表面活性劑輔助噴施對(duì)葡萄葉吸收鐵的影響

趙青 周云帆

摘要：研究了葉面噴施不同濃度的3種表面活性劑癸二酸二乙酯（DES）、辛二酸二乙酯（DESU）、磷酸三丁酯（TBP）對(duì)葡萄葉片吸收鐵的影響。結(jié)果表明，加入表面活性劑葡萄葉片對(duì)鐵的吸收量顯著增加，且DES、DESU、TBP濃度（mg.L^-1）分別為60、50、80時(shí)效果最佳，分別比對(duì)照高出20.9%、33.3%、35.3%;3種表面活性劑對(duì)葡萄葉片吸收鐵的促進(jìn)程度各不相同，TBP的促進(jìn)效果較DES、DESU好。

關(guān)鍵詞：葡萄;表面活性劑：鐵吸收量

葡萄為多年生藤本植物，一般采用溫室或設(shè)備棚架進(jìn)行栽培，致使葡萄園土壤長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法翻耕，土壤中的元素沉積或者流失，從而導(dǎo)致葡萄出現(xiàn)缺素癥狀。鐵是葡萄生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中不可缺少的微量元素，參與葡萄光合與呼吸作用、DNA合成、固氮、激素生成和解除自由基的危害等重要生理代謝。葡萄生長(zhǎng)發(fā)育期比其他作物需鐵量大，對(duì)鐵非常敏感。葡萄缺鐵癥屬于一種生理性病害，一般發(fā)生在葡萄花序生長(zhǎng)期和開(kāi)花期，對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)危害很大。近年來(lái)，一些產(chǎn)區(qū)葡萄缺鐵黃葉病面積迅速擴(kuò)大，葡萄缺鐵時(shí)，新生葉片表現(xiàn)為葉脈間失綠，逐漸發(fā)展至整個(gè)葉片呈黃綠色到黃色，但葉脈仍保持綠色，新梢生長(zhǎng)緩慢，花穗變?yōu)闇\黃色，坐果少，果實(shí)色淺、粒小，發(fā)育不良等。隨著缺鐵程度的加重，下部葉片逐漸失綠變白，后期葉緣和葉尖發(fā)生不規(guī)則的褐色壞死斑，枝條停止生長(zhǎng)，卷須較大，葉片看似灼燒狀，最后干枯死亡，果實(shí)變黃后部分脫落。葡萄缺鐵可采用葉面噴施0.1% - 0.2%濃度的硫酸亞鐵溶液來(lái)補(bǔ)施鐵肥。

由于植物葉面的角質(zhì)膜對(duì)植物起著自然防護(hù)和失水保護(hù)的作用，是農(nóng)藥、葉面肥等滲入植物體內(nèi)的第一道屏障，研究發(fā)現(xiàn)去除角質(zhì)膜表面的蠟質(zhì)組分，水分子和有機(jī)物在角質(zhì)膜中的滲透性可提高10 - 1000倍。表面活性劑具有固定的親水親油基團(tuán)，在溶液的表面能定向排列，并能使表面張力顯著下降的物質(zhì)。表面活性劑是一大類(lèi)有機(jī)化合物，具有潤(rùn)濕、乳化、分散、滲透和增溶等作用，在農(nóng)藥和葉面肥的生產(chǎn)和施用中被廣泛用作添加劑（也稱(chēng)助劑）。將表面活性劑添加到植物葉面肥中混合施用，可使葉面肥溶液在植物葉面上易于鋪展，使?fàn)I養(yǎng)元素能夠均勻分散到植物葉面。表面活性劑可以軟化植物葉面的蠟質(zhì)層，提高植物葉面角質(zhì)膜的滲透吸收性能，有助于營(yíng)養(yǎng)元素滲入到植物葉片內(nèi)部使其吸收，從而達(dá)到增效的目的。如，王強(qiáng)等利用表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚（PPJ）促進(jìn)小麥葉片對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，王亞虹等研究了表面活性劑輔助鉀肥噴施對(duì)烤煙葉片潤(rùn)濕性能、生理指標(biāo)及品質(zhì)的影響。

本研究選擇癸二酸二乙酯（ Diethyl sebacate，DES）、辛二酸二乙酯（ Diethyl suberate，DESU）、磷酸三丁酯（Tribu-tyl phosphate，TBP）作為表面活性劑，以葡萄為實(shí)驗(yàn)材料，用紫外分光光度法測(cè)定葡萄葉片在DES、DESU和TBP3種表面活性劑輔助下對(duì)Fe的吸收量，并比較3種表面活性劑的助吸效果，從而選擇出可以提高葡萄葉面對(duì)Fe吸收量的高效表面活性劑及其最佳使用濃度，以期提高植物葉面肥的施用效果。

