自制保水劑在甘薯抗旱栽培上的應(yīng)用效果初報(bào)

張躍龍，劉小紅，張樂平，李 先，謝洪科

（1.湖南省核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所，湖南 長沙 410125；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410128）

甘薯在我國的種植面積僅次于水稻、小麥、玉米等大宗作物。因?yàn)楦适硎悄秃敌钥购底魑?，故抗旱栽培常被忽視，有關(guān)抗旱高產(chǎn)栽培的研究不多。資料表明，當(dāng)干旱持續(xù)20～25 d，產(chǎn)量比不受干旱的減少15.3%～19.1%，持續(xù)干旱30 d 以上，產(chǎn)量減少29.3%～34.8%，干旱40 d 以上，產(chǎn)量減少39%以上。由此可見，干旱是制約甘薯高產(chǎn)的一大障礙因子。因此，應(yīng)加強(qiáng)甘薯抗旱方面的研究，促進(jìn)我國甘薯生產(chǎn)十分必要。國內(nèi)外甘薯抗旱增產(chǎn)的有效措施有：選用抗旱性強(qiáng)的甘薯良種；深耕深肥，以肥調(diào)水；激素調(diào)控；適時(shí)早插、斜插，密植，旱后施好恢復(fù)肥等。在當(dāng)前用水日益缺乏和干旱威脅日趨嚴(yán)重的情況下，建立與甘薯生產(chǎn)配套的高產(chǎn)、抗旱栽培技術(shù)體系，加強(qiáng)保水抗旱新技術(shù)研究是發(fā)展趨勢(shì)之一[1-2]。國內(nèi)保水劑在甘薯抗旱栽培上的應(yīng)用研究較多，但是研究者對(duì)保水劑材料的性能了解甚少。筆者采用自制的耐降解的保水劑作為抗旱材料，研究了其在甘薯栽培上的抗旱效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地點(diǎn)：湖南省作物研究所；土壤為薄赤沙土，透水性好；供試甘薯品種為徐薯22 號(hào)；保水劑自制。復(fù)合肥料（阿康牌，俄羅斯）：總養(yǎng)分≥48%，氮∶磷∶鉀=16∶16∶16。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 制備吸水樹脂 將助劑加入到丙烯酸和氫氧化鉀的中和溶液中。在60Co-γ 射線下輻射聚合，輻照劑量為6 kGy，干燥粉碎后取20～80 目的吸水樹脂作為試驗(yàn)保水劑。

1.2.2 抗紫外線能力比較 將耐降解保水劑和市面保水劑分別各吸水50 倍和100 倍共4 個(gè)樣品，在距離12 cm 的15 W 紫外燈輻射下，觀察凝膠外觀形態(tài)變化情況。

1.2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)2 個(gè)處理1 個(gè)對(duì)照。處理1：施放保水劑2 g/蔸；處理2：施放保水劑4 g/蔸；對(duì)照：不施保水劑；重復(fù)3 次。整地，曬土殺菌后，將試驗(yàn)地分作9 小區(qū)，每小區(qū)土地面積0.8 m×2.6 m，溝距0.1 m，耕作層深度0.12 m，中間開溝施放保水劑，做拉丁方排列。甘薯栽培密度3 306 蔸/667m2。每次采樣12 個(gè)，共計(jì)108 個(gè)；每個(gè)樣品施放復(fù)合肥20 g，5月27日扦插。中耕2 次，11月12日采收，整個(gè)過程不澆水，采用全真自然環(huán)境。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種保水劑保水性能分析

2.1.1 兩種保水劑抗紫外線能力比較 從表1 中可以看出，隨著紫外線照射時(shí)間的增長，凝膠逐漸降解，從硬變軟直至變成流體狀。凝膠外觀形態(tài)保持性好，表明抗輻射能力強(qiáng)，保水能力強(qiáng)，當(dāng)凝膠變成流動(dòng)液體時(shí)，則保水劑失去保水能力。

表1 紫外線照射時(shí)間對(duì)保水劑凝膠外觀形態(tài)的影響

從表1 還可以看出，耐降解保水劑抗紫外線能力強(qiáng)，照射300 min 才失去保水能力，而市面保水劑在90 min 時(shí)就失去了保水能力。這表明耐降解保水劑更能耐受太陽光中的紫外線照射，使保水劑在土壤中的保水期限延長。

2.1.2 兩種保水劑的吸水倍數(shù)及吸水速率比較以耐降解保水劑在相同的吸收時(shí)間內(nèi)，吸收蒸餾水重量的變化情況來考察保水劑的吸水倍數(shù)和吸水速率（圖1）。從圖1 中可以看出，在1 200 s 時(shí)，耐降解保水劑的吸水倍數(shù)為248 倍，而市面保水劑的吸水倍數(shù)為123 倍。這表明耐降解保水劑用于植物栽培時(shí)，比普通保水劑能吸收更多的天然水分，而且吸收速度更快。

