李光玉 丁汉卿, 赖聪玲 杜怡安 倪燕妹 徐杨玉*
(1华南农业大学,广东广州 510642;2广东农垦热带农业研究院有限公司,广东广州 511365)
白菜(Brassica pekinensis)产量高、营养丰富,其食用方法多样,深受人们的喜爱。我国叶面肥产品的数量和种类增长十分迅速,然而产品质量参差不齐,且关于叶面肥增效剂和叶面肥相关研究不够深入[1],在一定程度上制约了我国农业发展。1982年便有秋白菜有缺钙现象的相关报道[2-3]。除此之外,还有果树、草莓、番茄等作物缺钙现象的报道。钙肥可分为速效钙肥(如硝酸铵钙)、缓效钙肥(如磷酸二氢钙)等不同形态。表面活性剂能够降低水分子表面张力,使水均匀地附着在叶片表面,因而常被作为钙肥的增效剂。通常使用的表面活性剂为硬脂酸、季铵化物、卵磷酸脂肪酸甘油酯等。根据相关数据显示,全世界表面活性剂产量1990年约为700万t、2000年则超过1 000万t[4]。烷基多糖苷属于一类温和的非离子型表面活性剂,同时具有非离子和阴离子表面活性剂的特点[5]。目前,关于表面活性剂筛选的研究报道较少。
本研究以收获时期的黄叶小白菜为研究对象,研究不同表面活性剂的湿润效果和分散性,筛选出最佳湿润效果的表面活性剂,以开展表面活性剂与不同种类钙肥混合喷施对白菜生长的影响研究。
供试作物为收获时期的黄叶小白菜。
供试表面活性剂为Sur105(企业自制)、Sur214(奥泰化工)、Sur810(奥泰化工)。
通过以下4组试验,挑选湿润效果最好的表面活性剂以进行表面活性剂及不同钙肥对白菜生长的影响试验。
1.2.1 不同浓度Sur105湿润时间及分散性的研究。共设 4个浓度处理,分别为 0(清水,CK)、5%、10%、20%。3次重复。
1.2.2 不同浓度Sur214湿润时间及分散性的研究。共设 4个浓度处理,分别为 0(清水,CK)、5%、10%、20%。3次重复。
1.2.3 不同浓度Sur810湿润时间及分散性的研究。共设 4个浓度处理,分别为 0(清水,CK)、5%、10%、20%。3次重复。
1.2.4 同一浓度不同型号表面活性剂湿润时间的研究。共设 4个处理,分别为清水对照(CK)、10%Sur105、10%Sur214、10%Sur810。 3 次重复。
1.3.1 湿润时间的测定。取12片长势相同的黄叶小白菜叶片,将黄叶小白菜叶片分为4组[分别为0(CK)、5%、10%、20%相同型号的表面活性剂,或者浓度均为10%的不同型号的表面活性剂及清水(CK)],每组3片,用移液管吸取1 mL溶液滴在叶片上后,置于光照培养箱中,设定好条件,然后立即开始计时,待叶片上液滴干后(除叶片凹处液滴),记录湿润时间。
1.3.2 表面活性剂分散性的测定。用移液管吸取1mL溶液,控制释放速度,使之成滴,滴在叶片上,记录1 mL溶液所滴滴数。
所有数据采用Excel 2010及SAS 8.1软件处理,采用邓肯氏新复极差法(DMRT)进行多重比较。
2.1.1 不同浓度Sur105对白菜叶片湿润时间的影响。将不同浓度Sur105表面活性剂溶液分别滴在黄叶小白菜叶片上后,置于光照12 000 lx、温度27.7℃、相对湿度24%的光照培养箱中,记录湿润时间。
从表1可以看出,表面活性剂Sur105的使用能够延长白菜叶片的湿润时间,同时0(CK)、5%、10%等3个浓度之间存在显著差异,这说明Sur105为一种有效的表面活性剂,能够显著延长湿润时间。除此之外,还可以发现,5%Sur105处理与20%Sur105处理没有显著差异,这说明表面活性剂浓度与湿润时间并不是成正相关关系。通过对表1数据进行分析,可以发现10%Sur105具有较好的湿润效果。为了使试验数据更贴近生产生活实践,在自然条件下(温度27.7℃,相对湿度56%,风速12 km/h,下同),将叶片倾斜30°,喷施2次,对不同浓度Sur105的湿润效果进行探讨,结果如图1所示。可以发现,喷施30 min后,10%Sur105液滴残留量最多,与光照培养箱中的试验结果一致。
表1 不同浓度Sur105对白菜叶片的湿润时间
2.1.2 不同浓度Sur214对白菜叶片湿润时间的影响。将不同浓度Sur214表面活性剂溶液分别滴在黄叶小白菜叶片上后,置于光照12 000 lx、温度30℃、湿度为34%的光照培养箱中,记录湿润时间。
