表面活性剂辅助喷施对葡萄叶吸收铁的影响

赵青 周云帆

摘要：研究了叶面喷施不同浓度的3种表面活性剂癸二酸二乙酯（DES）、辛二酸二乙酯（DESU）、磷酸三丁酯（TBP）对葡萄叶片吸收铁的影响。结果表明，加入表面活性剂葡萄叶片对铁的吸收量显著增加，且DES、DESU、TBP浓度（mg.L^-1）分别为60、50、80时效果最佳，分别比对照高出20.9%、33.3%、35.3%;3种表面活性剂对葡萄叶片吸收铁的促进程度各不相同，TBP的促进效果较DES、DESU好。

关键词：葡萄;表面活性剂：铁吸收量

葡萄为多年生藤本植物，一般采用温室或设备棚架进行栽培，致使葡萄园土壤长时间无法翻耕，土壤中的元素沉积或者流失，从而导致葡萄出现缺素症状。铁是葡萄生长发育过程中不可缺少的微量元素，参与葡萄光合与呼吸作用、DNA合成、固氮、激素生成和解除自由基的危害等重要生理代谢。葡萄生长发育期比其他作物需铁量大，对铁非常敏感。葡萄缺铁症属于一种生理性病害，一般发生在葡萄花序生长期和开花期，对产量和品质危害很大。近年来，一些产区葡萄缺铁黄叶病面積迅速扩大，葡萄缺铁时，新生叶片表现为叶脉间失绿，逐渐发展至整个叶片呈黄绿色到黄色，但叶脉仍保持绿色，新梢生长缓慢，花穗变为浅黄色，坐果少，果实色浅、粒小，发育不良等。随着缺铁程度的加重，下部叶片逐渐失绿变白，后期叶缘和叶尖发生不规则的褐色坏死斑，枝条停止生长，卷须较大，叶片看似灼烧状，最后干枯死亡，果实变黄后部分脱落。葡萄缺铁可采用叶面喷施0.1% - 0.2%浓度的硫酸亚铁溶液来补施铁肥。

由于植物叶面的角质膜对植物起着自然防护和失水保护的作用，是农药、叶面肥等渗入植物体内的第一道屏障，研究发现去除角质膜表面的蜡质组分，水分子和有机物在角质膜中的渗透性可提高10 - 1000倍。表面活性剂具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂是一大类有机化合物，具有润湿、乳化、分散、渗透和增溶等作用，在农药和叶面肥的生产和施用中被广泛用作添加剂（也称助剂）。将表面活性剂添加到植物叶面肥中混合施用，可使叶面肥溶液在植物叶面上易于铺展，使营养元素能够均匀分散到植物叶面。表面活性剂可以软化植物叶面的蜡质层，提高植物叶面角质膜的渗透吸收性能，有助于营养元素渗入到植物叶片内部使其吸收，从而达到增效的目的。如，王强等利用表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（PPJ）促进小麦叶片对营养物质的吸收，王亚虹等研究了表面活性剂辅助钾肥喷施对烤烟叶片润湿性能、生理指标及品质的影响。

本研究选择癸二酸二乙酯（ Diethyl sebacate，DES）、辛二酸二乙酯（ Diethyl suberate，DESU）、磷酸三丁酯（Tribu-tyl phosphate，TBP）作为表面活性剂，以葡萄为实验材料，用紫外分光光度法测定葡萄叶片在DES、DESU和TBP3种表面活性剂辅助下对Fe的吸收量，并比较3种表面活性剂的助吸效果，从而选择出可以提高葡萄叶面对Fe吸收量的高效表面活性剂及其最佳使用浓度，以期提高植物叶面肥的施用效果。

