亲水性离子肥料在植物角质层中扩散的数学建模：亲脂性表面活性剂效应
生物物理
2019-07-09 v3 软凝聚态物质
应用物理
摘要
农业领域需要提高施用于作物和杂草的喷雾效力，以减少其对环境的影响并增加经济回报。提高效力的一种方法是增强叶面渗透。植物叶片角质层是叶片内农用化学品扩散的最显著屏障。已有研究指出，离子活性成分在表面活性剂作用下穿透植物叶片的完整机制尚未明确，且能增强渗透的油类很少受到关注。文献中此前已指出 mechanistic 数学模型的重要性。作者此前已开发了两个机制数学模型，聚焦于氯化钙通过番茄果实角质层的穿透。这些模型包含了离子结合与蒸发及吸湿性吸水，并能够改变活性成分浓度与类型、相对湿度和植物种类。在此我们进一步发展这些模型，纳入亲脂性助剂效应，以及化合物在角质层表面的吸附与解吸，采用一种新颖的自适应竞争朗缪尔（Adaptive Competitive Langmuir）模型。这些对穿透模型的修正为文献提供了新颖的补充。我们针对适当的实验数据验证了理论模型结果，讨论了关键敏感性，并将理论预测与物理机制相联系。结果表明，加入解吸机制可能是预测后期渗透增加的一种途径，且模型参数的敏感性与文献中已有的结果吻合良好。
引用
@article{arxiv.1904.12911,
title = {Mathematical Modelling of Hydrophilic Ionic Fertiliser Diffusion in Plant Cuticles: Lipophilic Surfactant Effects},
author = {Eloise C. Tredenick and Troy W. Farrell and W. Alison Forster},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.12911},
year = {2019}
}