烷基聚葡糖苷液滴在黃瓜葉面的潤濕狀態(tài)及動態(tài)鋪展行為

張紅濤，陸 軍，魏德云，胡玉霞

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烷基聚葡糖苷液滴在黃瓜葉面的潤濕狀態(tài)及動態(tài)鋪展行為

張紅濤1，陸 軍2※，魏德云2，胡玉霞3

（1. 華北水利水電大學電力學院，鄭州 450011；2. 浙江農(nóng)林大學暨陽學院，諸暨311800；3. 鄭州大學電氣工程學院，鄭州 450001）

為了探究烷基聚葡糖苷（alkyl polyglycosid，APG）在黃瓜葉面的動態(tài)潤濕行為及其動態(tài)接觸角變化規(guī)律，采用表面張力與接觸角測量儀測量了一次去離子水和9種質量百分數(shù)APG水溶液（14.35%～85.78%）的表面張力、液滴葉面接觸角與動態(tài)接觸角、前進角與后退角、鋪展直徑等動態(tài)潤濕參數(shù)。依據(jù)Tanner法則對接觸角滯后現(xiàn)象、鋪展驅動力成因進行分析和推測，并應用冪次法則擬合了鋪展直徑與冪值和時間的關系曲線。結果表明，9種APG水溶液的表面張力介于27.96～29.73 mN/m小幅范圍內，而接觸角卻在11.35°～34.20°較大范圍內變化；接觸角滯后性（Δ＝46.89°）較大，反映出一次去離子水在活體植物黃瓜葉面的接觸角變化符合粗糙表面上接觸角滯后現(xiàn)象的基本規(guī)律；各質量百分數(shù)APG溶液的動態(tài)接觸角在前1 s內急速下降，在之后1～10 s平穩(wěn)減小并漸趨于穩(wěn)定；APG在黃瓜葉面的鋪展直徑與時間的關系均較好地符合冪次法則，據(jù)此推測動態(tài)表面張力是黃瓜葉面（界面）占據(jù)絕對優(yōu)勢的鋪展驅動力。

接觸角；潤濕；液滴；烷基聚葡糖苷，黃瓜葉片，動態(tài)潤濕，Tanner法則

0 引 言

改善藥液在靶標表面的潤濕性是提高農(nóng)藥利用率的有效途徑之一。噴霧藥液到達靶標植株后，會在其表面發(fā)生沉積、持留、鋪展和滲透[1-3]等系列動態(tài)過程，其中霧滴著靶動態(tài)潤濕行為將直接影響施藥效果，并決定藥液向生物體的傳遞規(guī)律。21世紀后，藥液與靶標界面的動態(tài)潤濕行為研究，已成為農(nóng)藥應用技術領域非?；钴S的研究方向[4-7]，也是精準施藥技術重要的研究內容之一[8-10]。

不同植物葉片表面特征決定其潤濕性的差異，一般易濕潤葉面是指水滴在其表面的接觸角小于110°的葉片，而難濕潤葉面是指大于110°的葉片[11-12]。精準施藥技術要求噴霧藥液到達植株靶標葉面后迅速鋪展，根據(jù)霧滴藥液的動態(tài)表面張力值和動態(tài)接觸角來篩選農(nóng)藥助劑[13-15]。

作為國際公認的首選“綠色”功能性表面活性劑-烷基聚葡糖苷（alkyl polyglycosid，APG），因其具有高表面活性和生態(tài)安全性而備受關注。近年來圍繞APG農(nóng)藥助劑制備、改性及其增效作用機制研究，國內外學者作了大量的工作，并取得了較為明顯的成果[16-18]。如Holloway等[19-21]研究了在農(nóng)藥藥液中添加APG等表面活性劑以減小藥液表面張力及藥液葉片表面接觸角的方法；王波等[22]研究了劑型及表面活性劑對農(nóng)藥藥液在植物葉片上鋪展行為的影響，試驗結果表明表面張力并非增強藥液持留和鋪展能力的唯一因素；王淑杰等[23]研究了典型植物葉片對農(nóng)藥潤濕特性及持藥量的影響，結果表明植物葉片的潤濕性與藥液持留量有一定相關性，兩者都受葉面表面特征的影響，同時藥液持留量還受葉片對藥液黏附性影響。但在精準施藥技術領域動態(tài)潤濕方面的研究報道卻相對較少[24-25]。

