐａｔｈａｎ，２００６；Ｇａｓｋｉｎ ＆ Ｓｔｅｅｌｅ，２００９；华乃
震，２０１０）。 炔草酯由于对菵草具有较好的防除效
果，加上先正达公司在中国的专利已经到期，目前国
内的一些公司正着手生产炔草酯，并对其水性化的
剂型进行了创制。 本研究通过对不同浓度的炔草酯
微乳剂药滴在菵草叶面上行为特性的分析，评判其
制剂中表面活性剂使用的合理性，进而为其剂型的
研制及科学使用提供理论依据。
１ 材料与方法
１ １ 材料
供试菵草及药剂：采集新鲜无污染的分蘖期菵
草叶片进行试验；药剂为 １５％炔草酯（ｃｌｏｄｉｎａｆｏｐ⁃ｐｒ⁃
ｏｐａｒｇｙｌ）微乳剂，由杭州宇龙化工有限公司提供。
仪器：梅特勒 ＡＢ１３５⁃Ｓ 电子天平，梅特勒 － 托
利多股份有限公司；ＪＣ２０００Ｃ１Ｂ接触角测量仪，上海
中晨数字技术设备有限公司；ＪＺＨＹ⁃１８０ 型界面张力
仪，河北承德大华试验机有限公司；ＹＭＪ⁃Ｄ 叶面积
测量仪，浙江托普仪器有限公司。
１ ２ 方法
１ ２ １ 菵草叶片临界表面张力的测定
采用 Ｚｉｓｍａｎ图法（顾中言等，２００２ａ；屠豫钦和李
秉礼，２００６）测定菵草叶片的临界表面张力。 将不含
表面活性剂、不同表面张力的液体点滴在菵草叶面
上，表面张力大的液体在叶片上的接触角大，表面张
力小的液体接触角小，以接触角的 ｃｏｓθ 对液体表面
４５４ 植 物 保 护 学 报 ４２ 卷
张力作图，得到接触角与表面张力的回归直线，将直
线外延至 ｃｏｓθ ＝１ 处（接触角为 ０），对应的液体表面
张力值即为菵草叶片的临界表面张力值。
１ ２ ２ 表面张力及临界胶束浓度的测定
在 ２５０ ｍＬ三角瓶中配制以农药有效成分浓度
为标准的 １５％炔草酯微乳剂的系列浓度，然后用界
面张力仪测定各相应浓度药液表面张力，同一样品
连续测量 ５ 次，误差不超过 ０ ２ ｍＮ ／ ｍ。 当药液中表
面活性剂的浓度小于临界胶束浓度时，药液的表面
张力随表面活性剂浓度的升高而下降，当表面活性
剂大于或等于临界胶束浓度后，药液的表面张力不
随表面活性剂浓度的升高而改变或改变甚小。 将测
得的药液表面张力与对应药液浓度的对数作图，得
到一条曲线，并用作图法测定 １５％炔草酯微乳剂药
液中表面活性剂的临界胶束浓度。
１ ２ ３ 农药雾滴在菵草叶面上的润湿性分析
采集新鲜菵草叶片，不破坏叶面结构并使叶面
保持自然状态，平整地固定在接触角测量仪的载物
台上，然后用微量注射器滴出 ５ μＬ的液滴在菵草叶
面上，用接触角测量仪上的摄像头摄下液滴在叶面
上形成的接触角，输入电脑，用拟合分析法计算出药
滴在菵草叶面上的接触角，并根据 Ｇａｓｋｉｎ ｅｔ ａｌ．
（２００５）的分级方法来评判药液的润湿程度：θ ＜ ６０°
表明润湿性好；６０°≤θ ＜ ８０°润湿性中等；８０°≤θ ＜
１００°润湿性较差；θ≥１００°润湿性差。 本研究中以
１８０ ｓ时的接触角来判断雾滴在菵草叶片上的润湿
程度。
１ ２ ４ 农药雾滴在菵草叶面上的动态表面张力
用微量注射器分别吸取 ７ ８、１５ ６、３１ ３、６２ ５、
１２５ ０、２５０ ０、５００ ０、１ ０００ ０ 和 ２ ０００ ０ ｍｇ ／ Ｌ 的炔
草酯微乳剂药液各 ５ μＬ，点滴在菵草叶片表面形成
液滴，以清水处理为对照。 每间隔 ３０ ｓ 拍摄下液滴
照片，输入电脑后用拟合分析法测定出液滴在菵草
叶片上的接触角，与接触角 －表面张力回归直线进
行比较，估测药液液滴在菵草叶面上的动态表面张
力。 为避免温度变化引起液体表面张力的变化，液
