中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 2018,51(16):3084-3094 Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2018.16.005 收稿日期： 2018-03-14； 接受日期： 2018-05-02 基金項(xiàng)目： 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（ 2017YFD0200305） 聯(lián)系方式： 徐廣春， Tel： 025-84390403； E-mail： xgc551163.com。通信作者顧中言， Tel/Fax： 025-84390403； E-mail： guzyjaas.ac.cn 辣椒葉片表觀表面自由能的計(jì)算方法 徐廣春，顧中言，徐德進(jìn)，許小龍，徐鹿 （江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，南京 210014） 摘要： 【目的】農(nóng)用化學(xué)品葉面噴霧的效率與植物葉面理化性能的復(fù)雜性密切相關(guān)。為了更好地理解農(nóng)用化學(xué)品噴霧液與植物葉面內(nèi)在結(jié)構(gòu)的界面互作效應(yīng)， 本研究以辣椒葉片為例從熱力學(xué)角度出發(fā)尋求其內(nèi)在的關(guān)聯(lián)性，以期為植株上農(nóng)藥的高效使用提供依據(jù)。 【方法】以水（W） 、丙三醇（G）和二碘甲烷（DM）為檢測液，借助接觸角測量儀測定其在3種辣椒葉片上的穩(wěn)定接觸角后， 分別采用Wu調(diào)和平均數(shù)法 （HM） 、 Owens-Wendt-Rabel-Kaelble法(OWRK)、Van-Oss-Chaudhury-Good 法(OCG)以及 ZDY 法計(jì)算葉片的表面自由能及其分量并進(jìn)行比較，同 時(shí)對辣椒葉面的溶解度系數(shù)進(jìn)行分析。 【結(jié)果】水在蘇紫1號和GR甜椒葉片上表現(xiàn)出較好的潤濕性（ 90 ） ，而在蘇椒13葉片上的潤濕性一般（ 90 ） 。在估測辣椒葉片表面表觀自由能的4 種方法中，OCG 法采用3種檢測液進(jìn)行分析，較其他方法獲得的辣椒葉面特征物理量較多，3種辣椒葉片表觀表面自由能的非極性分量所占百分率（85%）均高于極性分量(15%)。采用 2 種檢測液的方法為 HM 法和 OWRK 法，當(dāng) 2 種檢測液均為極性（W-G）時(shí)，辣椒葉片表觀表面自由能的非極性分量和極性分量所占百分率變化較大，甚至相反；當(dāng) 2 種檢測液為極性和非極性組合（W-DM或G-DM）時(shí)，以O(shè)CG 法計(jì)算獲得辣椒葉面表觀表面自由能的數(shù)值為基準(zhǔn)，OWRK法計(jì)算獲得的數(shù)值比HM法獲得的數(shù)值偏差要小。采用 1 種檢測液的方法為 ZDY 法，計(jì)算獲得辣椒葉面表觀表面自由能的數(shù)值遠(yuǎn)高于其他3種方法，比 OCG法獲得辣椒葉面表觀表面自由能的數(shù)值偏差均100%。以 OCG法為基準(zhǔn)，偏差在 10%以內(nèi)，蘇紫 1 號辣椒葉面表觀表面自由能為 37.7243.11 mJ m-2，溶解度系數(shù)為 18.8922.77 mJ1/2m-3/2；GR甜椒葉面表觀表面自由能為 37.5340.95 mJ m-2，溶解度系數(shù)為 18.8120.09 mJ1/2m-3/2；蘇椒 13 號辣椒葉面表觀表面自由能為 33.2136.92 mJ m-2，溶解度系數(shù)為 17.1718.58 mJ1/2m-3/2。 【結(jié)論】以水、丙三醇和二碘甲烷為檢測液，ZDY 法不適用計(jì)算辣椒葉片表觀表面自由能；HM 法、OWRK法、OCG 法可用來計(jì)算辣椒葉片表觀表面自由能，其中 HM 法和 OWRK 法應(yīng)注重選擇檢測液組合的極性問題。同時(shí)，3 種辣椒葉面表面自由能的非極性分量的比率均高于極性分量的比率。 關(guān)鍵詞： 辣椒葉面；接觸角；表面自由能；表面自由能分量；溶解度系數(shù) Calculation Methods for the Surface Free Energy of Pepper Leaf Surface XU GuangChun, GU ZhongYan, XU DeJin, XU XiaoLong, XU Lu (Institute of Plant Protection, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014) Abstract:【 Objective】 The efficiency of foliar-applied agrochemicals is closely related to the complexity of physicochemical properties of plant leaf surfaces. For better understanding the interfacial interaction between agrochemical spray liquids and plant leaf surfaces, the internal relation would be seek from the thermodynamic point based on pepper leaf surfaces. This will provide a basis for efficient use of pesticides on plants.