本文擬通過測量9種APG水溶液的表面張力，以及APG液滴在黃瓜葉片表面的動態(tài)接觸角、鋪展直徑等動態(tài)潤濕參數(shù)，探討APG在活體植物黃瓜葉面接觸角變化及滯后現(xiàn)象的基本規(guī)律，研究其鋪展特性及驅動力成因，為以黃瓜為靶標、APG為助劑的農(nóng)藥噴施提供理論依據(jù)和技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

烷基聚葡糖苷（試劑型號APG-0810，南京金陵石化研究院，由該廠家提供的產(chǎn)品技術指標為：烷基碳數(shù)8～10、活性物50.0%、糖聚合度1.6～1.8、殘留醇≤1%、HLB值15～16、pH值11.5～12.5）；新鮮黃瓜葉片（黃瓜品種為津研4號，溫室生長65 d，從頂端向下第4片葉子，為保持葉片新鮮，均在采摘后2 h內進行試驗）。

表面張力與接觸角測量儀（KSV CAM 101型，芬蘭KSV儀器公司），該儀器主要參數(shù)和技術指標如表1所示；微量注射器（量程0.5～100L，瑞士Hamilton公司）。

表1 KSV測量儀的技術參數(shù)

1.2 試驗方案

由于采用的烷基聚葡糖苷（APG-0810）不是工業(yè)提純的表面活性劑，試驗配置了包含低（10～29%）、中（30～69%）、高（70～89%）濃度在內的9種APG水溶液作為液滴試劑。實驗室環(huán)境溫度（3±1）℃，濕度58%±2%。首先用一次去離子水與APG試劑配制9種濃度的APG水溶液，質量百分數(shù)分別為14.35%、20.08%、25.09%、33.44%、50.12%、66.78%、75.09%、80.08%、85.78%（均在配制后2 h內進行試驗）。沿著黃瓜葉片中部主葉脈對稱剪下2.5 cm×2.5 cm的部分作為試驗樣本，平整鋪放在載玻片上[2,14]。從微量注射器中旋出5～10L上述各種濃度的液滴，分別滴于載玻片黃瓜葉片樣本上。采用懸滴法測定各濃度體系APG水溶液的表面張力，再采用躺滴法測量接觸角、動態(tài)接觸角、前進角、后退角、鋪展直徑等動態(tài)潤濕參數(shù)，KSV表面張力與接觸角測量儀用自帶的CCD攝像機采集圖像數(shù)據(jù)，利用CAM 2008圖像分析軟件進行液滴形狀分析和輪廓擬合，由此測出上述表面張力值和動態(tài)潤濕參數(shù)值。依據(jù)前期觀測和預試驗，圖像采集時間設置在2～16 s內，圖像采集速率分別設定為62.50、10.42和8.93 幀/s。每種濃度體系的液滴重復試驗3次，測試結果取平均值。

1.3 測量方法

1.3.1 表面張力的測量方法

用懸滴法測量表面張力。從微量注射器的平底針口處旋出5～10L液滴，在懸滴狀態(tài)下保持2 min以上使液滴趨于平穩(wěn)，CCD攝像機在靜態(tài)模式下采集圖像，由圖像輪廓擬合結果測量出表面張力，懸滴圖像及其擬合如圖1a～b所示。