体蒸发改变液滴体积而影响测定准确性，整个测定
过程在温度 ２５ ～ ２８ ℃、相对湿度 ８０％左右的封闭
环境下进行。 为避免灯光照射时间过长而引起液滴
蒸发，只在近视距摄影时打开光源。
１ ２ ５ 药液在菵草叶片上最大稳定持留量的测定
采用浸渍法（张源等，２０１１）测定药液在菵草叶
面上的最大稳定持留量。 将新鲜的菵草叶片称重
（ｍ１，ｇ），用镊子夹持垂直放入不同浓度的药液中浸
泡 ３ ～ ５ ｓ后取出，至叶片不滴水时再称重（ｍ２，ｇ），
重复 ３ 次，计算平均数。 用叶面积测量仪测定叶片
面积（ｓ，ｃｍ２），折算单位面积上药液的最大稳定持
留量 Ｒｍ（ｍｇ ／ ｃｍ２），Ｒｍ ＝ （ｍ２ － ｍ１） × １ ０００ ／ ｓ。
１ ３ 数据分析
采用 ＤＰＳ ７ ０５ 软件对试验数据进行分析，应用
Ｄｕｎｃａｎ氏新复极差法进行差异显著性检验。
２ 结果与分析
２ １ 菵草叶片的临界表面张力
通过 Ｚｉｓｍａｎ 图法，将图 １ 中的直线外延至
ｃｏｓθ ＝ １ 处，求得回归直线方程为 ｙ ＝ － ０ ０４１１ｘ ＋
２ ２８６３。 当 ｃｏｓθ ＝ １ 时，求得菵草叶片的临界表面
张力估值为 ３１ ３ ｍＮ ／ ｍ，其物理意义在于表面张力
小于此值的液体能在菵草叶面上润湿展布。
２ ２ 药液表面张力与菵草叶片临界表面张力的关系
当 １５％ 炔草酯微乳剂有效成分浓度为 ７ ８、
１５ ６、３１ ３、６２ ５、１２５ ０ 和 ２５０ ０ ｍｇ ／ Ｌ时，其药液的
表面张力值均大于菵草叶片的临界表面张力值（图
１）；有效成分浓度为 ５００ ０、１ ０００ ０ 和 ２ ０００ ０ ｍｇ ／
Ｌ时，药液的表面张力值均小于菵草叶片的临界表
面张力值。 药液浓度为 ５００ ０ ｍｇ ／ Ｌ时，曲线出现了
拐点，通过测定发现当药液浓度为 ６７６ １ ｍｇ ／ Ｌ 时，
药液中表面活性剂达到了临界胶束浓度，与之对应
的表面张力为 ２８ ０ ｍＮ ／ ｍ，小于菵草叶片的临界表
面张力值。 只有 １ ０００ ０ ｍｇ ／ Ｌ 和 ２ ０００ ０ ｍｇ ／ Ｌ 药
液中的表面活性剂浓度大于临界胶束浓度。
图 １ 药液的表面张力与菵草叶片临界
表面张力的关系
Ｆｉｇ． １ Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ
ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ
ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｓｌｏｕｇｈｇｒａｓｓ ｌｅａｖｅｓ
Ａ： 临界胶束浓度。 Ａ： Ｃｒｉｔｉｃａｌ ｍｉｃｅｌｌｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．
５５４３ 期 许小龙等： 炔草酯微乳剂药液在菵草叶片上的润湿和持留特性分析
２ ３ 药液在菵草叶片上的湿润性和动态表面张力分析
清水对照在菵草叶片上的初始接触角为
１３０ ９ ± １ ０°，经 １８０ ｓ后减小为 １２２ ７ ± １ ８°，大于
１００°，显著高于药液在菵草叶片上的接触角，润湿性
差；浓度为 ７ ８、１５ ６、３１ ３ 和 ６２ ５ ｍｇ ／ Ｌ 的药液在
菵草叶片上的接触角均大于 １００°，润湿性差；浓度
为 １２５ ０ ｍｇ ／ Ｌ时初始接触角大于 １００°，经 １８０ ｓ后
大于 ８０°，润湿性较差；浓度为 ２５０ ０ ｍｇ ／ Ｌ 时初始