【 Method】 Three test liquids were water (W), glycerol (G) and diiodomethane (DM). Their static contact angles of a single droplet on the pepper leaf surfaces of different varieties were determined by contact angle meter. 網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2018-08-20 18:41:18網(wǎng)絡(luò)出版地址：http:/kns.cnki.net/kcms/detail/11.1328.S.20180820.1840.010.html16 期 徐廣春等：辣椒葉片表觀表面自由能的計(jì)算方法 3085 Then the total surface free energy (SFE) and its components were evaluated by Harmonic mean (HM) method, Owens-Wendt-Rabel- Kaelble (OWRK) method, Van-Oss-Chaudhury-Good (OCG) method and ZDY method. Accordingly, solubility parameter () of pepper leaf surfaces was calculated.【 Result】 The leaves of Suzi-1 and GR pepper were wettable ( 90) for W and Sujiao-13 pepper leaves were unwettable ( 90) for W. Among the 4 methods, more physical characteristic information was obtained by the OCG method with 3 test liquids (W-G-DM) and calculated percentages of non-polar components of the SFE of pepper leaf surfaces (85%) were higher than the polar components ( 15%). The HM and OWRK methods based on 2 test liquids. When the 2 test liquids were polar (i.e. W-G), the percentages of non-polar or polar component of the SFE of the pepper leaf surface varied greatly, or even the opposite to the percentage obtained in the OCG method. When the 2 test liquids were polar and non-polar combination (i.e. W-DM or G-DM), the deviation of the SFE values calculated by OWRK method was lower than that by HM method based on the OCG method. The SFE values calculated by ZDY method with 1 test liquid were much higher than that of the other three methods. Compared with OCG method, the deviation of the SFE of pepper leaf surfaces was 100%. Based on the deviation from the OCG method within 10% of the SFE, SFE of Suzi-1 leaf surface was 37.72-43.11 mJm-2and solubility parameter was 18.89-22.77 mJ1/2m-3/2. SFE of GR leaf surface was 37.53-40.95 mJm-2 and solubility parameter was 18.81-20.09 mJ1/2m-3/2. SFE of Sujiao-13 leaf surface was 33.21-36.92 mJm-2 and solubility parameter was 17.17-18.58 mJ1/2m-3/2.