圖1 液滴圖像及其擬合圖像

1.3.2 接觸角、動態(tài)接觸角θ的測量方法

躺滴法測量接觸角、動態(tài)接觸角θ。液滴落下角度不同，在到達葉面并接觸瞬間，其滴型形狀會有明顯不同，會直接影響接觸角的測量，因此本文接觸角、動態(tài)接觸角測量全部采用垂直滴落方式。以垂直自由落體的方式，從微量注射器的平底針口處旋出5～10L液滴，滴于黃瓜葉片表面，微量注射器平底針口距離黃瓜葉片表面6.8 cm。液滴在葉面自由動態(tài)鋪展2 min，液滴趨于平穩(wěn)后，CCD攝像機在靜態(tài)模式下采集圖像，由圖像輪廓擬合結果測量出接觸角。上述過程CCD攝像機在連續(xù)記錄模式下以62.50幀/s的速度采集圖像，圖像采集時間2 s，連續(xù)的每幀圖像輪廓擬合結果測量出動態(tài)接觸角，躺滴圖像及其擬合如圖1c～d所示。

1.3.3 鋪展直徑的測量方法

調整微量注射器使其平底針口與載玻片上黃瓜葉面距離6.8 cm，再從微量注射器的平底針口處旋出5～10L液滴，以垂直自由落體的方式，滴于黃瓜葉片表面。設置圖像采集時間10 s，圖像采集速率設定8.93幀/s，由圖像輪廓擬合測量出動態(tài)鋪展直徑，鋪展直徑圖像及其擬合如圖1e～f所示。

1.3.4 前進角θ、后退角θ的測量方法

從微量注射器平底針口旋出5～10L液滴滴于黃瓜葉面，再以很低的速度加入（或移走）液滴，不斷增大（或減?。┰撘旱误w積，在此移動過程初期，液滴與葉面的接觸角逐漸增大（或減?。?，而接觸面積并不發(fā)生變化。但當液滴的體積達到臨界值時，液滴在葉面的三相接觸線則發(fā)生往外（或往里）移動。設置圖像采集時間10 s，圖像采集速率設定10.42幀/s，在連續(xù)模式下用CCD攝像機記錄上述過程到達臨界值發(fā)生移動前變化的接觸角，即為所測量的前進角（或后退角）。測量過程中前進角θ（或后退角θ）的摩擦方向及其圖像輪廓擬合，如圖2所示。

圖2 前進角與后退角的測量

1.4 研究方法

Tanner法則[26]認為，對于通過在固、氣、液三相線處非平衡表（界）面張力導致的鋪展，其鋪展直徑與時間的關系符合以下關系，即

Tanner法則中[26-27]，當表面張力為時間的函數(shù)時，推出冪值＜0.1的情況；當鋪展直徑隨時間變化呈線性關系時，符合最大鋪展速度條件下完全由表面張力梯度導致的超鋪展行為，推出冪值=1的情況，即()∝·；當液體黏度、表面張力、液滴體積均變化很小或趨于穩(wěn)定且相對恒定時，符合三相線處非平衡表（界）面張力導致的鋪展行為，推出冪值=0.1的情況，即()∝·0.1。

2 結果與分析

2.1 不同質量百分數(shù)APG的表面張力

試驗首先測量了一次去離子水和APG液滴的表面張力值，分別為71.16和30.73 mN/m。而APG水溶液的表面張力與濃度密切關聯(lián)，重復3次測量與平均值相比，正負偏差小于5%的APG水溶液表面張力值隨濃度（質量百分數(shù)）變化的關系，如圖3所示。從圖3可以看出，質量百分數(shù)為14.35%～33.44%的APG水溶液的表面張力值變化范圍在29.73～29.08 mN/m內，呈略微減少趨勢。而質量百分數(shù)為50.12%～80.08%的APG水溶液的表面張力值變化不大，范圍在28.90～28.27 mN/m之間。隨著濃度的增加，當APG質量百分數(shù)達到85.78%時，溶液的表面張力值降至27.96 mN/m，是所配制9種濃度APG水溶液表面張力值中的最小值。

注：APG，為烷基聚葡糖苷。下同。

2.2 黃瓜葉面接觸角、動態(tài)接觸角

9種質量百分數(shù)的APG水溶液液滴的黃瓜葉面接觸角值如圖3所示。從圖3可以看出，隨著質量百分數(shù)濃度的增加，黃瓜葉面接觸角呈單峰曲線變化趨勢，最小值為11.35°，在APG質量百分數(shù)為66.78%時接觸角達到最大峰值34.20°。