接触角小于 ９０°，经 １８０ ｓ后减小为 ７３ ４°，润湿性中
等。 上述 ６ 个浓度药液中的表面活性剂浓度均小于
临界胶束浓度，在菵草叶片上润湿性中等至差（表
１）；其表面张力值均大于菵草叶片的临界表面张力
值，且显著高于浓度为 １ ０００ ０ 和 ２ ０００ ０ ｍｇ ／ Ｌ 药
液。 浓度为 ５００ ０ ｍｇ ／ Ｌ 的药液在菵草叶片上的初
始接触角为 ６８ ０°，经 １８０ ｓ 后减小至 １ ７°，润湿性
好；浓度为 １ ０００ ０ 和 ２ ０００ ０ ｍｇ ／ Ｌ 时初始接触角
均小于 ６０°，经 １２０ ｓ后接触角均为 ０°，显著低于其
余浓度，表面张力值小于菵草叶片的临界表面张力
值，润湿性好（表 １）。
表 １ １５％炔草酯微乳剂药液在菵草叶片上的接触角及动态表面张力变化
Ｔａｂｌｅ １ Ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｃｏｎｔａｃｔ ａｎｇｌｅ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｃｌｏｄｉｎａｆｏｐ⁃ｐｒｏｐａｒｇｙｌ １５％ ＭＥ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ
ｏｎ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｓｌｏｕｇｈｇｒａｓｓ ｌｅａｖｅｓ
时间
Ｔｉｍｅ （ｓ）
接触角 Ｃｏｎｔａｃｔ ａｎｇｌｅ （°）
０ ０（ＣＫ） ７ ８ ｍｇ ／ Ｌ １５ ６ ｍｇ ／ Ｌ ３１ ３ ｍｇ ／ Ｌ ６２ ５ ｍｇ ／ Ｌ １２５ ０ ｍｇ ／ Ｌ ２５０ ０ ｍｇ ／ Ｌ ５００ ０ ｍｇ ／ Ｌ １ ０００ ０ ｍｇ ／ Ｌ ２ ０００ ０ ｍｇ ／ Ｌ
→０ １３０ ９ ±
１ ０ ａ
１２５ ９ ±
１ ９ ａｂ
１２２ ５ ±
２ ５ ｂｃ
１１６ ８ ±
６ １ ｃ
１１６ ５ ±
２ ０ ｃ
１０５ ８ ±
２ ２ ｄ
８８ ９ ±
１ ０ ｅ
６８ ０ ±
０ ８ ｆ
５３ ４ ±
１ ３ ｇ
４２ ８ ±
１ ５ ｈ
３０ １２９ ５ ±
１ ４ ａ
１１９ ６ ±
１ ３ ｂ
１１６ ２ ±
３ ９ ｂｃ
１１２ ５ ±
５ ５ ｂｃ
１０９ １ ±
１ ９ ｃ
９８ ７ ±
１ ６ ｄ
８７ １ ±
１ ５ ｅ
４８ ４ ±
１ ０ ｆ
２８ ４ ±
０ ９ ｇ
２５ ０ ±
２ ４ ｇ
６０ １２７ ９ ±
１ ８ ａ
１１５ ５ ±
３ ５ ｂ
１１４ ５ ±
４ ５ ｂ
１０７ ９ ±
５ １ ｂ
１０６ ９ ±
１ ８ ｂ
９５ ３ ±
１ ４ ｃ
８４ ６ ±
１ ６ ｄ
３２ ３ ±
１ ５ ｅ
１３ ４ ±
０ ５ ｆ
１４ ５ ±
０ ５ ｆ
９０ １２６ ０ ±
１ ９ ａ
１１３ ７ ±
４ １ ｂ
１１３ ３ ±
４ ５ ｂ
１０７ ２ ±
５ １ ｂ
１０５ ２ ±
１ ０ ｂ
９２ ６ ±
１ ５ ｃ
８２ ２ ±
１ ７ ｄ
２２ ４ ±
１ ４ ｅ
７ ４ ±
０ ５ ｆ
８ ２ ±
０ ５ ｆ
１２０ １２４ ２ ±
１ ９ ａ
１１３ ２ ±
４ ０ ｂ
１１１ ９ ±
４ ６ ｂｃ
１０５ ９ ±
５ ０ ｂｃ
１０４ １ ±
１ ０ ｃ
９０ １ ±
１ ６ ｄ
７９ １ ±
２ １ ｅ
１０ ８ ±
０ ７ ｆ
０ ０ ±
０ ０ ｇ
０ ０ ±
０ ０ ｇ