圖1 保水劑的吸水倍數(shù)和吸水速率

2.2 兩種保水劑對(duì)甘薯產(chǎn)量的影響

從表2 中可知，采用保水劑可以收到抗旱增產(chǎn)效果，在每株采用2 g 保水劑的情況，增產(chǎn)率達(dá)到31.2%，產(chǎn)量為1 877.1 kg/667m2；每株采用4 g 保水劑，則增產(chǎn)率可以達(dá)到60.0%，產(chǎn)量為2 288.7 kg/667m2。處理2 和對(duì)照之間的產(chǎn)量差異達(dá)到了顯著水平，處理1 和對(duì)照以及處理1 和處理2 之間產(chǎn)量無顯著性差異。增產(chǎn)的原因是，保水劑在自然降水時(shí)，吸收儲(chǔ)藏了水分，在土壤干旱時(shí)，釋放給甘薯吸收利用，有利于甘薯的生長。

表2 不同處理對(duì)甘薯產(chǎn)量的影響

2.3 兩種保水劑對(duì)甘薯經(jīng)濟(jì)效益的影響

耐降解保水劑在甘薯高效栽培上應(yīng)用，按照用量4 g/蔸，保水劑成本為0.08 元，增產(chǎn)率達(dá)到60.0%，凈增產(chǎn)411.6 kg/667m2，產(chǎn)值為600 元/667m2左右，除去保水劑成本264 元/667m2，可增加收益300 元/667m2以上，達(dá)到了抗旱增收的目的。

3 討 論

科技工作者已研究保水劑在多種作物上的抗旱保水效果，但對(duì)保水劑與植物的適應(yīng)性，特別是保水劑本身的性能研究不全面[3-5]。近年來保水劑在甘薯栽培上的應(yīng)用研究較多。如惠安縣農(nóng)業(yè)局土肥站潘伙川為探討惠安旱地農(nóng)業(yè)抗旱措施，引進(jìn)了珠海得米化工有限公司生產(chǎn)的抗旱保水劑，在花生與甘薯輪作試驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上，又繼續(xù)在甘薯上進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果表明，施用抗旱保水劑能與生物有機(jī)肥一樣促進(jìn)甘薯生長，施用保水劑60 kg/hm2增產(chǎn)增收效果最好，增加產(chǎn)出3 000 元/hm2，投入產(chǎn)出比1∶1.67。河北工程大學(xué)楊英華、郭亞輝為提高冀南地區(qū)崗坡旱地農(nóng)作物產(chǎn)量，應(yīng)用抗旱保水劑在甘著上進(jìn)行 了試驗(yàn)。結(jié)果表明，施用抗旱保水劑可提高甘薯幼苗成活率，促進(jìn)甘薯生長，增產(chǎn)增收，施用量45 kg/hm2效果最好。

筆者合成的保水劑具有較好的耐降解性能和吸水性能，在甘薯抗旱栽培上獲得了良好的抗旱增收效果。使用自制保水劑對(duì)提高甘薯產(chǎn)量的作用明顯。特別是當(dāng)保水劑用量達(dá)到4 g/蔸時(shí)，增產(chǎn)幅度可達(dá)到60.0%，保水劑收到了抗旱增收的效果。保水劑用量在大于4 g/蔸時(shí)，甘薯抗旱增產(chǎn)效果還有待進(jìn)一步研究完善。

[1]楊英華，郭亞輝.抗旱保水劑在崗坡旱地甘薯上的應(yīng)用試驗(yàn)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（29）：9250，9310.

[2]葉復(fù)彥，李伯權(quán)． 全方位提高甘薯質(zhì)量與效益的方案和實(shí)踐[J]．中國甘薯，1994，（4）：77-80．

[3]陳守俊，孫鳳芝，耿以工，等． 抗旱保水劑在棉花和辣椒上的應(yīng)用試驗(yàn)[J]． 天津農(nóng)林科技，2004，（3）：7-8．

[4]安志花，何憲平，徐 潔，等． 抗旱保水劑拌種對(duì)馬鈴薯的增產(chǎn)效果試驗(yàn)初報(bào)[J]． 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2005，（7）：346-347．

[5]潘伙川.抗旱保水劑在旱地花生-甘薯輪作制上應(yīng)用效果試驗(yàn)[J].福建農(nóng)業(yè)科技，2006，（1）：46-47.