在16 s內APG液滴、一次去離子水液滴的黃瓜葉面動態(tài)接觸角θ值如圖4所示。由圖4可以看出，前2 s內APG液滴動態(tài)接觸角θ值急劇減小，在之后2～16 s內逐漸趨于穩(wěn)定。APG液滴前2 s鋪展速率極大，雖然動態(tài)接觸角θ的理論最大初始值為180°，但試驗所能測到的最大動態(tài)接觸角θ（當→0時的初始值）為102.37°，在趨于平穩(wěn)后測到的動態(tài)接觸角θ（當→16 s時的穩(wěn)定值）為29.47°，動態(tài)接觸角減小的幅度達到72.90°。而在16 s內一次去離子水液滴的動態(tài)接觸θ值變化極小，滴于葉面后相對穩(wěn)定在94.30°～94.70°范圍內。

圖4 一次去離子水和APG試劑在黃瓜葉片上的動態(tài)接觸角

9種質量百分數(shù)的APG水溶液液滴的黃瓜葉面動態(tài)接觸角θ值如圖5所示。從圖5可看出，9種質量百分數(shù)APG液滴在黃瓜葉面的動態(tài)接觸角θ均在前1 s內急速減小，在之后1～10 s逐漸趨于穩(wěn)定。在可觀測的前1 s內，質量百分數(shù)為25.09%的APG液滴，其動態(tài)接觸角減小幅度達到36.73%。APG液滴在黃瓜葉面的動態(tài)接觸角θ隨著時間增加而減小，主要有2方面的影響因素，一是液滴表面張力的變化，二是接觸角的滯后效應。9種濃度APG液滴的黃瓜葉面動態(tài)接觸角θ值變化幅度較大，但它們的表面張力值卻在27.96～29.73 mN/m較窄的范圍內，可以推測9種濃度APG液滴在黃瓜葉面的潤濕性能可能與其表（界）面張力的動態(tài)行為有關。

圖5 不同質量百分數(shù)APG液滴黃瓜葉面動態(tài)接觸角

2.3 黃瓜葉面前進角、后退角

10 s內一次去離子水在黃瓜葉面的前進角θ與后退角θ，如圖6所示。由圖6可看出，隨著時間的增加，一次去離子水在黃瓜葉面上的前進角θ增大，后退接觸角θ減小。在10 s內前進角增加7.54°，而后退角減小22.85°，即10 s內前進角增大幅度小于后退角減小幅度。黃瓜葉片表面的接觸角滯后性（Δ＝46.89°）較大。根據(jù)文獻[28]，圖9的試驗數(shù)據(jù)反映出，一次去離子水在活體植物黃瓜葉面的接觸角變化符合粗糙表面上接觸角滯后現(xiàn)象的基本規(guī)律。

圖6 一次去離子水在黃瓜葉片上的前進角與后退角

2.4 黃瓜葉面鋪展直徑

APG試劑液滴在黃瓜葉面0.35 s內的鋪展圖像，如圖7所示。從圖7觀測可知，APG液滴展現(xiàn)出極好的潤濕性能，液滴在接觸葉面瞬間就迅速鋪展開來。APG液滴在0.35 s內的動態(tài)接觸角由102.37°減小至56.53°，減小幅度達44.78%。