【 Conclusion】 Using water (W), glycerol (G) and diiodomethane (DM) as the test liquid, ZDY method is not suitable for calculating the SFE of pepper leaf surfaces and the rest methods (HM, OWRK, OCG) can be used to calculate the SFE. Among them, the HM or OWRK method should be paid more attention to the polarity of selecting test liquid combination. Meanwhile, the percentage of non-polar component of the SFE of 3 kinds of pepper is higher than that of the polar component. Key words: pepper leaf surface; static contact angle; surface free energy; surface free energy components; solubility parameter 0 引言 【研究意義】葉面噴霧過程中，不同種類的植物葉片在不同生育期表現(xiàn)出的潤濕性不同1。葉片潤濕性的好壞直接影響著噴灑霧滴的附著和擴(kuò)散能力，進(jìn)而影響噴灑藥液藥效的發(fā)揮2-3。 在農(nóng)藥制劑設(shè)計(jì)到噴灑到植株上的過程中，不可忽視的是靶標(biāo)植物葉面的物理化學(xué)性質(zhì)4-5。 界面現(xiàn)象研究的科學(xué)家通過接觸角的測量，推導(dǎo)和量化出葉面的內(nèi)在屬性，如表面自由能。植物葉片表面自由能及其分量一方面可用于表征其葉面的物理化學(xué)屬性，另一方面可用于指導(dǎo)農(nóng)藥藥液的葉面噴霧及特定靶標(biāo)植物上農(nóng)藥劑型的設(shè)計(jì)。 【前人研究進(jìn)展】農(nóng)藥霧滴在靶標(biāo)植物葉面上的潤濕是一個(gè)熱力學(xué)過程，因此從能量的角度出發(fā)，測定靶標(biāo)植物葉面表面自由能及其分量可以更好地描述其潤濕性能6-7。固體表面自由能的估算方法較多，最簡便的方法就是接觸角法8。 Young 于 1805 年首次確立了界面張力與表面自由能的關(guān)系，即 Young 方程（平衡接觸角 與固 /氣 S、固 /液 SL和液 /氣 L界面自由能之間的關(guān)系，即 S-SL=Lcos）。表面自由能的估測在隨后的時(shí)間內(nèi)獲得較大的發(fā)展，測量的方法主要有 Wu調(diào)和平均數(shù)法（ HM）、 Owens-Wendt-Rabel-Kaelble法（ OWRK）、 Van-Oss-Chaudhury-Good 法（ OCG）、朱定一等提出的 ZDY 法以及 Zisman 法等9-12，其中Zisman 法獲得的是臨界表面張力值，事實(shí)上臨界表面張力并不等同于固體的表面自由能，而是與理論非常接近的實(shí)驗(yàn)值。臨界表面張力是從力的角度表征表面現(xiàn)象，而表面自由能是從能量的角度表征表面現(xiàn)象，兩者單位不同，但在數(shù)值上是相等的。雖然該方法較為簡便，但在 cos=1 時(shí)（即 =0）， SL是否為 0 尚無法判斷，易引起誤差。目前，這些方法更多的用在聚合物表面自由能的估算，而用在植物材料表面能尤其是植物葉片表面自由能的估算相對較少。上述方法中表面自由能的測定多采用 1 3 種不同的測試液體進(jìn)行估算，檢測液的選擇尤其注重其極性。水、丙三醇和二碘甲烷等是常用的檢測液，在 OCG 法中具有較好的重現(xiàn)性且獲得表征量較多13， SHALEL- LEVANON 等14通過數(shù)學(xué)的方法證實(shí)了這一點(diǎn)，表明 OCG 法可以用于測定葉片的表面自由能。利用純液體的接觸角來研究靶標(biāo)植物表面自由能及其分量，可以從定量和定性兩個(gè)角度來研究靶標(biāo)葉面結(jié)構(gòu)特性，是研究靶標(biāo)葉面與霧滴行為關(guān)系的基礎(chǔ)，考慮到葉片表面化學(xué)成分和表面粗糙度對接觸角均產(chǎn)生影響，因此葉片表面自由能應(yīng)為表觀表面自由能。在利用 OWRK 法計(jì)算不同時(shí)期、不同部位小麥葉片表觀表面自由能及其分量的過程中發(fā)現(xiàn)，近軸面葉片的表觀自由能均低于遠(yuǎn)軸面，其中色散分量數(shù)值下降明顯，同時(shí)近軸面和遠(yuǎn)軸面極性分量或色散分量比例相似15。關(guān)明杰等16利用 OCG 法分析了化學(xué)處理對竹筍殼潤濕性的影響。 