生物表面活性劑對(duì)水溶肥料潤(rùn)濕性能的影響

王亮亮，韓效釗?，楊靜芳，王永國(guó)，丁仕奇

（1.合肥工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，安徽合肥 230009；2.安徽帝元生物科技有限公司，安徽合肥 230088）

生物表面活性劑對(duì)水溶肥料潤(rùn)濕性能的影響

王亮亮1，韓效釗1?，楊靜芳1，王永國(guó)2，丁仕奇2

（1.合肥工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，安徽合肥 230009；2.安徽帝元生物科技有限公司，安徽合肥 230088）

通過(guò)測(cè)定表面張力和直接測(cè)量潤(rùn)濕面積的方法，考查了安融樂(lè)和莎梵婷2種生物表面活性劑對(duì)不同水溶肥料潤(rùn)濕性能的影響。結(jié)果表明，不同類型水溶肥料噴施液中需添加的生物表面活性劑量略有差別，但整體來(lái)看，當(dāng)安融樂(lè)的添加量為0.05%（V／V）時(shí)，對(duì)各種水溶肥均可以起到較好的增加潤(rùn)濕性能的效果；莎梵婷的適宜添加量為0.4g·L－1，但不適用于偏酸性的中量元素或微量元素水溶肥。

生物表面活性劑；水溶肥料；表面張力；潤(rùn)濕面積

水溶肥料是經(jīng)水溶解或稀釋，用于灌溉施肥、葉面施肥、無(wú)土栽培、浸種蘸根等用途的液體或固體肥料［1］。它能迅速溶于水中，養(yǎng)分更易被作物吸收［2］。但由于許多植物的葉片表面常覆蓋著一層疏水蠟質(zhì)層，具有一定的表面張力（表面能），使其不易被水和葉面肥料潤(rùn)濕，從而降低了水溶肥料的利用率。目前降低水溶肥料表面張力的方法主要是向其中加入化學(xué)合成的表面活性劑，但此類表面活性劑毒性大，不能生物降解，不利于環(huán)保［3］。而生物表面活性劑是表面活性劑家族中的后起之秀，它除了具有降低表面張力、穩(wěn)定乳化液等作用外，還具有無(wú)毒、可生物降解等優(yōu)點(diǎn)［4］。本文以安融樂(lè)和莎梵婷2種生物表面活性劑為對(duì)象，研究其對(duì)不同水溶肥料潤(rùn)濕性能的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)共使用5種水溶肥料，分別為安徽某農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)有限公司生產(chǎn)的含氨基酸水溶肥料，其氨基酸含量≥100g·L－1，Zn＋Mn＋B＋Mo＋Fe＋Cu≥20g· L－1；合肥某生物科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的含腐殖酸水溶肥料，腐殖酸≥40g·L－1，N＋P2O5＋K2O≥200g·L－1；合肥某肥業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的大量元素水溶肥料，N＋P2O5＋K2O≥500g·L－1；合肥工業(yè)大學(xué)提供的中量元素水溶肥料，Ca＋Mg≥100g·L－1；安徽某肥業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的微量元素水溶肥料，Zn＋Mn＋B＋Mo＋Fe＋Cu≥100 g·L－1。

2種生物表面活性劑分別為南非尼勒思科882有限責(zé)任公司生產(chǎn)的安融樂(lè)（懸浮劑），主要成分為卵磷脂和維生素E；以及安徽帝元生物科技有限公司生產(chǎn)的莎梵婷（固體），主要成分為環(huán)脂肽。

DP-AW型表面張力儀，南京桑力電子設(shè)備廠；100μL微量進(jìn)樣器，上海光正醫(yī)療儀器有限公司；DHG-9023A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2 處理設(shè)計(jì)

