李光玉 丁漢卿, 賴聰玲 杜怡安 倪燕妹 徐楊玉*
(1華南農業大學,廣東廣州 510642;2廣東農墾熱帶農業研究院有限公司,廣東廣州 511365)
白菜(Brassica pekinensis)產量高、營養豐富,其食用方法多樣,深受人們的喜愛。我國葉面肥產品的數量和種類增長十分迅速,然而產品質量參差不齊,且關于葉面肥增效劑和葉面肥相關研究不夠深入[1],在一定程度上制約了我國農業發展。1982年便有秋白菜有缺鈣現象的相關報道[2-3]。除此之外,還有果樹、草莓、番茄等作物缺鈣現象的報道。鈣肥可分為速效鈣肥(如硝酸銨鈣)、緩效鈣肥(如磷酸二氫鈣)等不同形態。表面活性劑能夠降低水分子表面張力,使水均勻地附著在葉片表面,因而常被作為鈣肥的增效劑。通常使用的表面活性劑為硬脂酸、季銨化物、卵磷酸脂肪酸甘油酯等。根據相關數據顯示,全世界表面活性劑產量1990年約為700萬t、2000年則超過1 000萬t[4]。烷基多糖苷屬于一類溫和的非離子型表面活性劑,同時具有非離子和陰離子表面活性劑的特點[5]。目前,關于表面活性劑篩選的研究報道較少。
本研究以收獲時期的黃葉小白菜為研究對象,研究不同表面活性劑的濕潤效果和分散性,篩選出最佳濕潤效果的表面活性劑,以開展表面活性劑與不同種類鈣肥混合噴施對白菜生長的影響研究。
供試作物為收獲時期的黃葉小白菜。
供試表面活性劑為Sur105(企業自制)、Sur214(奧泰化工)、Sur810(奧泰化工)。
通過以下4組試驗,挑選濕潤效果最好的表面活性劑以進行表面活性劑及不同鈣肥對白菜生長的影響試驗。
1.2.1 不同濃度Sur105濕潤時間及分散性的研究。共設 4個濃度處理,分別為 0(清水,CK)、5%、10%、20%。3次重復。
1.2.2 不同濃度Sur214濕潤時間及分散性的研究。共設 4個濃度處理,分別為 0(清水,CK)、5%、10%、20%。3次重復。
1.2.3 不同濃度Sur810濕潤時間及分散性的研究。共設 4個濃度處理,分別為 0(清水,CK)、5%、10%、20%。3次重復。
1.2.4 同一濃度不同型號表面活性劑濕潤時間的研究。共設 4個處理,分別為清水對照(CK)、10%Sur105、10%Sur214、10%Sur810。 3 次重復。
1.3.1 濕潤時間的測定。取12片長勢相同的黃葉小白菜葉片,將黃葉小白菜葉片分為4組[分別為0(CK)、5%、10%、20%相同型號的表面活性劑,或者濃度均為10%的不同型號的表面活性劑及清水(CK)],每組3片,用移液管吸取1 mL溶液滴在葉片上后,置于光照培養箱中,設定好條件,然后立即開始計時,待葉片上液滴干后(除葉片凹處液滴),記錄濕潤時間。
1.3.2 表面活性劑分散性的測定。用移液管吸取1mL溶液,控制釋放速度,使之成滴,滴在葉片上,記錄1 mL溶液所滴滴數。
所有數據采用Excel 2010及SAS 8.1軟件處理,采用鄧肯氏新復極差法(DMRT)進行多重比較。
2.1.1 不同濃度Sur105對白菜葉片濕潤時間的影響。將不同濃度Sur105表面活性劑溶液分別滴在黃葉小白菜葉片上后,置于光照12 000 lx、溫度27.7℃、相對濕度24%的光照培養箱中,記錄濕潤時間。
從表1可以看出,表面活性劑Sur105的使用能夠延長白菜葉片的濕潤時間,同時0(CK)、5%、10%等3個濃度之間存在顯著差異,這說明Sur105為一種有效的表面活性劑,能夠顯著延長濕潤時間。除此之外,還可以發現,5%Sur105處理與20%Sur105處理沒有顯著差異,這說明表面活性劑濃度與濕潤時間并不是成正相關關系。通過對表1數據進行分析,可以發現10%Sur105具有較好的濕潤效果。為了使試驗數據更貼近生產生活實踐,在自然條件下(溫度27.7℃,相對濕度56%,風速12 km/h,下同),將葉片傾斜30°,噴施2次,對不同濃度Sur105的濕潤效果進行探討,結果如圖1所示。可以發現,噴施30 min后,10%Sur105液滴殘留量最多,與光照培養箱中的試驗結果一致。