FERNNDEZ3086 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 51卷 等13通過比較發(fā)現(xiàn) OCG 法更適合用于澳洲紅鐵（ Eucalyptus sideroxylon）葉片理化性能的表征，同時(shí)對其溶解度系數(shù)進(jìn)行了研究。溶解度系數(shù)常用來預(yù)測葉表面極性、非極性以及分子間氫鍵的相互作用，可進(jìn)一步理解葉表面的化學(xué)組成和粗糙度。目前已測得植物表面的溶解度系數(shù)多介于 15 50 mJ1/2m-3/217?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】藥液兌水葉面噴霧的方法是病蟲害防治過程中常用的方法，由于缺乏噴灑靶標(biāo)植株對象表面屬性的數(shù)據(jù)，使得噴霧過程中忽視了藥液表面張力與霧滴行為的內(nèi)在聯(lián)系，一定程度上影響了農(nóng)藥利用率。前期估測辣椒葉片的臨界表面張力介于 27.92 45.27 mNm-118，在此基礎(chǔ)上，以 OCG 法為基準(zhǔn)，比較 HM 法、 OWRK 法以及 ZDY 法計(jì)算獲得不同品種辣椒葉片的表觀表面自由能?！緮M解決的關(guān)鍵問題】在比較不同方法計(jì)算獲得辣椒葉片表觀表面自由能數(shù)值差異的基礎(chǔ)上，篩選出適合的表觀表面自由能計(jì)算方法，同時(shí)明確品種差異對表觀表面自由能的影響程度，以期為農(nóng)藥葉面噴霧中靶標(biāo)植株葉片參數(shù)庫的建立提供依據(jù)。 1 材料與方法 試驗(yàn)于 2017 年在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所農(nóng)藥應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目組實(shí)驗(yàn)室完成。 1.1 試驗(yàn)材料 采集設(shè)施大棚中種植的不同辣椒品種坐果期植株上部新鮮、干凈且無病蟲害污染的葉片進(jìn)行測試，辣椒品種分別為蘇紫 1 號、 GR 甜椒和蘇椒 13。所用試劑為二次蒸餾水、甘油（丙三醇， 99%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）、二碘甲烷（ 98%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）。 1.2 供試儀器及軟件 接觸角測量儀 JC2000C1B 購自上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司；表面張力儀 DCAT11EC 購自德國dataphysics 公司； 0 50 L 微量注射器購自上海高鴿工貿(mào)有限公司。 1.3 試驗(yàn)方法 1.3.1 葉面接觸角的測定 將待測的辣椒葉片保持自然狀態(tài)平整地固定在接觸角測量儀的載物臺(tái)上，用微量注射器將體積為 2 L 的液滴點(diǎn)滴在辣椒葉面上，用接觸角測量儀上的 CCD 攝像頭每 5 s 攝下葉面上的液滴，輸入電腦，用擬合分析法計(jì)算出液滴在辣椒葉面上的穩(wěn)定接觸角（約 40 s），每處理用坐果期辣椒 植株上部新鮮葉片重復(fù) 10 次。 1.3.2 液體表面張力的測定 用量筒量取 50 mL液體到表面張力儀的測試皿后，用吊片法測定相應(yīng)液體的表面張力，重復(fù) 3 次，測定時(shí)的溫度為（ 20 2）。 1.3.3 辣椒葉片表面自由能的計(jì)算方法 Wu 調(diào)和平均法（ HM）： WU9基于 Fowkes 公式存在問題的基礎(chǔ)上，在考慮色散力作用的同時(shí)也考慮分子間的極性力的影響；另一方面采用倒數(shù)平均法計(jì)算不同分子間的界面張力。 = +44dd ndndSL SSL S L dd ndndSL SLL+（ 1） 式中 SL、 S和 L分別表示固 /液界面自由能、固體表面自由能和液體表面自由能（或界面張力）。公式（ 2） （ 8）、（ 10）和（ 12）同；dS和dL分別表示固體 和液體的色散力分量；ndS和ndL分別表示固體和液體 的極性分量，公式（ 2）（ 5）同。 結(jié)合 Young 方程，可得到： (1+cos )=44d d nd ndL d d nd ndSL SLSLLS+（ 2） 只要測定 2 種或 2 種以上已知表面張力的液體在固體表面的接觸角，聯(lián)立方程可獲得固體表面能分量 dS和ndS，再利用如下公式計(jì)算求得表面能。 = +dndSSS（ 3） Owens-Wendt-Rabel-Kaelble 法（ OWRK）：根據(jù)貝特樂假說，對界面產(chǎn)生作用的不僅僅是色散力，包括氫鍵在內(nèi)的極性作用力也能夠影響界面作用10，因此固體表面自由能可以表示為： 2( )d d nd ndSL S L S L S L=+ +（ 4） 結(jié)合 Young 方程，可得到 (1+ cos ) 2( )dd ndndLSLSL =+（ 5） 只要測定 2 種已知表面張力的液體在固體表面的 接觸角，聯(lián)立方程可獲得固體表面能分量dS 和ndS， 再利用上述公式（ 3）計(jì)算求得表面能。 