潤(rùn)濕劑對(duì)栽培基質(zhì)水分的影響

杜艷麗 高慶月 曹娜 等

摘要 [目的]研究潤(rùn)濕劑對(duì)栽培基質(zhì)中水分的保持作用，以期為潤(rùn)濕劑的進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)及大田應(yīng)用提供參考。[方法]以草炭+河沙（V/V=1/1）為栽培基質(zhì)，添加不同濃度（50、100 、150 、200 、300 mL/m3）的潤(rùn)濕劑，研究潤(rùn)濕劑對(duì)栽培基質(zhì)吸水總量、水勢(shì)以及水分蒸發(fā)總量的影響。[結(jié)果]在基質(zhì)中添加潤(rùn)濕劑濃度為150 mL/m3時(shí)效果最好。其中吸水總量為296.00 g，與對(duì)照相比增加了35.31%;基質(zhì)水分蒸發(fā)總量最小值為162.42 g，與對(duì)照相比降低了18.52%;基質(zhì)水勢(shì)最高為-1.97 MPa，與對(duì)照相比增加了29.89 %。[結(jié)論]潤(rùn)濕劑可以有效地增加基質(zhì)吸水量，減少基質(zhì)水分蒸發(fā)量，增加基質(zhì)水勢(shì)。

關(guān)鍵詞 潤(rùn)濕劑;基質(zhì);水分

中圖分類號(hào) S152.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2019）04-0102-03

Abstract [Objective]To study the effect of wetting agent on water retention in cultural matrix，in order to provide more effective theoretical reference for further research and development of wetting agent and field application.[Method]The effects of different concentrations of wetting agents（50 ，100 ，150 ，200 ，300 mL/m3） on the total water uptake， water potential and total water evaporation of peat and river sand（V/V=1/1）were studied. [Result]The effect was best when the wetting agent concentration was 150 mL/m3.The total amount of water absorbed was 296.00 g， increased by 35.31% compared with the control.The minimum value of evaporation of matrix water was 162.42 g， which was 18.52% lower than the control.The maximum substrate water potential was -1.97 MPa， an increase of 29.89% compared with the control.[Conclusion]The wetting agent can effectively increase the water absorption of the matrix， reduce the evaporation of the matrix water and increase the water potential of the matrix.

Key words Wetting agent;Matrix;Moisture

我國(guó)是水資源相當(dāng)貧乏的國(guó)家之一，已被列入世界13個(gè)貧水國(guó)家[1]。近年來(lái)，干旱缺水已成為制約我國(guó)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要因素，在我國(guó)農(nóng)業(yè)未來(lái)發(fā)展中，抗旱節(jié)水迫在眉睫[2]。潤(rùn)濕劑（wetting agent），又名濕潤(rùn)劑，是一種能使固體物料更容易被水浸濕的表面活性劑，其作用機(jī)理是通過(guò)降低物體表面張力或界面張力[3]，使水分可以展開(kāi)在固體物料表面或滲透其表面，從而把固體物料潤(rùn)濕。土壤水是植物生長(zhǎng)所需水分的主要來(lái)源，現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需提高土壤水向植物蒸騰用水的水分轉(zhuǎn)化和利用效率。目前關(guān)于保水劑對(duì)基質(zhì)特性的影響研究較深入，主要集中于基質(zhì)的持水特性[4]、物理性狀[5]、肥效[6]以及植物生長(zhǎng)的作用[7-9]等方面，但關(guān)于潤(rùn)濕劑對(duì)基質(zhì)持水特性影響的研究較少。筆者研究了不同濃度潤(rùn)濕劑對(duì)基質(zhì)的日水分蒸發(fā)量、水勢(shì)及單位時(shí)間吸水量的影響，以期為潤(rùn)濕劑的科學(xué)利用及大田合理灌溉提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)材料為草炭（丹麥）、河沙（聊城市）、潤(rùn)濕劑（Turf Tech International Ltd.England）;花盆尺寸：上底×下底×高=14.0 cm×9.5 cm×11.0 cm。