一次去離子水、APG試劑，以及低（25.09%）、中（66.78%）、高（75.09%）3種質量百分數(shù)APG液滴在黃瓜葉面10 s內的鋪展直徑如圖8所示。從圖8可以看到，10 s內一次去離子水液滴的黃瓜葉面鋪展直徑變化極小，其數(shù)據(jù)點連線幾乎接近于直線。而APG液滴的黃瓜葉面鋪展直徑均有不同程度的增加，在前1 s內鋪展直徑增幅變化較大，之后1～9 s內則變化相對平緩。此外，低質量分數(shù)（25.09%）APG液滴與APG試劑的變化趨勢相一致，而中（66.78%）和高（75.09%）質量分數(shù)APG液滴鋪展直徑隨著時間的增加，出現(xiàn)了短暫減小，特別在0.2～2 s內減小較為明顯。據(jù)此推測APG液滴在鋪展過程中遇到葉面茸毛的阻礙作用，或受到葉脈脈絡的阻擋，使其鋪展過程造成短暫回流，該現(xiàn)象與黃瓜葉面結構特征密切關聯(lián)[2]。

a. 0.05 s時的圖像a. Image at 0.05 sb. 0.08 s時的圖像b. Image at 0.08 s c. 0.11 s時的圖像c. Image at 0.11 sd. 0.14 s時的圖像d. Image at 0.14 s e. 0.18 s時的圖像e. Image at 0.18 sf. 0.35 s時的圖像f. Image at 0.35 s

圖8 一次去離子水和不同質量百分數(shù)APG溶液在黃瓜葉面的鋪展直徑

2.5 鋪展直徑與冪值和時間的關系

根據(jù)Tanner法則關于鋪展直徑與冪值和時間的關系，試驗采集時間選取0～10 s，常數(shù)項設定=1，利用MATLAB軟件繪制出鋪展直徑隨冪值和時間變化的關系圖，如圖9所示。

在Tanner法則中，冪值介于0.01～0.1時的關系曲面如圖9a所示，冪值=0.1時的關系曲線如圖9b所示，冪值介于0.1～1時的關系曲面如圖9c所示。依據(jù)上述3種假定關系，試驗測量發(fā)現(xiàn)：鋪展直徑與時間的關系符合按() =·t的曲線擬合規(guī)律，即遵循冪次法則，根據(jù)Tanner法則關于鋪展直徑與冪值和時間的關系，通過擬合曲線，可以得到系列的系數(shù)值、冪值[2,27]。

上述現(xiàn)象可解釋為，各質量百分數(shù)APG液滴的黃瓜葉面鋪展過程不斷產(chǎn)生出新的表（界）面，在此過程中表面活性劑APG需要從體相不斷擴散并吸附到新的表（界）面，由此各質量百分數(shù)APG在鋪展過程中的表面張力為動態(tài)變化，且應大于平衡表面張力[27]。測量結果遵循冪次法則[26]，據(jù)此推測：各質量百分數(shù)APG液滴的黃瓜葉面鋪展行為既不是由表面張力梯度導致，也不是由三相線處的非平衡表（界）面張力驅動導致，而主要是由各質量百分數(shù)APG濃度體系的動態(tài)表面張力變化引起的[2]。

圖9 鋪展直徑與冪值和時間的關系曲面及曲線

2.6 鋪展直徑擬合曲線

根據(jù)冪次法則，應用MATLAB軟件對鋪展直徑數(shù)據(jù)點進行曲線擬合。各質量百分數(shù)APG液滴黃瓜葉面鋪展直徑的擬合參數(shù)值及其曲線如表2所示。從表2可以看出，各質量百分數(shù)APG液滴黃瓜葉面擬合曲線的冪值在0.01～0.08范圍內，系數(shù)值的范圍在2.787 3～3.567 3之間，且低濃度APG呈現(xiàn)出較高的擬合程度。此外，質量百分數(shù)低于66.78%的APG，其冪值隨著濃度的增加而減小。根據(jù)文獻[26-28]，冪次法則擬合結果反映出在黃瓜葉面鋪展過程中APG液滴的表面張力值是動態(tài)變化的，該值應大于平衡時的表面張力值，由此也推測出APG液滴黃瓜葉面的動態(tài)表面張力是占據(jù)絕對優(yōu)勢的鋪展驅動力，該動態(tài)表面張力可視為引起鋪展的主導因素。