１５０ １２３ ３ ±
１ ８ ａ
１１２ ６ ±
４ １ ｂ
１１０ ３ ±
４ ８ ｂｃ
１０４ ９ ±
５ ２ ｂｃ
１０２ ２ ±
１ １ ｃ
８７ ０ ±
１ ９ ｄ
７５ ９ ±
２ ３ ｅ
６ ３ ±
１ ０ ｆ
０ ０ ±
０ ０ ｆ
０ ０ ±
０ ０ ｆ
１８０ １２２ ７ ±
１ ８ ａ
１１１ ６ ±
４ １ ｂ
１０８ ６ ±
４ ６ ｂｃ
１０２ ７ ±
５ ８ ｂｃ
１００ ４ ±
１ １ ｃ
８３ １ ±
１ ９ ｄ
７３ ４ ±
２ ７ ｅ
１ ７ ±
１ ７ ｆ
０ ０ ±
０ ０ ｆ
０ ０ ±
０ ０ ｆ
时间
Ｔｉｍｅ （ｓ）
表面张力 Ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ （ｍＮ ／ ｍ）
０ ０（ＣＫ） ７ ８ ｍｇ ／ Ｌ １５ ６ ｍｇ ／ Ｌ ３１ ３ ｍｇ ／ Ｌ ６２ ５ ｍｇ ／ Ｌ １２５ ０ ｍｇ ／ Ｌ ２５０ ０ ｍｇ ／ Ｌ ５００ ０ ｍｇ ／ Ｌ １ ０００ ０ ｍｇ ／ Ｌ ２ ０００ ０ ｍｇ ／ Ｌ
→０ ７１ ５ ±
０ ３ ａ
６９ ９ ±
０ ７ ａｂ
６８ ７ ±
０ ９ ｂｃ
６６ ６ ±
２ ２ ｃ
６６ ５ ±
０ ４ ｃ
６２ ２ ±
０ ９ ｄ
５５ １ ±
０ ４ ｅ
４６ ５ ±
０ ３ ｆ
４１ １ ±
０ ４ ｇ
３７ ８ ±
０ ４ ｈ
３０ ７１ １ ±
０ ５ ａ
６７ ６ ±
０ ５ ｂ
６６ ４ ±
１ ５ ｂｃ
６４ ９ ±
２ １ ｂｃ
６３ ６ ±
０ ７ ｃ
５９ ３ ±
０ ７ ｄ
５４ ４ ±
０ ７ ｅ
３９ ５ ±
０ ３ ｆ
３４ ２ ±
０ ２ ｇ
３３ ６ ±
０ ４ ｇ
６０ ７０ ６ ±
０ ６ ａ
６６ １ ±
１ ４ ｂ
６５ ７ ±
１ ８ ｂｃ
６３ １ ±
２ ０ ｂｃ
６２ ７ ±
０ ５ ｃ
５７ ９ ±
０ ６ ｄ
５３ ３ ±
０ ７ ｅ
３５ １ ±
０ ４ ｆ
３２ ０ ±
０ １ ｇ
３２ １ ±
０ １ ｇ
９０ ６９ ９ ±
０ ７ ａ
６５ ４ ±
１ ６ ｂ
６５ ２ ±
１ ８ ｂｃ
６２ ８ ±
２ ０ ｂｃ
６２ ０ ±
０ ４ ｃ
５６ ７ ±
０ ７ ｄ
５２ ３ ±
０ ７ ｅ
３３ １ ±
０ ２ ｆ
３１ ５ ±
０ ０ ｆ
３１ ６ ±
０ ０ ｆ
１２０ ６９ ３ ±
０ ７ ａ
６５ ２ ±
１ ６ ｂ
６４ ７ ±
１ ８ ｂ
６２ ３ ±
２ ０ ｂｃ
６１ ５ ±
０ ５ ｃ
５５ ７ ±
０ ７ ｄ
５１ ０ ±
０ ９ ｅ
３１ ７ ±
０ １ ｆ
＜ ３１ ３ ＜３１ ３
１５０ ６９ ０ ±
０ ６ ａ
６５ ０ ±
１ ６ ｂ
６４ １ ±
１ ９ ｂｃ
６１ ９ ±
２ １ ｂｃ
６０ ８ ±
０ ５ ｃ
５４ ３ ±
０ ８ ｄ
４９ ７ ±
１ ０ ｅ
３１ ４ ±
０ １ ｆ
＜ ３１ ３ ＜３１ ３
１８０ ６８ ８ ±
０ ７ ａ
６４ ６ ±
１ ６ ｂ
６３ ４ ±
１ ８ ｂｃ
６１ ０ ±
２ ４ ｂｃ
６０ ０ ±
０ ５ ｃ
５２ ７ ±
０ ８ ｄ
４８ ７ ±
１ １ ｅ
３１ ３ ±
０ ０ ｆ
＜ ３１ ３ ＜３１ ３
表中数据为平均数 ±标准误（ｎ ＝ ３）。 同行数据后不同字母表示经 Ｄｕｎｃａｎ 氏新复极差法检验在 Ｐ ＜ ０ ０５ 水平差异显著。 Ｄａｔａ ａｒｅ