一、材料与方法

（一）材料

以河南农业职业学院科技园的葡萄为试验材料，葡萄品种为“夏黑无核”。

（二）标准曲线的绘制

称取7.024g硫酸亚铁铵溶于500mL超纯水中，加浓盐酸lOmL，于lOOOmL容量瓶定容，此为1mg.mL^-1硫酸亚铁标准溶液。吸取20mL硫酸亚铁标准溶液（lmg.mL^-1）于lOOOmL容量瓶定容至刻度，混匀后分别吸取该溶液体积（mL）为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15分别加入25mL容量瓶中，加入10%盐酸羟胺ImL，摇匀后加Imol/L的醋酸钠溶液SmL，再加0.15%邻菲罗啉2mL进行显色，定容，30min后在分光光度计上选用5llnm波长测定吸光度（A），以标准液为空白。以吸光度（A）作为纵坐标，Fe浓度为横坐标，绘制出标准曲线（见图1），得标准曲线回归方程为y=0.0736x-0.0063（ R2=0.9997）。

（三）试验方法

选用3种表面活性剂DES、DESU、TBP，每种表面活性剂设不同的浓度梯度，其中DES浓度（mg.L^-1）梯度为20、30、40、50、60、70、100，DESU浓度（mg.L^-1）梯度为10、30、50、70、90、110、130，TBP浓度（mg.L^-1）梯度为20、40、60、80、100、120、180。每个样区喷施含有不同浓度3种表面活性剂的0.1%的硫酸亚铁溶液约200mL，每种表面活性剂的每个浓度做10次重复，同时设对照CKo（没有喷施硫酸亚铁和表面活性剂）及CK，（只喷施硫酸亚铁溶液）。由于铁元素在叶片中不易移动，不能使整个叶片复绿，只是喷到溶液处复绿，因此，喷施务必均匀，最好选多云天气，尽量避开烈日，在10：00前或16：00后喷施。

喷施后每隔24h、48h采样区叶片，用超纯水冲洗干净，自然晾干，马弗炉进行灰化，温度为500℃，时间为3h，待冷却后，将灰分盛于密封袋中。称取0.2g灰分，加入少量超纯水，加入20mL稀盐酸，放入远红外消解炉内消煮，时间为lOmin，将消煮液转移至25mL的容量瓶中，定容至刻度，以备测定样品中铁含量。

（四）测定方法

取每个样品的消煮液1mL，置于25mL的容量瓶中，依次加入10%盐酸羟胺1mL、1mol.L^-1NaAC溶液5mL、0.15%邻菲罗啉1mL，用超纯水定容至刻度，摇匀，静置0.5h待显色稳定后，用紫外分光光度计在511nm波长处以空白消煮液（CKo、CKl）作为对照，测定各样品的吸光度（A）。将吸光度值（A）带入标准曲线回归方程中，计算出各样品中的铁含量;再计算出每种表面活性剂各浓度下的10个重复的平均值及误差（见表1）。

二、结果与分析

以三种表面活性剂浓度为横坐标，Fe含量为纵坐标，绘制Fe含量随表面活性剂浓度变化的曲线图（见图2、3、4）。

（一）喷施表面活性剂DES对葡萄叶片吸收铁的影响

由表1和图2可知，喷施含有DES的硫酸亚铁溶液后，葡萄叶片中铁含量明显高于CKo、CK，的铁含量，当BES浓度为20 - 40mg.L^-1时，随着DES浓度升高，葡萄叶对铁的吸收呈稳定趋势;当DES浓度为40 - 60mg.L^-1时，随着DES浓度升高，葡萄对铁的吸收呈上升趋势，在60mg.L^-1时Fe含量出现峰值，峰值处喷施48h时的吸收量分别比CK0、CK，高出31.4%、20.9%，当DES浓度为60 - lOOmg.L^-1，随着DES浓度的升高，葡萄对铁的吸收呈下降趋势。

（二）喷施表面活性剂DESU对葡萄叶片吸收铁的影响

由表l和图3可知.喷施含有DESU的硫酸亚铁溶液后，葡萄叶片中铁含量明显高于CKo、CK，的铁含量，当DE-su浓度为10 - 50mg.L^-1时，随着DESU浓度的升高，葡萄对铁的吸收呈上升趋势，在50mg.L^-1时Fe含量出现峰值，峰值处喷施48h时铁的吸收量分别比CKo和CK，高出45.0%、33.3%;当DESU浓度为50 - 130mg.L^-1时，随着DESU浓度的升高，葡萄对铁的吸收呈下降趋势。

