CN103207196A - 一种观测农药雾滴在靶标表面沉积状态的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种观测农药雾滴在靶标表面沉积状态的方法，所述方法包括如下步骤：（1）清洗靶标表面；（2）固定靶标表面的生物结构；（3）将靶标进行脱水干燥；（4）在靶标表面喷施加有示踪粒子的农药药液；（5）在靶标表面喷镀金属；（6）利用扫描电镜进行观测。本发明保持了靶标表面的生物结构，确保农药雾滴沉积在靶标表面能够与实际作业时沉积状态相同，并且可以清晰的观测到农药雾滴在靶标表面具体的沉积部位和分布状态，从而可以进一步获得关于农药雾滴沉积分布较为全面且准确的数据信息。

Description

一种观测农药雾滴在靶标表面沉积状态的方法
技术领域
本发明涉及植保机械与施药技术领域，特别涉及一种观测农药雾滴在靶标表面沉积状态的方法。
背景技术
农药的使用是农作物病、虫、草、鼠害防治的重要措施，可实际上，喷撒出去的农药只有极少部分能达到防治靶标上，研究发现，从施药器械喷撒出去的农药只有25-50%能沉积在作物叶片上，不足1%沉积在靶标害虫上，只有不足0.03%的药剂能起到杀虫作用。因而化学农药是高效的，而其使用却是低效率的。农药使用中的低效率，不仅浪费大量农药，还使大量农药流失到非靶标环境中，造成人畜中毒、环境污染。
农药雾滴在靶标表面沉积状态的观测与研究与农药的利用率有着紧密的联系。提高农药利用率是减少农药污染和农药残留量的重要方法之一。因此，一种准确有效的观测农药雾滴在靶标表面沉积状态的方法具有重要的现实意义。
目前在植保机械与施药技术领域中，观测农药雾滴在靶标表面的沉积状态主要依靠水（油）敏纸。具体操作方法是将水（油）敏纸固定在靶标表面，喷施农药的时候，当农药雾滴沉积到水（油）敏纸上以后会留下印迹，通过图像处理的方法可以得到农药雾滴覆盖率，农药雾滴沉积分布密度，农药雾滴最终扩展状态等信息。但是目前存在的问题是由于靶标表面结构同水（油）敏纸并不相同，而农药雾滴的沉积状态受靶标表面特性影响显著，因此水（油）敏纸并不能够真实的反映出农药雾滴在靶标表面的沉积状态。
发明内容
本发明的目的是提供一种观测农药雾滴在靶标表面沉积状态的方法，所述方法既能够真实的反映出农药雾滴在靶标表面的沉积状态，又能够清晰的观测到农药雾滴在靶标表面的沉积状态。
本发明的观测农药雾滴在靶标表面沉积状态的方法包括如下步骤：
（1）清洗靶标表面；
（2）固定靶标表面的生物结构：将靶标剪成小块，放入盛有固定液的容器里面，4℃静置18-32h，并保证固定液完全浸润靶标；
（3）将靶标进行脱水干燥；
（4）在靶标表面喷施加有示踪粒子的农药药液；
（5）待靶标干燥后，在靶标表面喷镀金属；
（6）利用扫描电镜进行观测。
其中，步骤（1）中，如果要研究农药雾滴在靶标表面的沉积状态，不需要考虑靶标表面杂物对农药雾滴沉积状态的影响时，需要用蒸馏水将靶标表面清洗干净；如果研究农药雾滴在靶标表面的沉积状态是要考虑靶标表面杂物对农药雾滴沉积状态的影响时，则不需要对靶标表面进行清洗。
所述靶标为作物叶片。
其中，步骤（2）中，优选地，所述固定液为戊二醛、四氧化锇或高锰酸钾固定液，也可以选用其他固定液。
进一步优选地，所述固定液为2.5%戊二醛或1.0%四氧化锇固定液。
最优选地，所述固定液为1.0%四氧化锇固定液。
优选地，将靶标剪成小块，放入盛有1.0%四氧化锇固定液的容器里面，4℃静置24h，并保证固定液完全浸润靶标。
步骤（2）中可良好的保存靶标表面的生物组织细胞，固定靶标表面的生物结构，确保农药雾滴在靶标上沉积时与实际作业情况相同，以真实的反映农药雾滴在靶标上沉积的状态。
其中，步骤（3）中，首先用0.1mol/L磷酸缓冲液或蒸馏水清洗6-7次固定液，每次5-10min，然后依次用30%乙醇、50%乙醇、70%乙醇、80%乙醇、90%乙醇、100%乙醇对靶标进行脱水置换，每级乙醇处理10-15min；脱水完成后在临界点干燥器中进行临界干燥。
其中，步骤（4）中，将经过脱水干燥处理的靶标根据试验研究要求的位置姿态固定在试验台面上，喷施加有示踪粒子的农药药液。
其中，所述示踪粒子要求不溶于农药药液，结构细小规则，粒度均匀，结构尺寸小于1um，在扫描电镜下能够清晰可见。
其中，所述示踪粒子的最大浓度为不能够影响农药在靶标上的沉积量，最小浓度为在扫描电镜下能够清晰可见雾滴沉积痕迹。
优选地，所述示踪粒子为20nm的氧化铁颗粒，所述氧化铁颗粒的浓度为0.75%。
所述示踪粒子也可为OB-21基质颗粒，所述OB-21基质颗粒的浓度为0.75%。其中，OB-21是来自欧洲的一种农药，本申请采用的是它的基质。
其中，步骤（5）中，待靶标干燥后，用导电胶将干燥好的靶标粘在金属样品台上，然后放在真空蒸发器中喷镀一层厚度为10-20nm的金属膜。
优选地，采用离子溅射镀膜机喷镀金属，获得均匀的细颗粒薄金属镀层。
本发明的一种观测农药雾滴在靶标表面沉积状态的方法具有如下优点：
（1）本发明提供的方法能够保持靶标表面生物结构，既能够真实的反映出农药雾滴在靶标表面的沉积状态，又能够清晰的观测到农药雾滴在靶标表面的沉积状态。
（2）本发明提供的方法能够确定农药雾滴在靶标表面微结构上的分布特性，确定农药有效成分的分布特点，从而根据实际要求可以进一步得到农药雾滴沉积分布密度，农药雾滴覆盖率，农药雾滴最终扩展状态等较为全面的数据信息，获得比使用水（油）敏纸更详细、准确、可靠的数据信息。
