生物表面活性劑對水溶肥料潤濕性能的影響

王亮亮，韓效釗?，楊靜芳，王永國，丁仕奇

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

生物表面活性劑對水溶肥料潤濕性能的影響

王亮亮1，韓效釗1?，楊靜芳1，王永國2，丁仕奇2

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

通過測定表面張力和直接測量潤濕面積的方法，考查了安融樂和莎梵婷2種生物表面活性劑對不同水溶肥料潤濕性能的影響。結果表明，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，但整體來看，當安融樂的添加量為0.05%（V／V）時，對各種水溶肥均可以起到較好的增加潤濕性能的效果；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；潤濕面積

水溶肥料是經水溶解或稀釋，用于灌溉施肥、葉面施肥、無土栽培、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、穩定乳化液等作用外，還具有無毒、可生物降解等優點［4］。本文以安融樂和莎梵婷2種生物表面活性劑為對象，研究其對不同水溶肥料潤濕性能的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗共使用5種水溶肥料，分別為安徽某農業技術開發有限公司生產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；合肥某生物科技發展有限公司生產的含腐殖酸水溶肥料，腐殖酸≥40g·L－1，N＋P2O5＋K2O≥200g·L－1；合肥某肥業有限責任公司生產的大量元素水溶肥料，N＋P2O5＋K2O≥500g·L－1；合肥工業大學提供的中量元素水溶肥料，Ca＋Mg≥100g·L－1；安徽某肥業有限責任公司生產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有限責任公司生產的安融樂（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的莎梵婷（固體），主要成分為環脂肽。

DP-AW型表面張力儀，南京桑力電子設備廠；100μL微量進樣器，上海光正醫療儀器有限公司；DHG-9023A型電熱恒溫鼓風干燥箱，上海精宏實驗設備有限公司。

1.2 處理設計

分別配制體積分數為2%的安融樂溶液和質量濃度為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。

1.3 測定方法

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

2 結果與分析

2.1 對含氨基酸水溶肥料潤濕性能的影響

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，潤濕面積增大，潤濕性能提高。

當安融樂含量大于0.05%時，潤濕性能提高的幅度減小，含量為0.10%時，潤濕面積達到最大值，因此，安融樂添加量在0.05%～0.10%（V／V）比較合理。當莎梵婷含量大于0.4g·L－1時，潤濕性能提高的幅度減小，含量為0.5g·L－1時，潤濕面積達到最大值，添加量0.4～0.5g· L－1較為合理。

圖1 不同安融樂（A）、莎梵婷（B）含量對含氨基酸水溶肥料潤濕性能的影響

2.2 對含腐殖酸水溶肥料潤濕性能的影響

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，潤濕面積增大，潤濕性能提高。當安融樂含量大于0.05%時，潤濕性能趨于穩定，因此，安融樂添加量在0.05%（V／V）左右較為合理。當莎梵婷含量大于0.3g·L－1時，潤濕性能變化很小，添加量以0.3g·L－1左右比較合理。

圖2 不同安融樂（A）、莎梵婷（B）含量對含腐殖酸水溶肥料潤濕性能的影響

2.3 對大量元素水溶肥料潤濕性能的影響

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，潤濕面積增大，潤濕性能提高。當安融樂含量大于0.03%時，潤濕性能提高的幅度減小，含量為0.10%時，潤濕面積已接近最大值，添加量0.03%～0.10%比較合理，考慮到經濟成本，則以0.03%（V／V）更為經濟。當莎梵婷含量大于0.4g·L－1時，潤濕性能提高的幅度減小，含量為0.6g·L－1時，潤濕面積達到最大值，添加量0.4～0.6g·L－1比較合理。

2.4 對中、微量元素水溶肥料潤濕性能的影響

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

由圖4中B可知，隨著安融樂含量的增大，微量元素水溶肥料噴施液表面張力減小，潤濕面積增大，潤濕性能提高。當安融樂含量大于0.05%時，潤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添加量在0.05%左右（V／V）比較合理。

圖3 不同安融樂（A）、莎梵婷（B）含量對大量元素水溶肥料潤濕性能的影響

圖4 安融樂含量對中量（A）、微量（B）元素水溶肥料潤濕性能的影響

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出現白色絮狀沉淀，這可能是由于達到莎梵婷的等電點，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 小結與討論

試驗結果表明，安融樂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%，整體來看，0.05%的添加量對各種水溶肥都可以起到較好的增加潤濕性能的效果。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.水溶性肥料的應用與發展［J］.現代化工，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用［J］.中國生物工程雜志，2003，23（5）：42－45.

［4］ 時進剛，袁興中，曾光明，等.生物表面活性劑的合成與提取研究進展［J］.微生物學通報，2003，30（1）：68－72.

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

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

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

（責任編輯：高 峻）

TQ440

A

0528-9017（2014）08-1253-03

文獻著錄格式：王亮亮，韓效釗，楊靜芳，等.生物表面活性劑對水溶肥料潤濕性能的影響［J］.浙江農業科學，2014（8）：1253－1255.

2014-02-27

安徽省教育廳自然科學重點項目資助（2012AJZR0033）；合肥工業大學大學生創新訓練計劃項目資助（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。