（三）喷施表面活性剂TBP对葡萄叶片吸收铁的影响

由表1和图4可知，喷施含有TBP的硫酸亚铁溶液后，葡萄叶片中的铁含量明显高于CK0、CK，的铁含量，当TBP浓度为20 - 80mg.L^-1时，随着TBP浓度的升高，葡萄对铁的吸收呈上升趋势，在80mg.L^-1时Fe含量出现峰值，峰值处喷施48h时铁的吸收量分别比CKo和CK，高出47.1%、353%：当TBP浓度为80 - 180mg.L^-1时，随着TBP浓度的升高，葡萄对铁的吸收呈逐渐下降的趋势。

三、结论与讨论

在葡萄叶上喷施加入3种表面活性剂的硫酸亚铁溶液后，叶片内的铁含量与对照相比有明显的增加。喷施48h后，DES、DESU、TBP施用浓度（mg.L^-1）分别在60、50、80时效果最佳，分别比对照CKi高出20.9%、33.3%、35.3%;3种表面活性剂对葡萄吸收铁的促进程度各不相同，TBP的促进效果较DES、DESU好;同一种表面活性剂，喷施后48h的Fe含量均高于喷施后24h，说明表面活性剂的效果具有持续性。

3种表面活性剂的促进程度不同，这和其自身的性能、分子結构等有关。3种表面活性剂在低浓度时促进效果较高浓度时好，可能与表面活性剂可调节叶片气孔有关。Stew-ens等认为表面活性剂可以调节叶片气孔大小，增加气孔的透性，并指出低浓度的表面活性剂可以促进气孔开启，但浓度升高时，气孔逐渐关闭，气孔开启有利于营养物质向植物细胞的运输，从而提高营养物质的吸收率。不同的表面活性剂渗透到角质膜的速度和达到饱和状态时（即膜与喷洒液之间达到平衡时）的分配系数有较大差别，也会引起不同表面活性剂的最佳施用浓度不同。

由于植物叶表面覆盖着不同厚度的蜡质层，导致叶面喷施农药、叶面肥等农作物制剂效果不佳，残留问题严重。表面活性剂可以使农作物制剂在较低的使用浓度下达到最好的效果，可以降低经济成本，减少农药残留，减轻环境污染。

参考文献：

[1]赵利辉.有关农药茎叶吸收屏障一角质层的研究进展[J].世界农药，2001，23（4）.

[2]陈宝梁，朱利中，邢宝山.E-50植物角质层的结构及其对多环芳烃的吸附特征[C]//袁东星，第三届全国环境化学学术大会论文集，2005.

[3]叶小利，李学刚，陈时洪，等，表面活性剂对大豆叶面气孔和蜡质层影响研究[Jl.大豆科学，2000，19（1）.

[4]王强，王邦俊，表面活性剂PPJ对小麦叶子吸收营养物质的影响[J]西南农业大学学报，2001，23（2）.

[5]王亚虹，韩丹，高森，等，表面活性剂辅助钾肥喷施对烤烟叶片润湿性能、生理指标及品质的影响[J]中国生态农业学报，2018，26（11）.

[6]鲍士旦，土壤农化分析[M].北京：中国农业出版社，2000.

[7lStewens PPC，Gaskin RE et al.Contributions of Stomatal in Filtrationand Cuticular Penetration to Foliar Uptake by Surfactants[J].PesticideScience.1991，33（3）.

[8]李晓莉，岳彩鹏，王冰，等，表面活性剂对大豆和花生茎叶吸硼量的影响[J].贵州农业科学，2011，39（7）.

作者简介：赵青（1987-），女，河南中牟人，硕士，实验师，研究方向：植物保护。

（责任编辑曹雯梅）