兩種新型抗蒸騰劑對小麥抗旱增產(chǎn)效果的影響

劉廣成 羅 勇 李 強 董世豪 范仲玉 哈斯也提 董鳳姣

（1 新疆昌源水務(wù)科學(xué)研究院農(nóng)藝所 烏魯木齊 830000

2 新疆匯通旱地龍腐植酸有限責(zé)任公司 哈密 839000

3 新疆哈密兵團十三師職業(yè)技術(shù)學(xué)校 哈密 839000)

兩種新型抗蒸騰劑對小麥抗旱增產(chǎn)效果的影響

劉廣成1，2羅 勇2李 強2董世豪2范仲玉2哈斯也提2董鳳姣3

（1 新疆昌源水務(wù)科學(xué)研究院農(nóng)藝所 烏魯木齊 830000

2 新疆匯通旱地龍腐植酸有限責(zé)任公司 哈密 839000

3 新疆哈密兵團十三師職業(yè)技術(shù)學(xué)校 哈密 839000)

“FZ-多功能生物抗蒸騰劑”和“FA-新型植物抗蒸劑”，是新疆匯通旱地龍腐植酸有限責(zé)任公司實施國家“十二五”863計劃課題項目的最新研發(fā)成果。本研究在正常灌水量的100%和70%條件下，進(jìn)行了葉面噴施兩種抗蒸騰劑的試驗研究，分析其對小麥抗旱、節(jié)水、增產(chǎn)方面的影響。結(jié)果表明：在同等條件下，與對照相比，噴施2種抗蒸騰劑后，小麥葉片氣孔導(dǎo)度減少了24.4%～57.5%，葉綠素含量增加了8%～25%，土壤含水量平均提高了13.8%～27.2%，產(chǎn)量平均增加了13.41%～15.98%，增產(chǎn)最高可達(dá)19.9%。綜合各項指標(biāo)，2種抗蒸騰劑均達(dá)到了促進(jìn)小麥抗旱增產(chǎn)的理想效果，以FZ-多功能生物抗蒸騰劑效果較好。

抗蒸騰劑 產(chǎn)量 抗旱 效益分析

干旱缺水是世界范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素，在我國尤其嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計，我國每年平均旱災(zāi)面積達(dá)2000萬公頃，約占我國耕地面積的1/6左右，導(dǎo)致農(nóng)作物大幅度減產(chǎn)，經(jīng)濟損失嚴(yán)重。我國水資源分布南多北少，占全國耕地面積63.6%的北方地區(qū)，水資源占有量僅為全國的17.1%，因此干旱在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常見，也是影響最大的氣候災(zāi)害[1]。因此，在水資源緊缺的情況下，提高作物水分利用率尤其重要[2]。

“FZ-多功能生物抗蒸騰劑”和“FA-新型植物抗蒸劑”是以駱駝刺堿性精油、黃腐酸為主要原料，通過化學(xué)洗選、提純、活化等工藝，生產(chǎn)的富含脯氨酸、脫落酸以及大中微量等元素的新一代植物抗蒸騰劑。2種產(chǎn)品均可降低農(nóng)作物的蒸騰作用，使得農(nóng)作物具有更強的保水能力；同時能夠為農(nóng)作物提供豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，有利于農(nóng)作物特別是位于干旱環(huán)境中的農(nóng)作物生長發(fā)育[3，4]，且綠色環(huán)保，對環(huán)境和生物體沒有危害。

本試驗通過不同灌水量條件下，對大田小麥葉面噴施不同濃度的2種新型抗蒸騰劑，初步研究了其對小麥產(chǎn)量和抗旱性的影響，旨在為“FZ-多功能生物抗蒸騰劑”和“FA-新型植物抗蒸騰劑”的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 供試材料與方法