分別配制體積分?jǐn)?shù)為2%的安融樂(lè)溶液和質(zhì)量濃度為0.025g·mL－1的莎梵婷溶液備用。不同水溶肥按照各自要求稀釋到可噴施的濃度，分別得其噴施液。每種肥料分別取噴施液40mL，分別加入不同量配制好的生物表面活性劑溶液，并用噴施液定容至50mL，搖勻待測(cè)。

1.3 測(cè)定方法

采集相同部位新鮮樹葉，清洗干凈后自然風(fēng)干，將葉片用膠帶固定在玻璃板上，用微量進(jìn)樣器從距葉片1cm高度緩慢滴下50μL溶液，待潤(rùn)濕平衡后，測(cè)量潤(rùn)濕直徑［5］，計(jì)算出潤(rùn)濕面積。采用最大氣泡壓力法測(cè)各溶液的表面張力［6］。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)含氨基酸水溶肥料潤(rùn)濕性能的影響

由圖1可知，隨著2種生物表面活性劑含量的增大，含氨基酸水溶肥噴施液的表面張力減小，潤(rùn)濕面積增大，潤(rùn)濕性能提高。

當(dāng)安融樂(lè)含量大于0.05%時(shí)，潤(rùn)濕性能提高的幅度減小，含量為0.10%時(shí)，潤(rùn)濕面積達(dá)到最大值，因此，安融樂(lè)添加量在0.05%～0.10%（V／V）比較合理。當(dāng)莎梵婷含量大于0.4g·L－1時(shí)，潤(rùn)濕性能提高的幅度減小，含量為0.5g·L－1時(shí)，潤(rùn)濕面積達(dá)到最大值，添加量0.4～0.5g· L－1較為合理。

圖1 不同安融樂(lè)（A）、莎梵婷（B）含量對(duì)含氨基酸水溶肥料潤(rùn)濕性能的影響

2.2 對(duì)含腐殖酸水溶肥料潤(rùn)濕性能的影響

由圖2可知，隨著2種生物表面活性劑含量的增大，含腐殖酸水溶肥料噴施液表面張力減小，潤(rùn)濕面積增大，潤(rùn)濕性能提高。當(dāng)安融樂(lè)含量大于0.05%時(shí)，潤(rùn)濕性能趨于穩(wěn)定，因此，安融樂(lè)添加量在0.05%（V／V）左右較為合理。當(dāng)莎梵婷含量大于0.3g·L－1時(shí)，潤(rùn)濕性能變化很小，添加量以0.3g·L－1左右比較合理。

圖2 不同安融樂(lè)（A）、莎梵婷（B）含量對(duì)含腐殖酸水溶肥料潤(rùn)濕性能的影響

2.3 對(duì)大量元素水溶肥料潤(rùn)濕性能的影響

由圖3可知，隨著2種生物表面活性劑含量的增大，含腐殖酸水溶肥料噴施液表面張力減小，潤(rùn)濕面積增大，潤(rùn)濕性能提高。當(dāng)安融樂(lè)含量大于0.03%時(shí)，潤(rùn)濕性能提高的幅度減小，含量為0.10%時(shí)，潤(rùn)濕面積已接近最大值，添加量0.03%～0.10%比較合理，考慮到經(jīng)濟(jì)成本，則以0.03%（V／V）更為經(jīng)濟(jì)。當(dāng)莎梵婷含量大于0.4g·L－1時(shí)，潤(rùn)濕性能提高的幅度減小，含量為0.6g·L－1時(shí)，潤(rùn)濕面積達(dá)到最大值，添加量0.4～0.6g·L－1比較合理。

2.4 對(duì)中、微量元素水溶肥料潤(rùn)濕性能的影響

由圖4中A可知，隨著安融樂(lè)含量的增大，中量元素水溶肥料噴施液表面張力先減小后略有增大，潤(rùn)濕面積先增大后減小。當(dāng)安融樂(lè)含量大于0.05%時(shí)，潤(rùn)濕性能的提高幅度減小，含量為0.10%時(shí)，潤(rùn)濕面積達(dá)到最大。因此，中量元素水溶肥料噴施液中安融樂(lè)添加量0.05%～0.10%（V／V）比較合理。

