我国农药减施增效战略背景下，化学农药高效精准对靶沉积机制与通用技术研究是重点发展方向之一。农药雾滴在靶标作物叶面上撞击的行为过程较为复杂，农药雾滴的弹跳、飞溅以及滚落是农药流失的主要途径。农药雾滴在疏水植物叶片表面的沉积和滞留面临重大挑战，尤其靶标作物叶片发生病害以后，农药雾滴的撞击过程变得更为复杂，雾滴不易在疏水的病叶表面沉积严重制约了农药高效利用。如何调控农药在靶标作物叶片上的沉积行为，并有效缓解农药液滴的弹跳行为，是实现农药高效利用的关键节点。

山东农业大学植物保护学院刘峰教授团队提出了可以有效抑制农药液滴感病叶片表面（黄瓜白粉病）弹跳和飞溅的简便、通用策略。基于液滴的撞击动力学，确定液滴的弹跳动态转变方向，明确液滴在黄瓜白粉病叶片表面上形成的钉扎位点，初步确定液滴反弹的轨迹（图1）；通过对液滴在撞击后的回缩阶段动力学和粘附耗散能分析，考察了液滴的弹跳和飞溅趋势；通过添加有效的表面活性剂可以改善农药喷雾应用过程中液滴的弹跳与飞溅行为（图2），减少农药雾滴的弹跳，增加药液的覆盖率和利用率，并减少病原菌（白粉病）的传播，这为喷施农药防治黄瓜白粉病提供了新思路。

图1 液滴撞击黄瓜白粉叶片表面过程中的形态变化趋势

图2 添加表面活性剂改善农药液滴弹跳与飞溅行为的示意图

2021年8月10日，部分成果以“Optimization Strategy to Inhibit Droplets Rebound on Pathogen-Modified Hydrophobic Surfaces”为题在线发表于《美国化学学会应用材料与界面》（ACS Applied Materials & Interfaces，一区，IF=9.229）。山东农业大学为唯一通讯单位，山东农业大学植物保护学院博士研究生禾丽菲为第一作者，刘峰教授为通讯作者。山东农业大学植物保护学院慕卫教授和李北兴副教授，以及山东农业大学化学与材料科学学院李培强教授参与了部分研究。感谢国家自然科学基金（32072463; 32001953）的经费支持。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acsami.1c07109