1.1 供試材料

供試土壤：試驗于新疆奇臺縣西地鎮(zhèn)西地村進(jìn)行，該地屬中溫帶半干旱性氣候。日照長，降水少，空氣干燥。年平均氣溫5.2 ℃，極端最高氣溫41 ℃，極端最低氣溫-40℃。年日照時數(shù)3000多小時。風(fēng)向盛行南風(fēng)，無霜期年平均153天（從4月下旬到10月上旬)。年降水量190 mm左右，而年蒸發(fā)量則高達(dá)2 100毫米以上。土壤類型為潮土，有機質(zhì)含量30.1 g/kg，堿解氮含量64.84 mg/kg；速效磷含量36.80 mg/kg；速效鉀含量157.5 mg/kg；全氮含量0.67 g/kg；pH值8.3，土壤肥力中上等。

供試作物：小麥新冬22號。

供試肥料：FZ-多功能生物抗蒸騰劑，駱駝刺堿性精油含量≥2.0%，黃腐酸≥2%；氧化鉀含量≥8%；中微量元素≥2%；FA-新型植物抗蒸騰劑：黃腐酸含量≥5%，氧化鉀含量≥8%；中微量元素≥3%；以上兩種產(chǎn)品均由新疆匯通旱地龍腐植酸有限責(zé)任公司生產(chǎn)并提供。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)2個灌水量水平（正常灌水量的100%和70%)，每個灌水量水平下設(shè)7個處理，見表1。各小區(qū)隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積為59.4 m2，每個處理重復(fù)3次。2012年9月19日播種，全生育期噴施兩抗蒸騰劑3次，分別于4月24日（拔節(jié)期)、5月17日（抽穗期)、6月9日（灌漿期)進(jìn)行。各小區(qū)噴施稀釋藥液量均為4 kg，按其所需濃度加入相應(yīng)的劑量藥品，田間管理措施相同。

1.3 測定項目及方法

（1) 土壤含水量測定[5]。

根據(jù)田間操作實際情況，選擇2個時期的土壤水份進(jìn)行取樣，采用烘干法，分層測定所有小區(qū)土壤含水量（土層深度為0～20 cm和20～40 cm)，并計算相對含水量。

含水量（%)=（M1-M2)/（M2-M0)×100%（M1：烘前盒+土樣重，M2：烘前盒+土樣重，M0：盒重)。

相對含水量（%)=絕對含水量（體積含水量、重量含水量)/田間持水量×100%。0～20 cm土壤田間持水量為27.19%，容重為1.13 g/cm3；20～40 cm土壤田間持水量為26.34%，容重為1.24 g/cm3。相對含水量不足40%為嚴(yán)重干旱，40%～50%土壤墑情輕旱，50%～60%土壤墑情不足，60%～80%土壤墑情適宜，80%以上土壤墑情過多，100%土壤水分飽和，出現(xiàn)積水。

（2) 小麥抗旱指標(biāo)測定。

測定小麥抗旱指標(biāo)包括：氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、葉室濕度、葉綠素含量。其中，小麥氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、葉室濕度采用YAxin1301植物氣孔計測定，葉綠素含量采用POC-1數(shù)顯葉綠素測定儀測定。

（3) 考種與測產(chǎn)。

收獲時，每個小區(qū)取20株考種（隨機選取2)，分別調(diào)查和測定株高（cm)、穗長（cm)、畝穗數(shù)（個)、穗粒數(shù)（個)、千粒重（g)、畝產(chǎn)量（kg)。

表1 試驗設(shè)計方案Tab.1 The design of experriments

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對土壤含水量的影響

分別于挑旗期（2013年5月16日)和灌漿期（2013年6月9日)取土，測定土壤含水量，見表2和表3。

由表2可以看出，100%灌水條件下，各處理土壤含水量100%灌水條件下，CK土壤相對含水量為50%～60%，即為土壤墑情不足，其他各處理土壤相對含水量值均在60%～80%范圍內(nèi)，即為土壤墑情適宜。FZ噴施3次后，20 cm深處土壤相對含水量較對照平均增加了21.7%，40 cm深處土壤相對含水量較對照平均增加了22.06%；FA噴施3次后，20 cm深處土壤相對含水量較對照平均增加了21.51%，40 cm深處土壤相對含水量較對照平均增加了20.03%。70%灌水條件下：CK土壤相對含水量為40%～50%，表明土壤嚴(yán)重干旱，其他各處理相對含水量大部分在50%～60%，即為墑情不足。FZ噴施3次后，20 cm深處土壤含水量較對照平均增加了22.96%，40 cm深處土壤含水量較對照高平均增加了34.91%；FA噴施3次后，20 cm深處土壤相對含水量較對照平均增加了18.58%；40 cm深處土壤含水量較對照平均增加了16.6%。綜上，不同灌水量條件下，2種葉面噴施抗蒸騰劑各處理均起到了抗旱保水的作用，且70%灌水條件下節(jié)水作用更為明顯，其中以噴施FZ-多功能生物抗蒸騰劑500倍效果更好。

