表面活性剂在叶面肥中的应用

部渗透。表面活性剂还可以增加喷施液的吸湿性、保湿性以及在叶面的粘着能力，因此，可以延长叶片对养分的吸收时间，增加叶片对养分的吸收。
国内外科技工作者对表面活性剂的助吸效果做了大量研究，结果表明多种表面活性剂对作物叶面养分的吸收有良好的助吸作用：如L-77可以明显地促进柑橘和菜豆叶片对Fe的吸收，减少缺铁黄化症的发生，还可以减轻单纯施用FeSO4所造成的叶面伤害[16.17]。喷施液中加入Tween
法通过，但其中夹杂有多聚糖、氨基酸、蛋白质等亲水成分，可以作为水溶液进出的通道。养分也可以通过气孔以及叶毛与叶片交接处进入叶肉细胞，不同作物养分通过叶表进入叶肉细胞的途径可能有很大的差异
[8]。叶片下表面的蜡质层和角质层数量一般少于上表面，气孔的数量也相对较多。因此，多数作物叶片下表面对养分的吸收效率高于上表面[9]，所以，叶面施肥应尽量喷施于叶片上下两表面，以增加养分吸收量。
agent）、
铺展剂 (Spreaders agent)、增溶剂(Co
solvents)、渗透剂(Penetrants)、乳化剂(Emulsifying agent)、消泡剂(Antifoam
2.2 表面活性剂对养分的助吸作用原理
覆有蜡质层的叶面具有低能表面的特征，使叶面肥喷施液无法在叶面润湿，不利于作物叶片对养分的吸收。而在喷施液中加入表面活性剂以后，则可以明显降低肥液的表面张力γLV
，同时表面活性剂中疏水的碳氢链通过色散力吸附于叶面蜡质层的表面，其亲水基深入喷施液内形成定向吸附膜，降低了喷施液与蜡质层之间的界面张力γSL
[10,11]，因此必须克服蜡质层造成的障碍，减小喷施液与作物叶片之间界面接触角，使喷施液在叶面上得以铺展润湿，才可以提高养分的吸收率。人们在进行叶面施肥的研究中，发现在喷施液内加入一定量的表面活性剂后可以明显改变喷施液的表面性质，增加喷施液在叶面的润湿作用。另外，表面活性剂还具有保湿、粘着、助渗的作用，极大地促进了养分的叶面吸收效果[12]。表面活性剂这种良好的表面活性性质，甚至能降低作物害虫虫体表面活性，破坏其表面蜡质层，提高农药使用效果，还可以利用高浓度化肥的渗透作用杀死害虫，这种方法可以减少农药用量，而且无公害、成本低[13]，具有良好的发展前景。自19世纪发现磺化油的表面活性以后，人们已经研制成功大量的表面活性剂，由于其良好的叶面助吸作用，表面活性剂成为叶面施肥中不可缺少的重要组成成分，对提高养分的叶面吸收效率具有明显的作用效果，它的使用已经成为叶面肥研制与应用中的一项关键技术。
3.影响表面活性剂助吸效果的因素
表面活性剂对许多作物叶面养分吸收有明显的助吸作用，已经成为叶面施肥中不可缺少的组成成分。但是，表面活性剂的助吸效果却表现出很大的差异，如在作物叶面喷施含有0.1%表面活性剂的正磷酸盐，叶片对磷的吸收量与表面活性剂种类有很大关系，各表面活性剂效果为
脂肪醇聚氧乙烯醚 > 十二烷醇聚氧乙烯醚100 > 脂肪酸聚氧乙烯酯210 > 辛基酚聚氧乙烯醚100 >
agents)、分散剂(Dispersing agent)等。