附图说明
图1为农药雾滴在水稻叶片表面的最终沉积状态的观测图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。
若未特别指明，本发明实施例中所用的实验材料、试剂和仪器等均可市售获得；若未具体说明，本发明实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1观测农药雾滴在水稻叶片表面的沉积状态
（1）清洗靶标表面：用蒸馏水将水稻叶片表面清洗干净；
（2）固定靶标表面的生物结构：将水稻叶片剪成8×8mm的小块，以四氧化锇作为固定液，将剪好的叶片放入盛有1.0%四氧化锇固定液的1ml离心管中，在4℃冰箱中静置24h，并保证固定液完全浸润叶片。
四氧化锇不仅可良好地保存组织细胞的结构，而且能增加材料的导电性和二次电子产额，提高图象质量。此步可良好的保存水稻叶片表面的生物组织细胞，固定水稻叶片表面的生物结构，确保农药雾滴在水稻叶片表面上沉积时与实际作业情况相同，以真实的反映农药雾滴在水稻叶片表面上沉积的状态。
（3）将靶标进行脱水干燥：首先用0.1mol/L磷酸缓冲液清洗6次固定液，每次10min，然后依次用30%乙醇、50%乙醇、70%乙醇、80%乙醇、90%乙醇、100%乙醇对水稻叶片进行脱水置换，每级乙醇处理15min；脱水完成后在临界点干燥器中进行临界干燥。
（4）在靶标表面喷施加有示踪粒子的农药药液：将经过脱水干燥处理的水稻叶片根据试验研究要求的位置姿态固定在试验台面上，喷施加有20nm的氧化铁颗粒的示踪粒子的农药药液。
所述氧化铁颗粒不溶于农药药液，结构细小规则，粒度均匀，结构尺寸小于1um，在扫描电镜下能够清晰可见。所述氧化铁颗粒的浓度为0.75%，在此浓度下，所述示踪粒子既不影响农药在水稻叶片上的沉积量，又能够在扫描电镜下清晰可见雾滴沉积痕迹。
（5）待靶标干燥后，在靶标表面喷镀金属：待水稻叶片干燥后，用导电胶将干燥好的水稻叶片粘在金属样品台上，然后放在真空蒸发器中喷镀一层厚度为15nm的金属膜。
（6）利用扫描电镜进行观测。
图1为农药雾滴在水稻叶片表面的最终沉积状态的观测图；如图1所示，农药雾滴在水稻叶片上的主要沉积位置是硅化-木栓带，尤其是硅化-木栓带上的钩毛位置，在乳突带上的沉积量最小。农药雾滴在水稻叶片上的沉积分布基本上以球状为主，即表示农药雾滴在水稻叶片上的铺展能力比较小。
另外，根据实际需要，可根据常规方法对农药雾滴在水稻叶片上的沉积分布密度、农药雾滴覆盖率、农药雾滴最终扩展状态等信息进行测定。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种观测农药雾滴在靶标表面沉积状态的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）清洗靶标表面；
（2）固定靶标表面的生物结构：将靶标剪成小块，放入盛有固定液的容器里面，4℃静置18-32h，并保证固定液完全浸润靶标；
（3）将靶标进行脱水干燥；
（4）在靶标表面喷施加有示踪粒子的农药药液；
（5）待靶标干燥后，在靶标表面喷镀金属；
（6）利用扫描电镜进行观测。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，用蒸馏水将靶标表面清洗干净，所述靶标为作物叶片。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述固定液为戊二醛、四氧化锇或高锰酸钾固定液。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述固定液为1.0%四氧化锇固定液。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，将靶标剪成小块，放入盛有1.0%四氧化锇固定液的容器里面，4℃静置24h，并保证固定液完全浸润靶标。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，首先用0.1mol/L磷酸缓冲液或蒸馏水清洗6-7次固定液，每次5-10min，然后依次用30%乙醇、50%乙醇、70%乙醇、80%乙醇、90%乙醇、100%乙醇对靶标进行脱水置换，每级乙醇处理10-15min；脱水完成后在临界点干燥器中进行临界干燥。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，所述示踪粒子不溶于农药药液，结构细小规则，粒度均匀，结构尺寸小于1um，在扫描电镜下能够清晰可见。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，所述示踪粒子的最大浓度为不影响农药在靶标上的沉积量，最小浓度为在扫描电镜下能够清晰可见雾滴沉积痕迹。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，所述示踪粒子为20nm的氧化铁颗粒，所述氧化铁颗粒的浓度为0.75%。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（5）中，待靶标干燥后，用导电胶将干燥好的靶标粘在金属样品台上，然后放在真空蒸发器中喷镀一层厚度为10-20nm的金属膜。
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