選取低（25.09%）、中（66.78%）2種質量百分數(shù)APG液滴與APG試劑（100%）液滴在黃瓜葉面10 s內鋪展直徑的實測數(shù)據(jù)及其擬合曲線圖，如圖10所示。從圖10可以看出，無論濃度高低，這3種APG液滴的黃瓜葉面鋪展直徑都在前0.5 s內急速增加，且鋪展速率（鋪展直徑/時間）幾乎相等。之后0.5～10 s內鋪展直徑緩慢增加并各自趨于一個穩(wěn)定值，在趨于穩(wěn)定的過程中低濃度APG（25.09%）液滴與APG試劑（100%）的鋪展直徑變化幅度較大且穩(wěn)定值近似相等，而中濃度APG（66.78%）液滴的鋪展直徑變化幅度較小且穩(wěn)定值也最小。說明在黃瓜葉面低濃度APG（25.09%）就已經(jīng)能夠達到APG試劑（100%）的鋪展效果，配制低濃度的APG助劑即可滿足黃瓜葉片噴灑需要。APG液滴在黃瓜葉面鋪展過程中動態(tài)表面張力變化程度決定其潤濕性能及其作用，還需再根據(jù)葉面結構特征和農(nóng)藥理化性質配制適合的濃度。

表2 不同質量百分數(shù)APG溶液在黃瓜葉面上鋪展直徑的擬合曲線及其參數(shù)值

注：，鋪展直徑；，鋪展時間。

Note:, spreading diameter;, spreading time.

圖10 不同質量百分數(shù)APG溶液在黃瓜葉面上鋪展直徑的擬合曲線

3 結 論

1）質量百分數(shù)為14.35%～85.78%的9種APG溶液液滴試驗樣本的表面張力值介于27.96～29.73 mN/m的較窄范圍內，但葉面接觸角卻介于11.35°～34.20°較寬范圍內，接觸角并沒有隨著濃度的增大而加劇變化。由此推測濃度并非影響接觸角變化的主導因素，黃瓜葉面的潤濕性能與APG液滴的表（界）面張力及其動態(tài)鋪展行為關聯(lián)密切。

2）作為一種易濕潤葉面，10 s內黃瓜葉片表面一次去離子水液滴的前進角θ增加7.54°、后退角r減小22.85°，接觸角滯后性Δ＝46.89°，說明一次去離子水液滴在活體植物黃瓜葉片表面的動態(tài)潤濕過程中，其表（界）面行為反映出葉面接觸角的變化符合粗糙表面接觸角滯后現(xiàn)象的基本規(guī)律。

3）不同質量百分數(shù)APG水溶液液滴在黃瓜葉面的鋪展直徑與時間的關系均較好地遵循Tanner 法則，即符合表面張力為時間的函數(shù)時，冪值小于0.1的情況。各濃度體系APG擬合曲線的冪值在0.01～0.08范圍內，系數(shù)值介于2.787 3～3.567 3之間，低濃度APG液滴的擬合程度較高。依據(jù)Tanner法則，推測出APG液滴黃瓜葉面的動態(tài)表面張力是占據(jù)絕對優(yōu)勢的鋪展驅動力。此外，作為活體植物靶標，黃瓜葉片的動態(tài)鋪展并沒有隨APG溶液表面張力的下降而增強，未來的研究需要采用電子顯微鏡深入觀察黃瓜葉片表面微觀結構，利用APG液滴動態(tài)潤濕行為探討其界面效應，加強藥液在葉片上附著效果與葉片接觸特性研究，進一步探究APG助劑溶液易于在其表面鋪展的規(guī)律。

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Wetting state and dynamic spreading behavior of alkyl polyglycoside drop on cucumber leaf surface

Zhang Hongtao1, Lu Jun2※, Wei Deyun2, Hu Yuxia3

(1.450011,;2.311800,;3.450001,)