由表3結(jié)果可以看出，小麥灌漿期土壤含水量變化較大。在100%灌水條件下：噴施抗蒸騰劑各處理相對含水量在30%～50%之間，即為嚴(yán)重干旱或輕旱，CK處理相對含水量不足30%，說明干旱極為嚴(yán)重。FZ噴施3次后，與對照相比，20 cm深處土壤相對含水量增加了17.55%；40 cm深處土壤相對含水量較對照增加了9.82%。FA噴施3次后，20 cm深處土壤相對含水量較對照增加了2.16%；40 cm深處土壤相對含水量較對照增加了5.79%。

在70%灌水條件下：所有處理相對含水量基本在30%～40%之間，即為嚴(yán)重干旱。FZ噴施3次后，20 cm深處土壤相對含水量較對照增加了5.36%；40 cm深處土壤相對含水量較對照高6.10%。FA噴施3次后，20 cm深處土壤相對含水量較對照增加了2.47%；40 cm土壤相對含水量較對照增加了4.01%。

表2 小麥抽穗期土壤含水量變化情況Tab.2 Variation of soil moisture content during the heading stage of wheat

表3 小麥灌漿期土壤含水量變化情況Tab.3 Variation of soil moisture content during the flling stage of wheat

綜上，不同灌水量條件下，2種葉面噴施抗蒸騰劑各處理均起到了一定的抗旱保水作用，100%灌水條件下節(jié)水作用更為明顯，以噴施FZ-多功能生物抗蒸騰劑200倍效果最佳。

2.2 不同處理對小麥抗旱生理指標(biāo)的影響

在小麥生長不同時期，葉面噴施2種抗蒸騰劑的不同處理對小麥葉片氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、葉綠素含量等抗旱生理指標(biāo)的影響不同，見表4～表6。

表4 不同處理對小麥拔節(jié)期抗旱生理指標(biāo)的影響Tab.4 Effect of different treatments on wheat physiological indexes of drought resistance at the jointing stage

表5 2種抗蒸騰劑對小麥抽穗期抗旱生理指標(biāo)的影響Tab.5 Effect of two kinds of antitranspirant on wheat physiological indexes of drought resistance at the heading stage

表6 2種抗蒸騰劑對小麥灌漿期抗旱生理指標(biāo)的影響Tab.6 Effect of two kinds of antitranspirant on wheat physiological indexes of drought resistance at the flling stage

根據(jù)表4結(jié)果，在100%灌水條件下：與對照相比，葉面噴施FZ-多功能生物抗蒸騰劑氣孔導(dǎo)度降低了57.5%，蒸騰速率降低52.5%，葉綠色含量增加7.8%；葉面噴施FA新型植物抗蒸騰劑葉室濕度增加了7.4%，氣孔導(dǎo)度降低了45.9%，蒸騰速率降低了50.3%，葉綠色含量增加了5.3%。

在70%灌水條件下：與對照相比，葉面噴施FZ-多功能生物抗蒸騰劑氣孔導(dǎo)度降低了48.0%，蒸騰速率降低29.2%，葉綠色含量增加11.5%；葉面噴施FA新型植物抗蒸騰劑氣孔導(dǎo)度降低了27.8%；蒸騰速率降低了48.7%，葉綠色含量增加了10.2%。

綜上，不同灌水量條件下，2種抗蒸騰劑各處理均增加了小麥葉綠素含量，降低了氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率，提高了小麥的抗旱性能。其中以在70%灌水條件下，噴施FZ—多功能生物抗蒸騰劑500倍，抗旱節(jié)水作用更為明顯。