1.2 試驗(yàn)方法

基質(zhì)為草炭+河沙（1/1，V/V），加入潤(rùn)濕劑的濃度分別為50、100、150、200、300 mL/m3，以未添加潤(rùn)濕劑的基質(zhì)為空白對(duì)照。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 吸水總量。試驗(yàn)所用草炭和河沙用烘箱于105 ℃烘干，烘干時(shí)間為48 h，將潤(rùn)濕劑按照不同濃度均勻混于基質(zhì)中，每個(gè)花盆中放入0.5 L基質(zhì)，在塑料盆中倒入300 mL水，吸水量每隔1 min稱量1次，至重量不再增加時(shí)停止稱量;設(shè)置3次重復(fù)。

1.3.2 水分蒸發(fā)總量。試驗(yàn)在室外自然條件下進(jìn)行，每個(gè)花盆中放入0.5 L基質(zhì)，潤(rùn)濕劑按照不同濃度均勻添加于基質(zhì)中，花盆內(nèi)基質(zhì)施水300 mL，每隔24 h稱量1次，稱量9次;設(shè)置5次重復(fù)。

1.3.3 水勢(shì)。

將潤(rùn)濕劑按照不同濃度均勻混于基質(zhì)中，每個(gè)花盆中放入0.5 L基質(zhì)，每盆澆水300 mL，靜置30 min后使用水勢(shì)儀（PSYPRO，WESCOR INC.USA）測(cè)定水勢(shì);設(shè)置3次重復(fù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Offiice Excel 2003、SPSS 18.0進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 潤(rùn)濕劑處理對(duì)基質(zhì)吸水總量的影響

潤(rùn)濕劑處理對(duì)基質(zhì)吸水總量的影響見(jiàn)表1。由表1可知，除100和300 mL/m3 2個(gè)處理外，其余處理的吸水量均在第5 min達(dá)到飽和;基質(zhì)吸水總量呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，均在第1 min達(dá)到吸水量最大值;在基質(zhì)添加潤(rùn)濕劑濃度為150 mL/m3時(shí)基質(zhì)吸水總量最大，為296.00 g，與對(duì)照相比，增加了35.31 %;其次在基質(zhì)添加潤(rùn)濕劑濃度為100 mL/m3時(shí)基質(zhì)吸水總量為293.00 g，與對(duì)照相比增加了33.94 %，與潤(rùn)濕劑濃度為150 mL/m3相比降低了1.01%;吸水量較大的2個(gè)處理（150和100 mL/m3）間差異不顯著，但與其他處理相比差異顯著;此外，基質(zhì)添加潤(rùn)濕劑濃度不同，達(dá)到飽和的時(shí)間也不同。基質(zhì)添加潤(rùn)濕劑濃度為150 mL/m3時(shí)在第5 min達(dá)到飽和，而潤(rùn)濕劑濃度為100和300 mL/m3時(shí)在第7 min仍未達(dá)到飽和，說(shuō)明潤(rùn)濕劑濃度為150 mL/m3比潤(rùn)濕劑濃度為100、300 mL/m3吸水速度快，更容易達(dá)到飽和。

2.2 潤(rùn)濕劑處理對(duì)基質(zhì)水分蒸發(fā)總量的影響

由圖1可知，不同潤(rùn)濕劑濃度處理下，基質(zhì)水分蒸發(fā)總量不同?；|(zhì)水分蒸發(fā)總量總體呈下降趨勢(shì)，在潤(rùn)濕劑濃度較高時(shí)略微上升，在潤(rùn)濕劑濃度為150 mL/m3達(dá)到最低。