从表2可以看出,表面活性剂Sur214的使用并不能延长白菜叶片的湿润时间,同时0(CK)、5%、10%、20%等4个浓度间差异显著,说明不同浓度的Sur214对湿润时间的影响是比较明显的。通过对表2数据进行分析,发现Sur214不能被用作表面活性剂以延长作物叶片湿润时间。在自然条件下,对不同浓度Sur214的湿润效果进行探讨,结果如图2所示。可以发现,喷施Sur214 30 min后,清水对照(CK)液滴残留最多,与光照培养箱中的试验结果一致。
表2 不同浓度Sur214对白菜叶片的湿润时间
2.1.3 不同浓度Sur810对白菜叶片湿润时间的影响。将不同浓度Sur810表面活性剂溶液滴在黄叶小白菜叶片上后,置于光照12 000 lx、温度28.9℃、湿度23%的光照培养箱中,记录湿润时间。
从表3可以看出,表面活性剂Sur810的湿润效果十分明显。 同时,0(CK)、5%、10%、20%等 4个浓度间差异显著,说明不同浓度的Sur810对湿润时间影响是比较明显的。对表3数据进行分析,发现当表面活性剂浓度为5%~10%时,能够延长叶片湿润时间,但当浓度为20%时,叶片湿润时间较清水对照(CK)还少,这说明增加表面活性剂浓度需要在一定范围内才能提高湿润效果,超出一定范围会缩短湿润时间。为了使试验数据更贴近生产生活实践,在自然条件下,对不同浓度Sur810的湿润效果进行探讨,结果如图3所示。可以发现,喷施30 min后,5%Sur810、10%Sur810液滴残留相对较多,与光照培养箱中的试验结果一致。
表3 不同浓度Sur810对白菜叶片的湿润时间
2.1.4 不同型号表面活性剂对白菜叶片湿润时间的影响。 将已滴加清水(CK)、10%Sur105、10%Sur214及10%Sur810的黄叶小白菜,置于光照12 000 lx、温度29℃、湿度30%的光照培养箱中,记录湿润时间。
从表4可以看出,表面活性剂Sur810的湿润效果最好,湿润时间较清水(CK)延长了29.87 min。同时,不同型号的表面活性剂之间的湿润效果差异显著。对表4数据进行分析,可以发现在该条件下,Sur105与Sur214并没有起到延长湿润时间的作用,说明10%的Sur105和Sur214不具有延长湿润时间的能力。为了使试验数据更贴近生产生活实践,在自然条件下,对不同型号表面活性剂的湿润效果进行探讨,结果如图4所示。可以发现,喷施30 min后,清水(CK)和Sur810液滴残留相对较多,细看可以发现,与清水(CK)相比,Sur810残留液滴分布面较广且多,与光照培养箱中的试验结果一致。
表4 不同型号表面活性剂湿润时间
从表5可以看出,Sur214分散性最好,且当其浓度≤10%时,其分散性随着浓度的增加而增强;当其浓度为20%时,分散性减弱。就本试验研究浓度范围内,Sur105、Sur810表面活性剂分散性随着添加浓度的增加而增强,且Sur105与Sur810这2种表面活性剂分散性相差不大。可以发现,Sur810湿润能力最好。
表5 不同型号及浓度表面活性剂分散液滴数
土壤中的钙容易被钾、钠、铵、镁离子拮抗,导致其不易被植物根系吸收。土壤中的CaSO4易被Na2CO3转化为CaCO3,从而固定了土壤中的钙离子[6]。这种情况主要出现在石灰性土壤中,酸性土壤不明显。除此之外,有研究表明,植物体内的钙离子长途运输的途径是木质部,动力为植物的蒸腾作用。然而,植物幼嫩部分蒸腾作用弱,其对钙的竞争力比叶片弱,所以在植物新叶中容易出现缺钙现象[7]。相关研究表明,叶面喷肥的特点是肥效快且直接[8]。
钙素是植物生长发育所必需的营养元素之一,植物的快速生长需要大量的钙。李欢欢等[9]研究表明,施用钙肥能提高小麦的产量。宋松泉等[10]研究结果表明,钙肥能够延缓叶片衰老,延长光合作用时间以及增加光合作用速率,为籽粒的充实和其他化合物的代谢提供了碳链骨架和碳水化合物,从而提高产量。吴友根等[11]、肖厚军等[12]研究表明,含钙物质对白菜有明显的增产效果。
本研究结果表明,1%的Sur810表面活性剂湿润效果最佳,湿润时间更长。湿润时间长短与表面活性剂的分散性无正相关性,分散性好的表面活性剂湿润效果并不好,而表面活性剂浓度过高并不利于作物生长。
综上所述,Sur810表面活性剂作为肥料助剂,与钙肥配合喷施后,增产效果更为明显。