由表5可以看出，100%灌水條件下，F(xiàn)Z生物多功能抗蒸騰劑氣孔開導(dǎo)度較對照減少43.1%；FA新型植物抗蒸騰劑氣孔開導(dǎo)度較對照減少39.0%。70%灌水條件下，F(xiàn)Z生物多功能抗蒸騰劑氣孔開導(dǎo)度較對照減少55.2%；FA新型植物抗蒸騰劑氣孔開導(dǎo)度較對照減少34.9%；葉綠素含量均增加6%～10%。FZ生物多功能抗蒸騰劑優(yōu)于FA新型植物抗蒸騰劑。由表6可以看出，100%灌水：FZ生物多功能抗蒸騰劑，氣孔開導(dǎo)度較對照減少57.9%；蒸騰速率降低63.8%；葉綠素含量增加34.0%；效果明顯。FA新型植物抗蒸騰劑氣孔開導(dǎo)度較對照減少27.8%；蒸騰速率降低33.6%；葉綠素含量增加20.6%。70%灌水：FZ生物多功能抗蒸騰劑，氣孔開導(dǎo)度較對照減少41.4%；蒸騰速率降低51.1%；葉綠素含量增加12.6%。FA新型植物抗蒸騰劑氣孔開張度較對照減少49.8%；蒸騰速率降低41.6%；葉綠素含量增加14.9%。FZ生物多功能抗蒸騰劑500倍效果最佳。

2.3 不同處理對小麥產(chǎn)量的影響

不同處理對小麥產(chǎn)量的影響見表7。產(chǎn)量經(jīng)方差分析（表8)表明：F＜F0.05-無差異，F(xiàn)0.05＜F＜F0.01-有顯著差異，F(xiàn)＞F0.01-有極顯著差異。本試驗重復(fù)間無顯著差異，處理間差異達(dá)到極顯著水平；處理100%灌水FZ－500與CK對照之間差異達(dá)極顯著水平，處理70%灌水FA-300與CK對照之間差異達(dá)顯著水平；處理100%灌水FZ－500較處理70%灌水FA-300無顯著差異。

表7 不同處理對小麥產(chǎn)量的影響Tab.7 Effect of different treatments on the yield of wheat

表8 方差分析Tab.8 Analysis of variance

3 結(jié)果與討論

3.1 試驗結(jié)果

FA新型植物抗蒸騰劑在100%灌水的條件下，可使小麥平均增產(chǎn)12.7%，以FA500倍葉面噴施3次效果最好，增產(chǎn)幅度達(dá)14.2%。在70%灌水條件下，可使小麥平均增產(chǎn)14.12%，以FA300倍增產(chǎn)幅度最大，達(dá)15.26%。表明FA新型植物抗蒸騰劑70%灌水優(yōu)于100%灌水處理，全生育期噴2～3次，分別在拔節(jié)、挑旗、灌漿期進(jìn)行葉面噴施，稀釋倍數(shù)為300～500倍效果較好。

FZ多功能生物抗蒸騰劑在100%灌水的條件下，可使小麥平均增產(chǎn)14.3%，以FZ500倍葉面噴施3次效果最好，增產(chǎn)幅度達(dá)19.6%。在70%灌水條件下，可使小麥平均增產(chǎn)17.9%，F(xiàn)Z500倍增產(chǎn)幅度達(dá)18.7%。表明多功能生物抗蒸騰劑70%灌水優(yōu)于100%灌水處理，全生育期噴2～3次，分別在拔節(jié)、挑旗、灌漿期進(jìn)行葉面噴施，稀釋倍數(shù)500倍效果較好。

FZ多功能生物抗蒸騰劑較FA新型植物抗蒸騰劑平均增產(chǎn)2.69%。

3.2 應(yīng)用前景分析

新疆匯通旱地龍腐植酸有限責(zé)任公司是國家防汛抗旱指揮部抗旱物資指定企業(yè)，2種新型抗蒸騰劑是國家“十二五”863科技新成果，技術(shù)在國內(nèi)同類產(chǎn)品中處于領(lǐng)先地位。目前，該產(chǎn)品已經(jīng)試驗成功并推廣，農(nóng)民和科研人員反映一致良好，它將為我國抗旱減災(zāi)，高效節(jié)水事業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)。

