近日,，我校工程學院楊洲/段潔利團隊在國際知名期刊Computers and Electronics in Agriculture（中科院一區(qū)Top）,、Pest Management Science（中科院一區(qū)Top）上分別發(fā)表題為“Regulating the dynamic wetting behavior of pesticide on banana leaves at different growth stages with surfactants”“Spreading model of single droplet impacting the banana leaf surface and computational fluid dynamics simulation analysis”“Performance matching of common pesticides in banana plantations on the surface of banana leaves at different growth stages”的研究論文。開展了香蕉園常見農藥在不同生長階段香蕉葉片表面的性能匹配,、表面活性劑調控農藥在不同生長時期對香蕉葉片的動態(tài)潤濕行為、噴霧霧滴撞擊香蕉葉表面的擴散模型及計算流體力學仿真分析研究,，為蕉園機械化植保作業(yè)霧滴高效潤濕沉積提供了新的研究思路和方法,。

　　農藥噴灑是一個復雜的動態(tài)過程，在農藥霧滴與靶標葉面交互行為過程中存在著許多內在的變異,。包括（1）靶標作物自身的性狀與特性,，如不同靶標作物冠層特性、葉面形狀尺寸,、葉片傾角,、葉面毛刺、氣孔,、蠟質層和微觀結構等,；（2）霧滴可變的物化特性，如不同農藥制劑,、不同農藥配方的表面張力,、黏度、接觸性能,、粘附性能等,；（3）靶標冠層微氣候、湍流以及霧滴可變的撞擊條件,，如隨著噴霧過程的進行,，霧滴撞擊先前濕區(qū)域的可能性增加等均會對農藥霧滴在靶標葉面的有效沉積產生影響。

　　對香蕉不同生長階段的葉表面特征進行了研究,，表征了不同生長階段葉片表面微觀結構的變化,，并檢測了不同供試溶液在葉片表面的接觸角（CA），香蕉葉片不同生長階段的表面自由能 （SFE）以及極性和非極性成分,。不同生長階段葉片的潤濕行為揭示了葉片表面的潤濕性能與葉片表面特性以及農藥表面張力之間存在顯著相關性 ,。

　　研究還發(fā)現了表面活性劑，可以有效調節(jié)農藥的物理化學性質,，增強藥液在葉片表面的潤濕性和附著性,。能量耗散和潤濕面積的分析進一步表明，在液滴鋪展過程中,，成熟葉的能量耗散率較高,，鋪展面積較大，更有利于農藥的保持和潤濕效果,。這些研究不僅建立了不同生長期葉片表面特性與農藥噴灑效果之間的聯(lián)系,，而且提高了農藥的利用效率,，為香蕉種植的病蟲害防治和環(huán)境保護提供了科學依據。

　　此外,，還從微觀和宏觀角度建立了能要霧滴撞擊葉片表面的擴散模型和計算流體力學模型,。闡明了液滴沉積性能與噴霧作業(yè)參數之間的關系，揭示了農藥液滴撞擊香蕉葉片表面的動態(tài)行為過程,，實現了定量反映農藥液滴的撞擊過程,。本研究建立的農藥液滴撞擊香蕉葉片表面的擴散模型和仿真模型，可為噴霧霧滴沉積行為解析和高效潤濕沉積的農藥施用提供指導,。

　　工程學院博士后蔣寅龍和2021級博士研究生蔣婷婷分別為論文第一作者,，楊洲教授和段潔利教授為論文通訊作者。該研究獲得國家現代農業(yè)產業(yè)技術體系和廣東省自然科學基金等項目資助,。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1002/ps.7713

　　　　　　　　　https://doi.org/10.1002/ps.8408

　　　　　　　　　https://doi.org/10.1016/j.compag.2024.109113

                                          文圖/工程學院