基质吸水性和持水性的初步研究

摘要：针对基质的斥水性问题，文章结合国内外研究近况，通过基质吸水试验研究了润湿剂十二烷基苯磺酸钠和椰糠对基质吸水性能和持水能力的影响，并通过育苗试验检验了十二烷基苯磺酸钠和椰糠有无副作用。结果表明：润湿剂十二烷基苯磺酸钠和椰糠均能很好地增强基质的吸水性能和持水能力；且十二烷基苯磺酸钠和椰糠联合应用并未引起副作用。

关键词：基质、吸水性、持水性、十二烷基苯磺酸钠、椰糠

中图分类号：S-3

文献标识码：A

在现代园艺生产过程中，基质越来越重要，泥炭因其理化性状优良、使用效果良好而被广泛使用[1，-2]，然而泥炭是有限的天然资源，过量开采会破坏生态环境[3，-4]。因此，，各国政府和研究者都在不断研究开发新的基质材料。利用枯枝落叶堆肥生产基质不仅可以消耗大量园林垃圾，而且产品也可部分替代泥炭资源，具有重要的社会经济效益[5-7]，是处置城市绿色废弃物的趋势重要方式。

然而，目前国内常用基质仍普遍存在斥水性过高的问题[1]，主要原因是基质原料如泥炭、枯枝落叶堆肥等有机物质表面存在蜡质等疏水性基团引起[8]，制约了基质产业的发展。基质斥水性强，在淋水过程中，尤其是初次淋水时，极难吸水，大部分的水分沿容器壁流失，，造成大量水资源的浪费；基质的持水性能差，需频繁淋水，生产成本增加，造成大量人力及资金的浪费。此外，水分不仅对植物的生长具有重要影响[9，-10]，而且还会影响营养元素的有效性。因此，，解决基质的吸水性和持水性问题是国内基质产业化发展的关键之一。我国关于基质持水性的研究主要集中在保水剂的应用效果方面[11-13]，而关于应用表面活性剂改变基质的疏水基团，提高其吸水性的研究还鲜见报道。

本文主要研究了润湿剂十二烷基苯磺酸钠和椰糠对基质吸水性和持水性的影响，，为开发吸水保水型基质新产品提供科学依据，有利于提高水分利用率、降低劳力成本。

1 材料与方法

1.1试验材料

国产泥炭，pH 6.0，EC 0.07mS/cm，购于广东省高要市；

进口泥炭，pH 6.0，EC 0.35mS/cm，产于德国产；

椰糠，pH 6.2，EC 3.17mS/cm，购于广州市棕宝纤维制品有限公司；

自制基质，pH 6.1，EC 1.07mS/cm，广州市园林科学研究所研制；

十二烷基苯磺酸钠，分析纯，购于广州市丛源仪器有限公司（精科化玻仪器）；

塑料花盆：底径11 cm，，口径15 cm，，高11 cm；

供试植物，凤仙花（Impatiens balsamina），种子购买于广州市芳村花卉市场。

1.2试验方法

1.2.1 基质吸水试验

将各处理样品（表1，每个处理3个重复）风干，每个处理3个重复。取相同体积的风干样品置于塑料花盆中，称重（M1，g），由盆顶均匀缓慢淋水，淋透后静置，待盆底不再有水渗出时称重（M2，g），然后，将装有样品的花盆放于户外，24h后，称重（M3，g）。以每盆吸水量（M2M1）表示基质吸水性能，以T衡量基质持水性能，T=（M3M1）/（M2M1）。

1.2.2 育苗试验

2010年8月26日分别于各处理基质中播种100粒凤仙花种子，各处理播种前均淋透水，植物生长过程中保持相同淋水量，统计种子发芽情况。

2结果分析

2.1 各基质吸水性能比较

基质吸水试验结果（表2）表明，各处理风干基质的吸水性能差别较大。国产泥炭的吸水性能最差，；椰糠可以提高其吸水性能，添加20%（体积比）的椰糠，其吸水性能提高250.17%；润湿剂十二烷基苯磺酸钠也可以提高其吸水性能，每立方米国产泥炭淋上浓度为0.25%的十二烷基苯磺酸钠溶液100L，其吸水性能提高634.89%，而且与进口泥炭相比，其吸水性能也提高51.47%。椰糠和十二烷基苯磺酸钠配合使用可以取得更好的效果，先添加20%（体积比）的椰糠，混匀后，每立方米再淋上浓度为0.25%的十二烷基苯磺酸钠溶液100L，其吸水性能提高858.93%，与进口泥炭相比，也能提高97.65%。