表1 不同濃度Sur105對白菜葉片的濕潤時間
2.1.2 不同濃度Sur214對白菜葉片濕潤時間的影響。將不同濃度Sur214表面活性劑溶液分別滴在黃葉小白菜葉片上后,置于光照12 000 lx、溫度30℃、濕度為34%的光照培養箱中,記錄濕潤時間。
從表2可以看出,表面活性劑Sur214的使用并不能延長白菜葉片的濕潤時間,同時0(CK)、5%、10%、20%等4個濃度間差異顯著,說明不同濃度的Sur214對濕潤時間的影響是比較明顯的。通過對表2數據進行分析,發現Sur214不能被用作表面活性劑以延長作物葉片濕潤時間。在自然條件下,對不同濃度Sur214的濕潤效果進行探討,結果如圖2所示。可以發現,噴施Sur214 30 min后,清水對照(CK)液滴殘留最多,與光照培養箱中的試驗結果一致。

表2 不同濃度Sur214對白菜葉片的濕潤時間
2.1.3 不同濃度Sur810對白菜葉片濕潤時間的影響。將不同濃度Sur810表面活性劑溶液滴在黃葉小白菜葉片上后,置于光照12 000 lx、溫度28.9℃、濕度23%的光照培養箱中,記錄濕潤時間。
從表3可以看出,表面活性劑Sur810的濕潤效果十分明顯。 同時,0(CK)、5%、10%、20%等 4個濃度間差異顯著,說明不同濃度的Sur810對濕潤時間影響是比較明顯的。對表3數據進行分析,發現當表面活性劑濃度為5%~10%時,能夠延長葉片濕潤時間,但當濃度為20%時,葉片濕潤時間較清水對照(CK)還少,這說明增加表面活性劑濃度需要在一定范圍內才能提高濕潤效果,超出一定范圍會縮短濕潤時間。為了使試驗數據更貼近生產生活實踐,在自然條件下,對不同濃度Sur810的濕潤效果進行探討,結果如圖3所示。可以發現,噴施30 min后,5%Sur810、10%Sur810液滴殘留相對較多,與光照培養箱中的試驗結果一致。

表3 不同濃度Sur810對白菜葉片的濕潤時間
2.1.4 不同型號表面活性劑對白菜葉片濕潤時間的影響。 將已滴加清水(CK)、10%Sur105、10%Sur214及10%Sur810的黃葉小白菜,置于光照12 000 lx、溫度29℃、濕度30%的光照培養箱中,記錄濕潤時間。
從表4可以看出,表面活性劑Sur810的濕潤效果最好,濕潤時間較清水(CK)延長了29.87 min。同時,不同型號的表面活性劑之間的濕潤效果差異顯著。對表4數據進行分析,可以發現在該條件下,Sur105與Sur214并沒有起到延長濕潤時間的作用,說明10%的Sur105和Sur214不具有延長濕潤時間的能力。為了使試驗數據更貼近生產生活實踐,在自然條件下,對不同型號表面活性劑的濕潤效果進行探討,結果如圖4所示。可以發現,噴施30 min后,清水(CK)和Sur810液滴殘留相對較多,細看可以發現,與清水(CK)相比,Sur810殘留液滴分布面較廣且多,與光照培養箱中的試驗結果一致。

表4 不同型號表面活性劑濕潤時間
從表5可以看出,Sur214分散性最好,且當其濃度≤10%時,其分散性隨著濃度的增加而增強;當其濃度為20%時,分散性減弱。就本試驗研究濃度范圍內,Sur105、Sur810表面活性劑分散性隨著添加濃度的增加而增強,且Sur105與Sur810這2種表面活性劑分散性相差不大。可以發現,Sur810濕潤能力最好。

表5 不同型號及濃度表面活性劑分散液滴數
土壤中的鈣容易被鉀、鈉、銨、鎂離子拮抗,導致其不易被植物根系吸收。土壤中的CaSO4易被Na2CO3轉化為CaCO3,從而固定了土壤中的鈣離子[6]。這種情況主要出現在石灰性土壤中,酸性土壤不明顯。除此之外,有研究表明,植物體內的鈣離子長途運輸的途徑是木質部,動力為植物的蒸騰作用。然而,植物幼嫩部分蒸騰作用弱,其對鈣的競爭力比葉片弱,所以在植物新葉中容易出現缺鈣現象[7]。相關研究表明,葉面噴肥的特點是肥效快且直接[8]。
鈣素是植物生長發育所必需的營養元素之一,植物的快速生長需要大量的鈣。李歡歡等[9]研究表明,施用鈣肥能提高小麥的產量。宋松泉等[10]研究結果表明,鈣肥能夠延緩葉片衰老,延長光合作用時間以及增加光合作用速率,為籽粒的充實和其他化合物的代謝提供了碳鏈骨架和碳水化合物,從而提高產量。吳友根等[11]、肖厚軍等[12]研究表明,含鈣物質對白菜有明顯的增產效果。
本研究結果表明,1%的Sur810表面活性劑濕潤效果最佳,濕潤時間更長。濕潤時間長短與表面活性劑的分散性無正相關性,分散性好的表面活性劑濕潤效果并不好,而表面活性劑濃度過高并不利于作物生長。
綜上所述,Sur810表面活性劑作為肥料助劑,與鈣肥配合噴施后,增產效果更為明顯。