一、材料與方法

（一）材料

以河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院科技園的葡萄為試驗(yàn)材料，葡萄品種為“夏黑無(wú)核”。

（二）標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制

稱(chēng)取7.024g硫酸亞鐵銨溶于500mL超純水中，加濃鹽酸lOmL，于lOOOmL容量瓶定容，此為1mg.mL^-1硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液。吸取20mL硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液（lmg.mL^-1）于lOOOmL容量瓶定容至刻度，混勻后分別吸取該溶液體積（mL）為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15分別加入25mL容量瓶中，加入10%鹽酸羥胺ImL，搖勻后加Imol/L的醋酸鈉溶液SmL，再加0.15%鄰菲羅啉2mL進(jìn)行顯色，定容，30min后在分光光度計(jì)上選用5llnm波長(zhǎng)測(cè)定吸光度（A），以標(biāo)準(zhǔn)液為空白。以吸光度（A）作為縱坐標(biāo)，F(xiàn)e濃度為橫坐標(biāo)，繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)（見(jiàn)圖1），得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)回歸方程為y=0.0736x-0.0063（ R2=0.9997）。

（三）試驗(yàn)方法

選用3種表面活性劑DES、DESU、TBP，每種表面活性劑設(shè)不同的濃度梯度，其中DES濃度（mg.L^-1）梯度為20、30、40、50、60、70、100，DESU濃度（mg.L^-1）梯度為10、30、50、70、90、110、130，TBP濃度（mg.L^-1）梯度為20、40、60、80、100、120、180。每個(gè)樣區(qū)噴施含有不同濃度3種表面活性劑的0.1%的硫酸亞鐵溶液約200mL，每種表面活性劑的每個(gè)濃度做10次重復(fù)，同時(shí)設(shè)對(duì)照CKo（沒(méi)有噴施硫酸亞鐵和表面活性劑）及CK，（只噴施硫酸亞鐵溶液）。由于鐵元素在葉片中不易移動(dòng)，不能使整個(gè)葉片復(fù)綠，只是噴到溶液處復(fù)綠，因此，噴施務(wù)必均勻，最好選多云天氣，盡量避開(kāi)烈日，在10：00前或16：00后噴施。

噴施后每隔24h、48h采樣區(qū)葉片，用超純水沖洗干凈，自然晾干，馬弗爐進(jìn)行灰化，溫度為500℃，時(shí)間為3h，待冷卻后，將灰分盛于密封袋中。稱(chēng)取0.2g灰分，加入少量超純水，加入20mL稀鹽酸，放入遠(yuǎn)紅外消解爐內(nèi)消煮，時(shí)間為lOmin，將消煮液轉(zhuǎn)移至25mL的容量瓶中，定容至刻度，以備測(cè)定樣品中鐵含量。

（四）測(cè)定方法

取每個(gè)樣品的消煮液1mL，置于25mL的容量瓶中，依次加入10%鹽酸羥胺1mL、1mol.L^-1NaAC溶液5mL、0.15%鄰菲羅啉1mL，用超純水定容至刻度，搖勻，靜置0.5h待顯色穩(wěn)定后，用紫外分光光度計(jì)在511nm波長(zhǎng)處以空白消煮液（CKo、CKl）作為對(duì)照，測(cè)定各樣品的吸光度（A）。將吸光度值（A）帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)回歸方程中，計(jì)算出各樣品中的鐵含量;再計(jì)算出每種表面活性劑各濃度下的10個(gè)重復(fù)的平均值及誤差（見(jiàn)表1）。

二、結(jié)果與分析

以三種表面活性劑濃度為橫坐標(biāo)，F(xiàn)e含量為縱坐標(biāo)，繪制Fe含量隨表面活性劑濃度變化的曲線(xiàn)圖（見(jiàn)圖2、3、4）。