（1) 經(jīng)濟效益。抗蒸騰劑技術(shù)實施后，企業(yè)年生產(chǎn)抗蒸騰劑產(chǎn)品1400多噸，可實現(xiàn)年利潤200多萬元。產(chǎn)品推廣面積1000萬畝，小麥每畝可增產(chǎn)15%，按2.5元/千克計算，每畝新增經(jīng)濟效益達(dá)200元，農(nóng)民新增經(jīng)濟效益總計2億元。

（2) 社會效益。項目實施后，提出了非工程抗旱對策；同時為植物生長提供高科技產(chǎn)品。為耕地可持續(xù)生產(chǎn)，提供保障。使災(zāi)年不減產(chǎn)，正常年份節(jié)水增產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)；提高農(nóng)民經(jīng)濟效益，使農(nóng)民切實獲益。

（3) 環(huán)境效益。項目實施后，將一定程度降低植物葉片的水分蒸騰損失，節(jié)約農(nóng)業(yè)用水的15%，提高植物的抗旱能力，顯著地增加了作物的產(chǎn)量，為現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)提供了良好的高效用水精量控制技術(shù)及產(chǎn)品，給農(nóng)業(yè)非工程抗旱、節(jié)水、增收創(chuàng)造了一條新的途徑，為高效用水，科學(xué)節(jié)水，改善環(huán)境提供更有利的保障。

[ 1 ]楊永輝，武繼承，史福剛，等.冬小麥生育期不同保水措施土壤水分變化研究[J].腐植酸，2008，（5)：18～23

[ 2 ]于舜章，陳雨海，周勛波，等.冬小麥期覆蓋秸稈對夏玉米土壤水分動態(tài)變化及產(chǎn)量的影響[J].水土保持學(xué)報，2004，18（6)：175～178

[ 3 ]李茂松，李森，張述義，等.灌漿期噴施新型FA抗蒸騰劑對冬小麥的生理調(diào)節(jié)作用研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，38（4)：703～708

[ 4 ]張小雨，張喜英.抗蒸騰劑研究及其在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2014，22（8)：938～944

[ 5 ]時新玲，王國棟.土壤含水量的測定方法研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)村水利水電，2003，（10)：84～86

Effect of Two Kinds of New Antitranspirants on the Yield Increasing and Drought Resistance in Wheat

Liu Guangcheng1,2, Luo Yong2, Li Qiang2, Dong Shihao2, Fan Zhongyu2, Haas2, Dong Fengjiao3
(1 Xinjiang Chang Source Water Science Research Institute of Agronomy, Urumqi, 830000)
2 Xinjiang Huitong Handilong Humic Acid Co. Ltd., Hami, 839000
3 Xinjiang Hami Regiment of the Thirteen Division Occupation Technical School, Hami, 839000)

“FZ- multifunctional biological transpiration resistant agent” and “FA- model plant anti transpirant” are the latest reseach and evelopment results by Xinjiang Huitong Handilong humic acid Co. Ltd. in the process of the national“Twelfth Five Year” 863 plan project. In this study, under the condition of the normal irrigation amount of 100% and 70%, the effect of two kinds antitranspirant on wheat drought resistance, water saving, production increase and so on were studied by foliar application. The results showed that under the same conditions, compared with the control, by spraying two kinds of antitranspiration, the stomatal conductance of white was reduced by 24.4%～57.5%, the content of chlorophyll was increased by 8%～25%, the water content of soil was increased by an average of 13.8%～27.2%, the average yield was increased by 13.41%～15.98% and the highest yield reached up to 19.9%. Integrated the above indicators, two kinds antitranspirants reached to the ideal effect of promoting wheat yield and increasing drought resistance, and FZ-multifunction biological antitranspirant was more better.

antitranspirant; yield; drought resistance; beneft analysis

TQ314.1

A

1671-9212(2014)06-0013-07

國家“863”項目(項目編號：2011AA100502-5)。

2014-06-03

劉廣成，男，1963年生，農(nóng)藝師。主要從事節(jié)水與土壤改良以及腐植酸系列產(chǎn)品的研究與開發(fā)。E-mail：842375403@qq.com。