ｍｅａｎ ± ＳＥ （ｎ ＝３）． Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｒｏｗ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｔ Ｐ ＜０ ０５ ｌｅｖｅｌ ｂｙ Ｄｕｎｃａｎ’ｓ ｎｅｗ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒａｎｇｅ ｔｅｓｔ．
２ ４ 药液在菵草叶片上的最大稳定持留量分析
清水对照在菵草叶片上的最大稳定持留量最小，
为 ０ ４７ ±０ １０ ｍｇ ／ ｃｍ２，显著低于各浓度药液（图 ２）。
药液表面活性剂浓度大于临界胶束浓度的药液，即
６５４ 植 物 保 护 学 报 ４２ 卷
图 ２ 炔草酯微乳剂的药液在菵草叶片上的最大稳定持留量
Ｆｉｇ． ２ Ｍａｘｉｍｕｍ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｃｌｏｄｉｎａｆｏｐ⁃ｐｒｏｐａｒｇｙｌ ＭＥ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｏｎ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｓｌｏｕｇｈｇｒａｓｓ ｌｅａｖｅｓ
图中数据为平均数 ±标准误。 不同字母表示经 Ｄｕｎｃａｎ氏新复极差法检验在 Ｐ ＜ ０ ０５ 水平差异显著。 Ｄａｔａ ａｒｅ ｍｅａｎ ±
ＳＥ． Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｒｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｔ Ｐ ＜０ ０５ ｌｅｖｅｌ ｂｙ Ｄｕｎｃａｎ’ｓ ｎｅｗ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒａｎｇｅ ｔｅｓｔ．
１ ０００ ０和 ２ ０００ ０ ｍｇ ／ Ｌ处理在菵草叶片上的最大稳
定持留量分别为 ３ ６５ ± ０ ０９ ｍｇ ／ ｃｍ２ 和 ３ ８３ ± ０ ０２
ｍｇ ／ ｃｍ２，均显著高于其它浓度的药液。 ７ ８、１５ ６、
３１ ３和 ６２ ５ ｍｇ ／ Ｌ的药液在菵草叶片上的最大稳定
持留量无显著差异。
３ 讨论
菵草属于禾本科一年生草本植物，其叶片的临界
表面张力为 ３１ ３ ｍＮ ／ ｍ，远小于 １００ ｍＮ ／ ｍ，属于低能
表面。 研究表明菵草叶片的表皮细胞在横切面上的
排列呈平滑波浪形，表面积较小，不利于除草剂喷雾
液的滞留和吸收（宋晓丰和叶桂峰，２０１０）。 根据润湿
方程 ＷＳ ＝ γＳＶ － γＬＶ － γＳＬ ＞ ０，γＳＶ为固体的表面张力，
γＬＶ为液体的表面张力，γＳＬ为固液之间的界面张力，只
有液体的表面张力小于临界表面张力时，才可以在固
体表面完全润湿。 １５％炔草酯微乳剂推荐在麦田防
治菵草的有效浓度为 １２５ ０ ｍｇ ／ Ｌ，与之对应的药液
表面张力大于菵草叶片的临界表面张力，经 １８０ ｓ 后
不能在菵草叶片上完全润湿展布；浓度为 １ ０００ ０ 和
２ ０００ ０ ｍｇ ／ Ｌ药液表面张力小于菵草叶片的临界表
面张力且药液中表面活性剂浓度大于临界胶束浓度，
在菵草叶片上能完全润湿。 与多数禾本科植物如水
稻、小麦一样（顾中言等，２００２ｂ），菵草叶片也具有较
强的疏水性，清水在其叶片上的接触角大于 １００°。 目