根据表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷的类型，可以将其分为阴离子型、阳离子型、两性离子型及非离子型等4大类。阴、阳离子型表面活性剂由于受溶液pH值、无机盐类等因素的影响较大，对无机养分的助吸效果尤其是在高浓度无机养分类叶面肥的配制中受到很大限制。而两性离子表面活性剂具有低毒及良好的生物降解特性，且与其它表面活性剂有良好的配伍性，一般可产生协同增效作用。非离子型表面活性剂在营养液中稳定性高，不受无机盐类以及pH值的影响，一般无毒，与其它表面活性剂相溶性好。后两类表面活性剂还有很好的抗硬水能力，因此在叶面施肥中得到广泛的应用。
关键词：表面活性剂 ; 叶面肥 ; 协同作用
自Griss报道将FeSO4溶液涂抹在葡萄叶片上用于纠正缺铁黄化症以来，人们对不同形态和种类的养分叶面喷施吸收效果进行了研究，结果表明作物通过叶面吸收的养分与通过根部吸收的一样可以被作物利用[1]。与土壤施肥相比，叶面施肥具有养分吸收快、利用率高、使用方便等特点。随着集约化农业的发展，叶面施肥已经成为一项重要的施肥技术措施，与此同时，国际及国内市场上出现了多种多样的叶面肥种类，对农业生产的发展作出了重要的贡献。但是，作物通过叶面对养分的吸收机理及养分运输途径与根部养分吸收有明显的差异，了解作物的叶片结构、养分吸收机理及其对叶面养分吸收的影响，对克服叶面养分吸收障碍，提高养分利用率是至关重要的。
1.叶片结构的生物化学特征
高等陆生植物的叶片一般由表皮、叶肉、叶脉三部分组成，叶面即指叶片表皮的外侧，覆有蜡质层和角质层。作物叶片最外层的蜡质层由脂肪酸、酯类、酮、醇、类萜、醛等有机物组成[2]，具有防止病毒侵入、降低水分非气孔损失、抵抗害虫咬噬、抗寒以及减少太阳辐射造成的伤害等多种作用[3,4,5,6]。位于蜡质层以内的角质层，其组成成分则较为复杂，不同植物叶片的角质层化学成分、结构、形态等有很大差异[7]。角质层的外层几乎完全由角质组成，内层由杂有一定数量角质的纤维素和果胶混合物组成。角质层由疏水物质组成，水分及养分无
。根据杨氏方程γSV - γSL=γLV
cosθ，为了维持方程两边的平衡，cosθ必须增大，因此接触角θ将变小，增加喷施液在叶面的润湿作用。表面活性剂还具有溶解叶表蜡质的作用[15]，可以增大作物叶片表面能γSV
，使接触角θ进一步变小，更有利于喷施液在作物叶面的润湿，增加叶片对养分的吸收。
喷施液养分的吸收效果还受喷施液向叶片内部渗透能力大小的影响，养分对叶片的渗透是一种被动的扩散过程，其扩散作用与养分离子的性质、浓度、组成等因素有很大的关系。养分在叶面渗透的过程可以看作是养分对蜡质与角质组成的多孔固体的渗透过程，是一种毛细现象。毛管力△p是发生渗透过程的驱动力，若喷施液中不含表面活性剂时，其在蜡质或角质的孔壁上所形成的接触角θ>900，则毛管力△p<0，方向指向叶片外部，对喷施液的渗透有阻挡作用，蜡质层致密以及角质层中极性通道孔径太小，都可使这种阻力加大。如果在喷施液中加入了表面活性剂，则可以降低喷施液的表面张力以及孔壁与喷施液之间的界面张力，使接触角θ减小，当表面活性剂的作用达到一定程度时，毛管力△p>0，其方向与喷施液的渗透方向一致，促进喷施液向叶片内
80和Tween
20可以增加苹果叶片对尿素的吸收，在2~5小时内尿素的吸收率比不加表面活性剂的对照增加达一倍以上[18]，DMSO可以促进玉米叶片对K、Fe、NO3-等离子的吸收[19]，烷基聚氧乙烯基醚（PPJ）有利于大豆叶片对Mn的吸收[15]，也可以显著提高小麦叶片对B、Mn等的吸收[20]。