Van Oss-Chaudhury-Good 法（ OCG）： VAN OSS等11認(rèn)為固體表面自由能可以表示為 Lifshitz-van der Waals 分量 LW（代表表面自由能中非極性相互作用）和酸堿作用分量 AB（代表表面自由能中極性相互作16 期 徐廣春等：辣椒葉片表觀表面自由能的計(jì)算方法 3087 用）之和，其中 AB又包含了 Lewis 酸分量 +和 Lewis堿分量 -。因此，對于固體或液體的表面能可由方程（ 6）和（ 7）計(jì)算獲得： = + 2 LW ABSS S SS+（ 6） = + 2 LW ABLL L LL+ （ 7） 式中， LWS和 LWL分別表示固體和液體的 Lifshitz-van der Waals 分量； ABS和ABL分別表示固體和液體的酸堿 作用分量。公式（ 8）和（ 9）同。根據(jù)上述方程（ 6）和（ 7），可以得到新的界面張力與固體和液體之間的關(guān)系，如公式（ 8）所示。 2 ( )2( )LW LWSL S L SS LL SL SL+ +=+ +（ 8） 結(jié)合 Young 方程，可得到 ( 2 )(1+cos ) 2( )LW LW LWL LL S L SL SL+ + +=+（ 9） ZDY 法： 朱定一等12通過分析有限液固界面體系的表面能平衡關(guān)系，推導(dǎo)出了無限液固界面系統(tǒng)中液固界面能和固體表面能的關(guān)系： 2 (2 1 sin +cos )2LS =+ , 0 180 （ 10）1.3.4 溶解度系數(shù) 溶解度系數(shù)與內(nèi)聚能 ec的密度密切相關(guān)，而內(nèi)聚能與表面自由能息息相關(guān)19。 =ce（ 11） 32()0.75Sce =（ 12） 2 結(jié)果 2.1 檢測液表面自由能及其分量 試驗(yàn)中所用的檢測液的表面自由能及其分量如表 1 所示。采用的 3 種檢測液（ W、 G 和 DM）的極性分別為極性、極性和非極性，其表面張力分別為 72.80、 63.70 和 50.80 mNm-1。常溫常壓下表面張力的數(shù)值與表面自由能數(shù)值相一致，因此表面能分別為 72.80、 63.70 和 50.80 mJm-2。測定辣椒葉片表觀表面自由能時(shí)， HM 法和 OWRK法需要至少 2 種檢測液以及檢測液的非極性分量d和極性分量 nd； OCG 法需要 3 種檢測液以及檢測液的 Lifshitz-van der Waals 分量 LW（代表表面自由能中的非極性相互作用，其中包含 London力、 Keesom 力和 Debye 力）和酸堿作用分量 AB（代表表面自由能中的極性相互作用，包含電子受體分量 +和電子給體分量 -）； ZDY 法只需要1 種檢測液。 2.2 檢測液在不同品種辣椒葉片上的穩(wěn)定接觸角 不同檢測液在不同品種辣椒葉片正反面的穩(wěn)定接觸角見表 2。從表中可以看出，極性檢測液（ W、 G）在 3 種辣椒葉片正反面的接觸角均高于非極性檢測液（ DM）在辣椒葉片上的穩(wěn)定接觸角。蘇紫 1 號辣椒和 GR 甜椒均能被 3 種檢測液所潤濕（ 90）；雖然水在蘇椒 13 葉片上較難潤濕（ 90），但可被丙三醇和二碘甲烷潤濕（ 90）。水和二碘甲烷在蘇椒 13 葉片上的穩(wěn)定接觸角均高于蘇紫 1 號和 GR 甜椒葉片上的穩(wěn)定接觸角（ P0.05）。 表 1 檢測液的表面自由能及其分量（ 20 ） Table 1 Total surface free energy and their components of test liquids 表面自由能分量用于 HM 和 OWRK 方法 Surface free energy components for HM and OWRK methods (mJm-2) 表面自由能分量用于 OCG 方法 Surface free energy components for OCG method (mJm-2) AB檢測液 Test liquid 表面自由能 Surface free energy L(mJm-2) dndLW+-水 Water (W) 72.800.00 21.800.70 51.000.70 21.800.00* 25.500.00* 25.500.00* 丙三醇 Glycerol (G) 63.700.40 33.600.30 30.100.40 33.600.30* 8.413.02* 31.1614.23*二碘甲烷 Diiodomethane (DM) 50.800.00 49.000.50 1.800.50 50.800.00* 0.560.50* 0.000.00* 表中數(shù)值為平均值 標(biāo)準(zhǔn)差 （ n=3） ， 丙三醇的 LW、 +和 -數(shù)值除外 （ n=7） Data in the table are meanSD (n=3), except LW, + and - data of glycerol (n=7)；*表示數(shù)值引用文獻(xiàn) 