由圖4中B可知，隨著安融樂(lè)含量的增大，微量元素水溶肥料噴施液表面張力減小，潤(rùn)濕面積增大，潤(rùn)濕性能提高。當(dāng)安融樂(lè)含量大于0.05%時(shí)，潤(rùn)濕性能提高的幅度緩慢，因此，微量元素水溶肥料噴施液中安融樂(lè)添加量在0.05%左右（V／V）比較合理。

圖3 不同安融樂(lè)（A）、莎梵婷（B）含量對(duì)大量元素水溶肥料潤(rùn)濕性能的影響

圖4 安融樂(lè)含量對(duì)中量（A）、微量（B）元素水溶肥料潤(rùn)濕性能的影響

莎梵婷生物表面活性劑的活性pH范圍為6.3～10.0，而本試驗(yàn)的中量元素或微量元素水溶肥料（水劑）稀釋液偏酸性，加入莎梵婷后溶液中會(huì)出現(xiàn)白色絮狀沉淀，這可能是由于達(dá)到莎梵婷的等電點(diǎn)，從而使莎梵婷析出［7］。因此，莎梵婷生物表面活性劑不適宜在偏酸性的中量元素或微量元素水溶肥料中使用。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，安融樂(lè)生物表面活性劑在含氨基酸、含腐殖酸、大量元素、中量元素、微量元素水溶肥料中的合理添加量（V／V）分別為0.05%～0.10%，0.05%，0.03%～0.10%，0.05%～0.10%和0.05%，整體來(lái)看，0.05%的添加量對(duì)各種水溶肥都可以起到較好的增加潤(rùn)濕性能的效果。莎梵婷在含氨基酸、含腐殖酸、大量元素等水溶肥料中的適宜添加濃度分別為0.4～0.5g·L－1，0.3g· L－1，0.4～0.6g·L－1，整體來(lái)看，0.4g·L－1的添加量在各種水溶肥中均可以起到較好的效果。但該生物表面活性劑不適宜用于偏酸性的中量元素或微量元素水溶肥。

［1］ NY1107—2010.大量元素水溶肥料［S］.

［2］ 李代紅，傅送保，操斌.水溶性肥料的應(yīng)用與發(fā)展［J］.現(xiàn)代化工，2012，32（7）：12－15.

［3］ 馬歌麗，彭新榜，馬翠卿，等.生物表面活性劑及其應(yīng)用［J］.中國(guó)生物工程雜志，2003，23（5）：42－45.

［4］ 時(shí)進(jìn)剛，袁興中，曾光明，等.生物表面活性劑的合成與提取研究進(jìn)展［J］.微生物學(xué)通報(bào)，2003，30（1）：68－72.

［5］ 韓效釗，王雄，孔祥云，等.潤(rùn)濕劑在葉面肥料中的應(yīng)用研究［J］.磷肥與復(fù)肥，2001，16（6）：13－15.

［6］ 尹東霞，馬沛生，夏淑倩.液體表面張力測(cè)定方法的研究進(jìn)展［J］.科技通報(bào)，2007，23（3）：424－429.

［7］ 天津大學(xué)物理化學(xué)教研室編.物理化學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，2009：635－637.

（責(zé)任編輯：高 峻）

TQ440

A

0528-9017（2014）08-1253-03

文獻(xiàn)著錄格式：王亮亮，韓效釗，楊靜芳，等.生物表面活性劑對(duì)水溶肥料潤(rùn)濕性能的影響［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（8）：1253－1255.

2014-02-27

安徽省教育廳自然科學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目資助（2012AJZR0033）；合肥工業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目資助（2013CXSY325）

王亮亮（1988－），男，山東泰安人，碩士研究生，從事新型肥料研究工作。E-mail：linxungreat＠163.com。

韓效釗（1964－），男，教授。E-mail：hxzhgd＠sina.com。