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表面活性剂在叶面肥中的应用
作者：肖艳 唐永康 曹一平 王敬国 转贴自：未知 点击数：5794
脂肪酸聚氧乙烯酯209[26]。DMSO用于玉米叶面施肥，对KNO3、KCl的促吸效果比对照高150~170%，而对K2SO4
的促吸效果仅比对照高50%左右。同样在玉米叶面喷施中DMSO可以有效的促进FeSO4的吸收，对Fe(NO3)2的促吸效果则不明显，对磷酸根离子也没有明显促吸效果[19]。PPJ对小麦叶片B、天冬氨酸、Mn的吸收有良好的促进作用，但对不同养分的助吸效果、使用浓度都有一定差异[20]。表面活性剂表现出的这种差异与作物种类、表面活性剂性质等多种因素有关系，因此，了解影响表面活性剂助吸效果的因素，对选择合适的表面活性剂种类，提高养分叶面利用率有重要的意义。
叶片最外侧的蜡质层具有疏水性，使作物叶片表面成为一种低能表面，造成养分喷施液与叶面之间的界面接触角大于900，喷施液无法在叶面润湿。另外，蜡质层一般非常粗糙，而且分布不均匀，结果使接触角θ进一步增大，喷施液对叶面的润湿性更差，在叶面上形成易滚落的水珠。养分在作物叶面的润湿是养分向叶片内部渗透的重要前提
2.表面活性剂的类型及其作用原理
2.1 表面活性剂的类型及特性
表面活性剂是指一类低浓度即可明显地改变溶剂（一般指水）表面性质的物质[14]，由疏水亲油的非极性基和亲水疏油的极性基组成，属于一种两亲性（亲油和亲水）分子。表面活性剂具有在溶液表面产生定向吸附的特性，可以改变溶液的表面活性性质，如降低溶液表面张力，改变固体表面润湿性，增加溶质水溶性等。这些性质使表面活性剂在石油化工、医药、食品、纺织、洗涤、化妆品、农业等方面得到了广泛的应用，根据其所起的作用，表面活性剂可以称为润湿剂（Humectants
surface
tension）[23]。临界表
面张力的概念首先是FOX和Zisman提出的，其值的计算方法根据是，溶液在固体表面上的接触角θ随溶液的表面张力下降而减小，cosθ与溶液表面张力存在着线性关系，以接触角cosθ对溶液的表面张力值作图可以得到一条直线，将直线外延至cosθ=1处，相应的溶液表面张力即为该固体的临界表面张力，植物叶片的临界表面张力也可以利用这种方法计算。不同作物叶片的临界表面张力有明显的差异（如表1），如果表面活性剂对叶面肥喷施液的表面张力未降到作物临界表面张力值，喷施液就不会在叶面完全润湿，从而影响养分吸收效果[25]。因此，应根据不同作物叶片表面性质选择合适的表面活性剂，使喷施液最大程度在叶面润湿。
表面活性剂在叶面肥中的应用
肖艳 唐永康 曹一平* 王敬国
（农业部植物营养学重点实验室，教育部植物-土壤相互作用重点实验室，中国农业大学资源与环境学院植物营养系,北京 100094）
摘
要：表面活性剂可以改善喷施液的表面活性，有利于叶面肥在作物叶面上的润湿、粘附与渗透，增加作物叶片对养分的吸收率。不同表面活性剂的助吸效果有一定差异，如果使用不当，容易引起叶面伤害、养分利用率降低等不良反应，选择合适的表面活性剂对提高叶面肥养分利用率有明显的影响；复合型表面活性剂表现出协同增效作用，可以显著提高表面活性剂的助吸效果，在叶面施肥中得到了广泛的应用；随着人们对环境问题的关注，无公害类表面活性剂的应用逐渐得到了重视。