自制基质的吸水性能较优，接近进口泥炭的水平，椰糠可以进一步提高其吸水性能，添加20%（体积比）的椰糠，其吸水性能提高33.01%，%，优于进口泥炭。润湿剂十二烷基苯磺酸钠也可以提高其吸水性能，每立方米自制基质淋上浓度为0.25%的十二烷基苯磺酸钠溶液100L，其吸水性能提高123.00%，与进口泥炭相比，其吸水性能提高97.37%；椰糠和十二烷基苯磺酸钠配合使用可以取得更好的效果，添加20%（体积比）的椰糠，混匀后，每立方米淋上浓度为0.25%的十二烷基苯磺酸钠溶液100L，其吸水性能提高130.08%，与进口泥炭相比，其吸水性能提高103.64%。

2.2 各基质持水性能比较

各处理基质含水量达饱和后，于户外放置24h，水分出现不同程度的损失。国产泥炭水分损失最多，持水性能最差，椰糠可以提高其持水性能，添加20%（体积比）的椰糠，其持水性能提高312.03%，优于进口泥炭；润湿剂十二烷基苯磺酸钠也可以提高其持水性能，每立方米淋上浓度为0.25%的十二烷基苯磺酸钠溶液100L，其持水性能提高329.14%，优于进口泥炭；椰糠和十二烷基苯磺酸钠配合使用可以取得更好的效果，添加20%（体积比）的椰糠，混匀后，每立方米淋上浓度为0.25%的十二烷基苯磺酸钠溶液100L，其持水性能提高352.96%，优于进口泥炭。自制基质的持水性能较好，优于进口泥炭，椰糠可以进一步提高其持水性能，添加20%（体积比）的椰糠，其持水性能提高10.95%；润湿剂十二烷基苯磺酸钠也可以提高其持水性能，每立方米淋上浓度0.25%的十二烷基苯磺酸钠溶液100L，其持水性能提高11.96%；椰糠和十二烷基苯磺酸钠配合使用可以取得更好的效果，添加20%（体积比）的椰糠，混匀后，每立方米淋上浓度为0.25%的十二烷基苯磺酸钠溶液100L，其持水性能提高14.57%。

2.3 育苗试验

在无土栽培和无土快速育苗中，基质种类、配方与持水量是影响种子萌发及生长的主要因素[13，-14]。育苗试验结果表明（表4），各处理播种后6天（2010年08月31日）开始出苗，11天（2010年09月05日）时达齐苗。T1、T3处理的种子发芽率低于对照CK1， T4、T6处理的种子发芽率低于对照CK2，可见单独使用椰糠和十二烷基苯磺酸钠在一定程度上可能会抑制种子萌发。但T5处理的发芽率最高，达81%，其次是T2处理，发芽率达75%，均高于CK1、CK2处理，证明联合使用椰糠和十二烷基苯磺酸钠在提高基质吸水性能和持水性能的同时，也有利于促进种子萌发。

3 结论与讨论

3.1 1）目前常用基质普遍存在吸水性差的问题，造成水源、人力和资金浪费，不符合建设节约型社会的要求。本文试验表明联合应用润湿剂十二烷基苯磺酸钠和椰糠既可明显提高基质吸水性能和持水性能，也有利于促进种子萌发。

3.22）润湿剂十二烷基苯磺酸钠和椰糠均能很好地增强基质的吸水性能和持水能力，但其作用的持久性还有待进一步研究。

3.33）润湿剂十二烷基苯磺酸钠价格较贵，本研究基于成本考虑，适当控制了润湿剂的用量，每立方米基质原料淋上浓度为0.25%的十二烷基苯磺酸钠溶液100L，成本增加约12元/立方米m3，对于利润本来就低的国内基质产业是个会产生不小的压力。因此，润湿剂的用量优化和从工农业废弃物中筛选回收利用物美价廉的润湿剂将是今后的研究重点。

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