添加潤(rùn)濕劑的處理水分蒸發(fā)總量均低于未添加潤(rùn)濕劑的對(duì)照;潤(rùn)濕劑濃度為150 mL/m3時(shí)水分蒸發(fā)總量最小，為162.42 g，與對(duì)照相比降低了18.52%;潤(rùn)濕劑濃度為100 mL/m3時(shí)水分蒸發(fā)總量為162.48 g，與對(duì)照間降低了18.49%，與潤(rùn)濕劑濃度為150 mL/m3相比增加了0.37%;各處理與對(duì)照間差異顯著，但100、150、200與300 mL/m3 4個(gè)處理間差異不顯著，差值最大為1.95 g，最小為0.06 g。由此可知，不同處理施用潤(rùn)濕劑效果不同。這可能是在試驗(yàn)時(shí)完全依據(jù)自然天氣條件，沒(méi)有設(shè)置固定的變量所致。

2.3 潤(rùn)濕劑處理對(duì)基質(zhì)水勢(shì)的影響

由圖2可知，在不同潤(rùn)濕劑濃度處理中，添加潤(rùn)濕劑的基質(zhì)水勢(shì)均高于未添加潤(rùn)濕劑的對(duì)照。基質(zhì)水勢(shì)的變化呈先上升后下降的趨勢(shì);在潤(rùn)濕劑濃度為150 mL/m3時(shí)基質(zhì)水勢(shì)最高，為-1.97 MPa，與對(duì)照-2.81 MPa相比增加了29.89 %;在潤(rùn)濕劑濃度為300 mL/m3時(shí)基質(zhì)水勢(shì)最低，與對(duì)照較為接近，僅差0.31 MPa，與對(duì)照相比增加了11.03%。由此可知，在相同時(shí)間、相同澆水量情況下，潤(rùn)濕劑添加濃度為150 mL/m3時(shí)貯水更多，更有利于在大田中保持水量。

3 結(jié)論與討論

斥水性是目前基質(zhì)面臨的主要問(wèn)題之一[10]。較農(nóng)業(yè)相比，潤(rùn)濕劑在化學(xué)化工及農(nóng)藥中得到廣泛研究與應(yīng)用[11-16]。郭世文等[17]研究表明保水劑可以緩解干旱條件對(duì)植物的不利影響，提高作物產(chǎn)量;鄭洪倩等[18]研究表明，基質(zhì)中的含水量會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生影響。由此可知，潤(rùn)濕劑對(duì)于阻止基質(zhì)中的水分散失有一定的促進(jìn)作用。加入不同濃度潤(rùn)濕劑的基質(zhì)中，其吸水總量、水分蒸發(fā)總量及水勢(shì)有明顯的變化趨勢(shì);在基質(zhì)吸水總量及水勢(shì)試驗(yàn)中，潤(rùn)濕劑濃度為150 mL/m3時(shí)達(dá)到吸水總量最大及水勢(shì)最高，顯著優(yōu)于其他處理;在水分蒸發(fā)總量試驗(yàn)中，效果較好的潤(rùn)濕劑濃度為100、150 mL/m3，二者僅差0.06 g，差異不顯著，但與對(duì)照相比，潤(rùn)濕劑添加濃度為100和150 mL/m3能有效地阻止基質(zhì)中的水分散失。由此可知，在潤(rùn)濕劑添加濃度不同時(shí)，在0～150 mL/m3潤(rùn)濕劑應(yīng)用效果顯著，超過(guò)150 mL/m3潤(rùn)濕劑的作用不顯著，甚至在潤(rùn)濕劑濃度高于300 mL/m3時(shí)有可能對(duì)基質(zhì)中水分散失起促進(jìn)作用。

該試驗(yàn)僅研究了潤(rùn)濕劑對(duì)基質(zhì)水分的影響，但其在栽培基質(zhì)中對(duì)植物的影響還需進(jìn)一步研究。此外，該試驗(yàn)僅研究了潤(rùn)濕劑對(duì)基質(zhì)水分的表面影響，更深層次的影響機(jī)理還需進(jìn)一步試驗(yàn)證明[19]。需注意的是，潤(rùn)濕劑并不等同于供水劑，因此在土壤含水量低于一定程度時(shí)需采取一定的抗旱措施進(jìn)行抗旱[7]。

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