11和 20中的平均值 * indicates mean values citation from references 11 and 20 3088 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 51卷 表 2 檢測液在不同品種辣椒葉片上的穩(wěn)定接觸角 Table 2 The static contact angle of test liquids on pepper leaf surfaces with different varieties 穩(wěn)定接觸角 Static contact angle () 辣椒品種 Pepper variety 辣椒葉片 Pepper leaf 水 Water (W) 丙三醇 Glycerol (G) 二碘甲烷 Diiodomethane (DM)正面 Adaxial leaf 73.073.01d 64.104.02c 40.582.10b 蘇紫 1 號 Suzi-1 反面 Abaxial leaf 80.463.94b 70.153.89ab 42.322.60b 正面 Adaxial leaf 75.413.47cd 66.885.17bc 41.212.77b GR 甜椒 GR 反面 Abaxial leaf 78.174.13bc 73.554.31a 41.053.21b 正面 Adaxial leaf 92.212.69a 70.384.25ab 53.815.36a 蘇椒 13 Sujiao-13 反面 Abaxial leaf 95.313.13a 75.425.50a 51.973.90a表中數(shù)值為平均值 標(biāo)準(zhǔn)差（ n=10） 。同列不同小寫字母表示差異顯著（ P 0.05） Data in the table are meanSD (n=10). Different letters in the same column indicated significantly different (DMRT, P 0.05) 2.3 表觀表面自由能計(jì)算 2.3.1 蘇紫 1 號辣椒葉片表觀表面自由能 根據(jù)OCG、 HM、 OWRK 和 ZDY 4 種方法計(jì)算蘇紫 1 號辣椒葉面的表觀表面自由能值見表 3 和表 4。通過 3 種具有不同極性分量和非極性分量檢測液（ W-G-DM）獲得的辣椒葉面特征物理量要多于 2 種檢測液的組合（ W-G、 W-DM、 G-DM） 或 1 種檢測液 （ W、 G、 DM） 。蘇紫 1 號辣椒葉片正面表觀表面自由能的值介于32.98 111.36 mJm-2，溶解度系數(shù)介于 17.08 42.54 mJ1/2m-3/2；辣椒葉片背面表觀表面自由能的值介于29.55 108.30 mJm-2，溶解度系數(shù)介于 15.73 41.66 mJ1/2m-3/2。 ZDY 計(jì)算的葉面表觀表面自由能與 OCG法相比，偏差均高于 100%，其中極性檢測液（ W、 G）計(jì)算獲得的表觀表面自由能值均高于非極性檢測液（ DM）計(jì)算獲得值； OWRK 法中選用極性檢測液組合（ W-G）計(jì)算獲得表面自由能偏差要高于極性和非極性組合（ W-DM、 G-DM）計(jì)算獲得的值； HM 法中的組合（ G-DM）計(jì)算獲得的表觀表面自由能的偏差相對組合 （ W-G、 W-DM） 要低。 根據(jù)公式 （ 1） （ 12）可計(jì)算出 LW、 AB、 d、 nd、 +和 -。蘇紫 1 號辣椒正反面表觀表面自由能的非極性分量 LW或 d均高于極性分量 AB或 nd，其中 HM 法中的極性組合（ W-G）計(jì)算獲得的辣椒正面表觀表面自由能的非極性分量均低于極性分量。表 3 蘇紫 1 號辣椒葉片正面表觀表面自由能 Table 3 Surface free energy of adaxial pepper (Suzi-1) leaf surface 方法 Method 檢測液 Test liquid LW or d(mJm-2)AB or nd (mJm-2) +(mJm-2) -(mJm-2) s(mJm-2) (mJ1/2m-3/2) OCG W-G-DM 35.33 4.40 0.50 9.67 39.73 19.64 HM W-G 16.41 19.58 35.99 (9.41%) 18.23 HM W-DM 36.08 12.32 48.40 (-21.82%) 22.77 HM G-DM 36.56 6.55 43.11 (-8.51%) 20.88 OWRK W-G 18.98 14.00 32.98 (16.99%) 17.08 OWRK G-DM 34.29 7.62 41.91 (-5.49%) 20.44 OWRK W-DM 36.02 4.01 40.03 (-0.76%) 19.75 ZDY W 111.36 (-180.29%) 42.54 ZDY G 99.60 (-150.69%) 39.12 ZDY DM 79.89 (-101.08%) 33.16 括號中數(shù)值為與 OCG 方法獲得數(shù)值的偏差，表 4 8 同 The data in brackets are the deviations from the OCG method. The same as table 4-8 16 期 徐廣春等：辣椒葉片表觀表面自由能的計(jì)算方法 3089 2.3.2 GR 甜椒葉片表面自由能 根據(jù) OCG、 HM、OWRK 和 ZDY 4種方法計(jì)算 GR甜椒葉面的表面自由能值見表 5 和表 6。