前，生产上对菵草的防治仍以喷雾为主（陈克才，
２００４；朱文达等，２００５），水稀释性药液的表面张力趋
向于水的表面张力为 ７１ ８ ｍＮ ／ ｍ（徐广春等，２０１２），
远大于菵草叶片的表面张力。 表面活性剂能够降低
水溶液的表面张力，提高在靶标上的润湿性。 卢向阳
等（２００２）的研究也表明，除草剂推荐浓度下的药液表
面张力较大，在牛筋草 Ｅｌｅｕｓｉｎｅ ｉｎｄｉｃａ 和马唐 Ｄｉｇｉｔａｒ⁃
ｉａ ｓａｎｇｕｉｎａｉｌｉｓ上润湿性中等至差，添加助剂十二烷基
苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚后，润湿性和药效显著
提高。 实际上农药制剂中均含有表面活性剂，但绝大
多数药剂在推荐剂量下并不能在靶标植物表面上润
湿展布（徐广春等，２０１２），本研究中炔草酯推荐剂量
的药液在菵草叶片上也表现出较差的润湿性，因此，
在研发 １５％炔草酯微乳剂时，要兼顾到田间使用浓
度下药液中表面活性剂的浓度，调整制剂内表面活性
剂的种类或增加表面活性剂的用量，以便充分发挥农
药的毒力，提高对菵草的防治效果。
农药喷洒的最终靶标是有害生物，据统计多数情
况下有害生物接触药剂的量不超过实际用药量的
０ １％（Ｇｒａｈａｍ⁃Ｂｒｙｃｅ，１９７７）。 只有提高药液在靶标
植物上的沉积量才能确保防治效果，通常每一种作物
对特定的药液所能承载的量有一个饱和点，超过这一
点就会发生流失，流失后药液在叶面上达到最大稳定
持留量（袁会珠和齐淑华，１９９８）。 添加表面活性剂能
够改变药液在靶标植物上的最大稳定持留量，在疏水
性的植物上如水稻、小麦等，可提高最大稳定持留量。
水在菵草叶片上的最大稳定持留量较低，仅为 ０ ４７ ±
０ １０ ｍｇ ／ ｃｍ２，随着炔草酯微乳剂药液浓度的增加，即
表面活性剂浓度的增加，其菵草叶片上的最大稳定持
留量增加，当药液浓度为 １ ０００ ０ 和 ２ ０００ ０ ｍｇ ／ Ｌ
时，具有较高的最大稳定持留量。 由于不同种类的表
面活性剂提高最大稳定持留量的能力不同，如水中添
７５４３ 期 许小龙等： 炔草酯微乳剂药液在菵草叶片上的润湿和持留特性分析
加有机硅表面活性剂 Ｓｉｌｗｅｔ ４０８在稻叶上达到的最大
稳定持留量最大值要显著高于壬基酚聚氧乙烯醚
（１０ＥＯ）的 ＴＸ⁃１０，同时还发现同种表面活性剂的浓度
对稻叶上的最大稳定持留量有影响，多在表面活性剂
临界胶束浓度附近达到最大值（徐广春等，２０１３）。 刘
晓燕等（２０１０）在防治紫茎泽兰 Ｅｕｐａｔｏｒｉｕｍ ａｄｅｎｏｐｈｏ⁃
ｒｕｍ时，发现市售的氨氯吡啶酸（ｐｉｃｌｏｒａｍ）和甲嘧磺
隆（ｓｕｌｆｏｍｅｔｕｒｏｎ⁃ｍｅｔｈｙｌ）均不能在紫茎泽兰叶面铺
展，直接施用会造成除草剂的浪费和环境的污染，添
加大于临界胶束浓度的有机硅可明显改善除草剂在
其叶面的润湿性。 因此，研发中在优先考虑制剂稳定
性的前提下，添加喷雾助剂有利于提高药液在靶标植
物上的最大稳定持留量，从而达到良好的效果（张春
华等，２０１２）。 但对于喷雾助剂种类的选择以及喷雾
助剂用量的确定还有待进一步研究。
参 考 文 献 （Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）
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（责任编辑：李美娟）
９５４３ 期 许小龙等： 炔草酯微乳剂药液在菵草叶片上的润湿和持留特性分析