自制保水劑在甘薯抗旱栽培上的應用效果初報

張躍龍，劉小紅，張樂平，李 先，謝洪科

（1.湖南省核農學與航天育種研究所，湖南 長沙 410125；2.湖南農業大學信息科學技術學院，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。因為甘薯是耐旱性抗旱作物，故抗旱栽培常被忽視，有關抗旱高產栽培的研究不多。資料表明，當干旱持續20～25 d，產量比不受干旱的減少15.3%～19.1%，持續干旱30 d 以上，產量減少29.3%～34.8%，干旱40 d 以上，產量減少39%以上。由此可見，干旱是制約甘薯高產的一大障礙因子。因此，應加強甘薯抗旱方面的研究，促進我國甘薯生產十分必要。國內外甘薯抗旱增產的有效措施有：選用抗旱性強的甘薯良種；深耕深肥，以肥調水；激素調控；適時早插、斜插，密植，旱后施好恢復肥等。在當前用水日益缺乏和干旱威脅日趨嚴重的情況下，建立與甘薯生產配套的高產、抗旱栽培技術體系，加強保水抗旱新技術研究是發展趨勢之一[1-2]。國內保水劑在甘薯抗旱栽培上的應用研究較多，但是研究者對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 試驗材料

試驗地點：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；保水劑自制。復合肥料（阿康牌，俄羅斯）：總養分≥48%，氮∶磷∶鉀=16∶16∶16。

1.2 試驗方法

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 個樣品，在距離12 cm 的15 W 紫外燈輻射下，觀察凝膠外觀形態變化情況。

1.2.3 試驗設計 試驗設2 個處理1 個對照。處理1：施放保水劑2 g/蔸；處理2：施放保水劑4 g/蔸；對照：不施保水劑；重復3 次。整地，曬土殺菌后，將試驗地分作9 小區，每小區土地面積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，共計108 個；每個樣品施放復合肥20 g，5月27日扦插。中耕2 次，11月12日采收，整個過程不澆水，采用全真自然環境。

2 結果與分析

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。凝膠外觀形態保持性好，表明抗輻射能力強，保水能力強，當凝膠變成流動液體時，則保水劑失去保水能力。

表1 紫外線照射時間對保水劑凝膠外觀形態的影響

從表1 還可以看出，耐降解保水劑抗紫外線能力強，照射300 min 才失去保水能力，而市面保水劑在90 min 時就失去了保水能力。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及吸水速率比較以耐降解保水劑在相同的吸收時間內，吸收蒸餾水重量的變化情況來考察保水劑的吸水倍數和吸水速率（圖1）。從圖1 中可以看出，在1 200 s 時，耐降解保水劑的吸水倍數為248 倍，而市面保水劑的吸水倍數為123 倍。這表明耐降解保水劑用于植物栽培時，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 保水劑的吸水倍數和吸水速率

2.2 兩種保水劑對甘薯產量的影響

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

表2 不同處理對甘薯產量的影響

2.3 兩種保水劑對甘薯經濟效益的影響

耐降解保水劑在甘薯高效栽培上應用，按照用量4 g/蔸，保水劑成本為0.08 元，增產率達到60.0%，凈增產411.6 kg/667m2，產值為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，但對保水劑與植物的適應性，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用研究較多。如惠安縣農業局土肥站潘伙川為探討惠安旱地農業抗旱措施，引進了珠海得米化工有限公司生產的抗旱保水劑，在花生與甘薯輪作試驗成功的基礎上，又繼續在甘薯上進行試驗。結果表明，施用抗旱保水劑能與生物有機肥一樣促進甘薯生長，施用保水劑60 kg/hm2增產增收效果最好，增加產出3 000 元/hm2，投入產出比1∶1.67。河北工程大學楊英華、郭亞輝為提高冀南地區崗坡旱地農作物產量，應用抗旱保水劑在甘著上進行 了試驗。結果表明，施用抗旱保水劑可提高甘薯幼苗成活率，促進甘薯生長，增產增收，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。使用自制保水劑對提高甘薯產量的作用明顯。特別是當保水劑用量達到4 g/蔸時，增產幅度可達到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，甘薯抗旱增產效果還有待進一步研究完善。

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

[2]葉復彥，李伯權． 全方位提高甘薯質量與效益的方案和實踐[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用試驗[J]． 天津農林科技，2004，（3）：7-8．

[4]安志花，何憲平，徐 潔，等． 抗旱保水劑拌種對馬鈴薯的增產效果試驗初報[J]． 內蒙古農業科技，2005，（7）：346-347．

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