通過 3 種具有不同極性分量和非極性分量檢測液（ W-G-DM）獲得的甜椒葉面特征物理量要多于 2 種檢測液的組合 （ W-G、 W-DM、 G-DM）或 1 種檢測液（ W、 G、 DM）。 GR 甜椒葉片正面表觀表面自由能的值介于 30.99 110.49 mJm-2，溶解度系數(shù)介于 16.30 42.29 mJ1/2m-3/2；甜椒葉片背面表觀表面自由能的值介于 26.72 109.35 mJm-2，溶解度系數(shù)介于 14.58 41.96 mJ1/2m-3/2。 ZDY 計(jì)算的葉面表觀表面自由能與 OCG 法相比，偏差均 100%，其中極性檢測液（ W、 G）計(jì)算獲得的表觀表面自由能值均高于非極性檢測液（ DM）計(jì)算獲得值； OWRK 法中選用極性檢測液組合（ W-G）計(jì)算獲得表觀表面自由能偏差要高于極性和非極性組合（ W-DM、 G-DM）計(jì)算獲得的值； HM 法中的組合（ G-DM）計(jì)算獲得的表觀表面自由能的偏差相對組合（ W-DM）要低。根據(jù)公式（ 1）（ 12）可計(jì)算出 LW、 AB、 d、 nd、 +和 -。 GR 甜椒正反面表觀表面自由能的非極性分量LW或 d均高于極性分量 AB或 nd，其中 HM 法中的極性組合（ W-G）計(jì)算獲得的甜椒正反面表觀表面自由能的非極性分量均低于極性分量， OWRK 法中選用極性檢測液組合（ W-G）計(jì)算獲得的甜椒反面表觀表面自由能的非極性分量均低于極性分量。 表 4 蘇紫 1 號辣椒葉片反面表觀表面自由能 Table 4 Surface free energy of abaxial pepper (Suzi-1) leaf surface 方法 Method 檢測液 Test liquid LW or d(mJm-2)AB or nd (mJm-2) +(mJm-2) -(mJm-2) s(mJm-2) (mJ1/2m-3/2) OCG W-G-DM 35.34 2.38 0.24 5.88 37.72 18.89 HM W-G 16.89 15.20 32.09 (14.93%) 16.73 HM W-DM 35.51 9.10 44.61 (-18.27%) 21.42 HM G-DM 36.16 4.51 40.68 (-7.85%) 19.99 OWRK W-G 20.75 8.80 29.55 (21.66%) 15.73 OWRK G-DM 34.98 4.32 39.30 (-4.19%) 19.48 OWRK W-DM 36.55 1.94 38.49 (-2.04%) 19.17 ZDY W 108.30 (-187.12%) 41.66 ZDY G 98.27 (-160.52%) 38.73 ZDY DM 80.02 (-112.14%) 33.20 表 5 GR 甜椒葉片正面表觀表面自由能 Table 5 Surface free energy of adaxial pepper (GR) leaf surface 方法 Method 檢測液 Test liquid LW or d(mJm-2)AB or nd (mJm-2) +(mJm-2) -(mJm-2) s(mJm-2) (mJ1/2m-3/2) OCG W-G-DM 35.10 3.00 0.24 9.36 38.10 19.03 HM W-G 15.53 18.78 34.31 (9.95%) 17.59 HM W-DM 35.86 11.28 47.14 (-23.73%) 22.32 HM G-DM 36.43 5.58 42.01 (-10.26%) 20.47 OWRK W-G 17.90 13.09 30.99 (18.66%) 16.30 OWRK G-DM 34.47 6.48 40.95 (-7.48%) 20.09 OWRK W-DM 36.36 2.95 39.31 (-3.18%) 19.48 ZDY W 110.49 (-190.00%) 42.29 ZDY G 99.06 (-160.00%) 38.96 ZDY DM 79.94 (-109.82%) 33.17 3090 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 51卷 表 6 GR 甜椒葉片反面表觀表面自由能 Table 6 Surface free energy of abaxial pepper (GR) leaf surface 方法 Method 檢測液 Test liquid LW or d(mJm-2)AB or nd (mJm-2) +(mJm-2) -(mJm-2) s(mJm-2) (mJ1/2m-3/2) OCG W-G-DM 34.40 3.13 0.18 13.59 37.53 1