（一）噴施表面活性劑DES對(duì)葡萄葉片吸收鐵的影響

由表1和圖2可知，噴施含有DES的硫酸亞鐵溶液后，葡萄葉片中鐵含量明顯高于CKo、CK，的鐵含量，當(dāng)BES濃度為20 - 40mg.L^-1時(shí)，隨著DES濃度升高，葡萄葉對(duì)鐵的吸收呈穩(wěn)定趨勢(shì);當(dāng)DES濃度為40 - 60mg.L^-1時(shí)，隨著DES濃度升高，葡萄對(duì)鐵的吸收呈上升趨勢(shì)，在60mg.L^-1時(shí)Fe含量出現(xiàn)峰值，峰值處噴施48h時(shí)的吸收量分別比CK0、CK，高出31.4%、20.9%，當(dāng)DES濃度為60 - lOOmg.L^-1，隨著DES濃度的升高，葡萄對(duì)鐵的吸收呈下降趨勢(shì)。

（二）噴施表面活性劑DESU對(duì)葡萄葉片吸收鐵的影響

由表l和圖3可知.噴施含有DESU的硫酸亞鐵溶液后，葡萄葉片中鐵含量明顯高于CKo、CK，的鐵含量，當(dāng)DE-su濃度為10 - 50mg.L^-1時(shí)，隨著DESU濃度的升高，葡萄對(duì)鐵的吸收呈上升趨勢(shì)，在50mg.L^-1時(shí)Fe含量出現(xiàn)峰值，峰值處噴施48h時(shí)鐵的吸收量分別比CKo和CK，高出45.0%、33.3%;當(dāng)DESU濃度為50 - 130mg.L^-1時(shí)，隨著DESU濃度的升高，葡萄對(duì)鐵的吸收呈下降趨勢(shì)。

（三）噴施表面活性劑TBP對(duì)葡萄葉片吸收鐵的影響

由表1和圖4可知，噴施含有TBP的硫酸亞鐵溶液后，葡萄葉片中的鐵含量明顯高于CK0、CK，的鐵含量，當(dāng)TBP濃度為20 - 80mg.L^-1時(shí)，隨著TBP濃度的升高，葡萄對(duì)鐵的吸收呈上升趨勢(shì)，在80mg.L^-1時(shí)Fe含量出現(xiàn)峰值，峰值處噴施48h時(shí)鐵的吸收量分別比CKo和CK，高出47.1%、353%：當(dāng)TBP濃度為80 - 180mg.L^-1時(shí)，隨著TBP濃度的升高，葡萄對(duì)鐵的吸收呈逐漸下降的趨勢(shì)。

三、結(jié)論與討論

在葡萄葉上噴施加入3種表面活性劑的硫酸亞鐵溶液后，葉片內(nèi)的鐵含量與對(duì)照相比有明顯的增加。噴施48h后，DES、DESU、TBP施用濃度（mg.L^-1）分別在60、50、80時(shí)效果最佳，分別比對(duì)照CKi高出20.9%、33.3%、35.3%;3種表面活性劑對(duì)葡萄吸收鐵的促進(jìn)程度各不相同，TBP的促進(jìn)效果較DES、DESU好;同一種表面活性劑，噴施后48h的Fe含量均高于噴施后24h，說(shuō)明表面活性劑的效果具有持續(xù)性。

3種表面活性劑的促進(jìn)程度不同，這和其自身的性能、分子結(jié)構(gòu)等有關(guān)。3種表面活性劑在低濃度時(shí)促進(jìn)效果較高濃度時(shí)好，可能與表面活性劑可調(diào)節(jié)葉片氣孔有關(guān)。Stew-ens等認(rèn)為表面活性劑可以調(diào)節(jié)葉片氣孔大小，增加氣孔的透性，并指出低濃度的表面活性劑可以促進(jìn)氣孔開(kāi)啟，但濃度升高時(shí)，氣孔逐漸關(guān)閉，氣孔開(kāi)啟有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向植物細(xì)胞的運(yùn)輸，從而提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收率。不同的表面活性劑滲透到角質(zhì)膜的速度和達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)（即膜與噴灑液之間達(dá)到平衡時(shí)）的分配系數(shù)有較大差別，也會(huì)引起不同表面活性劑的最佳施用濃度不同。

由于植物葉表面覆蓋著不同厚度的蠟質(zhì)層，導(dǎo)致葉面噴施農(nóng)藥、葉面肥等農(nóng)作物制劑效果不佳，殘留問(wèn)題嚴(yán)重。表面活性劑可以使農(nóng)作物制劑在較低的使用濃度下達(dá)到最好的效果，可以降低經(jīng)濟(jì)成本，減少農(nóng)藥殘留，減輕環(huán)境污染。

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作者簡(jiǎn)介：趙青（1987-），女，河南中牟人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：植物保護(hù)。

（責(zé)任編輯曹雯梅）