Improving the wettability of spraying liquid on the target crop surface is one of the effective ways for enhancing the utilization efficiency of pesticide. When the spray liquid reached the surface of target crop, will occur series dynamic process including deposition, retention, spread, penetration, etc. These behaviors of dynamic wetting will decide spraying liquid how to transfer to biological organisms, and make directly influence of the pesticide. As entering the 21st century, the dynamic wetting behavior of liquid on target interface has become a very active research direction in the pesticide application field, which is one of the important research contents of precision spraying technology. Alkyl Polyglycoside (APG) is recognized as an internationally preferred green functional surfactant, it has attracted special attention because of its high surface activity and ecological security. In recent years, more and more domestic and foreign researchers have done a lot of work in improving APG pesticide additives, which focusing on the preparation, modification and its synergism mechanism, and achieved obvious achievements. In order to investigate the dynamic wetting behavior of APG additive solution on the cucumber leaf surface and its change of dynamic contact angle, APG solution of 9 mass fraction (14.35%-85.78%) and their dynamic wetting parameters which includes surface tension (), contact angle (), dynamic contact angle (θ), advancing contact angle (θ), receding contact angle (θ), spreading diameter () were measured by using surface tension and contact angle measuring instrument based on hanging drop method and sessile drop method. The contact angle hysteresis and spreading driving force are analyzed and deduced based on Tanner rule, and the relationship curve between spreading diameter (), power value () and time () were fitted by the application of the power law. With digital image processing technology, the process of dynamic wetting was recorded by CCD camera and their dynamic wetting parameters were obtained and extracted from drop images features. The results showed that these 9 APG solutions’ surface tension were within a narrow range from 27.96 to 29.73 mN·m-1, but their contact angle were varied from 11.35° to 34.20° in a wide range. It indicated contact angles did not change radically with the increasing concentration of APG solution. As a kind of easily wetting leaves, advancing contact angle (θ) of deionized water drop on cucumber leaf surface increased by 7.54°, while receding contact angle (θ) decreased by 22.85°, its contact angle hysteresis (Δ) is 46.89° within 10 s. The dynamic wetting process reflects the interface behavior of cucumber leaves accords with the basic law of rough surface contact angle hysteresis. Dynamic contact angle of APG solution of different mass fraction on cucumber leaf surface fell sharply in the first 1 s, then decreased steadily and gradually tended to be stable (1-10 s). The relationship between the spreading diameter () and time () were better conformed to the power law. The power value of APG solution fitting curves were within the range from 0.01 to 0.08, the coefficientwere between 2.787 3 and 3.567 3, the APG solution of lower concentration showed a higher fitting degree. It can be inferred that the dynamic surface tension is the dominant spreading driving force on cucumber leaf surface (interface). This paper provides theoretical basis and technical support for pesticide spraying with cucumber as target crop and APG as adjuvant.

contact angle; wetting; drops;alkyl polyglycoside, cucumber leaf, dynamic wetting, Tanner law

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.011

S49

A

1002-6819(2017)-03-0081-07

2016-08-14

2016-10-25

國家自然科學基金資助項目（31671580）；浙江省一流學科B類（農(nóng)業(yè)工程）建設項目（浙教高科〔2015〕126號）；浙江省自然科學基金項目（LY16C130008）；河南省科技攻關項目（162102110112）；華北水利水電大學教學名師培育項目（2014108）

張紅濤，博士，教授，主要從事圖像識別、計算機視覺等方面的研究。鄭州 華北水利水電大學電力學院，450011。 Email：zht1977@ncwu.edu.cn

陸 軍，博士，副教授，主要從事精準施藥技術方面的研究。諸暨浙江農(nóng)林大學暨陽學院，311800。Email：lujun12404@126.com

張紅濤, 陸 軍, 魏德云, 胡玉霞. 烷基聚葡糖苷液滴在黃瓜葉片面的潤濕狀態(tài)及動態(tài)鋪展行為[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，2017，33(3)：81－87. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.011 http://www.tcsae.org

Zhang Hongtao, Lu Jun, Wei Deyun, Hu Yuxia. Wetting state and dynamic spreading behavior of alkyl polyglycoside drop on cucumber leaf surface[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(3): 81－87. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.011 http://www.tcsae.org