自制保水剂在甘薯抗旱栽培上的应用效果初报

张跃龙，刘小红，张乐平，李 先，谢洪科

（1.湖南省核农学与航天育种研究所，湖南 长沙 410125；2.湖南农业大学信息科学技术学院，湖南 长沙 410128）

甘薯在我国的种植面积仅次于水稻、小麦、玉米等大宗作物。因为甘薯是耐旱性抗旱作物，故抗旱栽培常被忽视，有关抗旱高产栽培的研究不多。资料表明，当干旱持续20～25 d，产量比不受干旱的减少15.3%～19.1%，持续干旱30 d 以上，产量减少29.3%～34.8%，干旱40 d 以上，产量减少39%以上。由此可见，干旱是制约甘薯高产的一大障碍因子。因此，应加强甘薯抗旱方面的研究，促进我国甘薯生产十分必要。国内外甘薯抗旱增产的有效措施有：选用抗旱性强的甘薯良种；深耕深肥，以肥调水；激素调控；适时早插、斜插，密植，旱后施好恢复肥等。在当前用水日益缺乏和干旱威胁日趋严重的情况下，建立与甘薯生产配套的高产、抗旱栽培技术体系，加强保水抗旱新技术研究是发展趋势之一[1-2]。国内保水剂在甘薯抗旱栽培上的应用研究较多，但是研究者对保水剂材料的性能了解甚少。笔者采用自制的耐降解的保水剂作为抗旱材料，研究了其在甘薯栽培上的抗旱效果。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地点：湖南省作物研究所；土壤为薄赤沙土，透水性好；供试甘薯品种为徐薯22 号；保水剂自制。复合肥料（阿康牌，俄罗斯）：总养分≥48%，氮∶磷∶钾=16∶16∶16。

1.2 试验方法

1.2.1 制备吸水树脂 将助剂加入到丙烯酸和氢氧化钾的中和溶液中。在60Co-γ 射线下辐射聚合，辐照剂量为6 kGy，干燥粉碎后取20～80 目的吸水树脂作为试验保水剂。

1.2.2 抗紫外线能力比较 将耐降解保水剂和市面保水剂分别各吸水50 倍和100 倍共4 个样品，在距离12 cm 的15 W 紫外灯辐射下，观察凝胶外观形态变化情况。

1.2.3 试验设计 试验设2 个处理1 个对照。处理1：施放保水剂2 g/蔸；处理2：施放保水剂4 g/蔸；对照：不施保水剂；重复3 次。整地，晒土杀菌后，将试验地分作9 小区，每小区土地面积0.8 m×2.6 m，沟距0.1 m，耕作层深度0.12 m，中间开沟施放保水剂，做拉丁方排列。甘薯栽培密度3 306 蔸/667m2。每次采样12 个，共计108 个；每个样品施放复合肥20 g，5月27日扦插。中耕2 次，11月12日采收，整个过程不浇水，采用全真自然环境。

2 结果与分析

2.1 两种保水剂保水性能分析

2.1.1 两种保水剂抗紫外线能力比较 从表1 中可以看出，随着紫外线照射时间的增长，凝胶逐渐降解，从硬变软直至变成流体状。凝胶外观形态保持性好，表明抗辐射能力强，保水能力强，当凝胶变成流动液体时，则保水剂失去保水能力。

表1 紫外线照射时间对保水剂凝胶外观形态的影响

从表1 还可以看出，耐降解保水剂抗紫外线能力强，照射300 min 才失去保水能力，而市面保水剂在90 min 时就失去了保水能力。这表明耐降解保水剂更能耐受太阳光中的紫外线照射，使保水剂在土壤中的保水期限延长。

2.1.2 两种保水剂的吸水倍数及吸水速率比较以耐降解保水剂在相同的吸收时间内，吸收蒸馏水重量的变化情况来考察保水剂的吸水倍数和吸水速率（图1）。从图1 中可以看出，在1 200 s 时，耐降解保水剂的吸水倍数为248 倍，而市面保水剂的吸水倍数为123 倍。这表明耐降解保水剂用于植物栽培时，比普通保水剂能吸收更多的天然水分，而且吸收速度更快。

图1 保水剂的吸水倍数和吸水速率

2.2 两种保水剂对甘薯产量的影响

从表2 中可知，采用保水剂可以收到抗旱增产效果，在每株采用2 g 保水剂的情况，增产率达到31.2%，产量为1 877.1 kg/667m2；每株采用4 g 保水剂，则增产率可以达到60.0%，产量为2 288.7 kg/667m2。处理2 和对照之间的产量差异达到了显著水平，处理1 和对照以及处理1 和处理2 之间产量无显著性差异。增产的原因是，保水剂在自然降水时，吸收储藏了水分，在土壤干旱时，释放给甘薯吸收利用，有利于甘薯的生长。

表2 不同处理对甘薯产量的影响

2.3 两种保水剂对甘薯经济效益的影响

耐降解保水剂在甘薯高效栽培上应用，按照用量4 g/蔸，保水剂成本为0.08 元，增产率达到60.0%，净增产411.6 kg/667m2，产值为600 元/667m2左右，除去保水剂成本264 元/667m2，可增加收益300 元/667m2以上，达到了抗旱增收的目的。

3 讨 论

科技工作者已研究保水剂在多种作物上的抗旱保水效果，但对保水剂与植物的适应性，特别是保水剂本身的性能研究不全面[3-5]。近年来保水剂在甘薯栽培上的应用研究较多。如惠安县农业局土肥站潘伙川为探讨惠安旱地农业抗旱措施，引进了珠海得米化工有限公司生产的抗旱保水剂，在花生与甘薯轮作试验成功的基础上，又继续在甘薯上进行试验。结果表明，施用抗旱保水剂能与生物有机肥一样促进甘薯生长，施用保水剂60 kg/hm2增产增收效果最好，增加产出3 000 元/hm2，投入产出比1∶1.67。河北工程大学杨英华、郭亚辉为提高冀南地区岗坡旱地农作物产量，应用抗旱保水剂在甘著上进行 了试验。结果表明，施用抗旱保水剂可提高甘薯幼苗成活率，促进甘薯生长，增产增收，施用量45 kg/hm2效果最好。

笔者合成的保水剂具有较好的耐降解性能和吸水性能，在甘薯抗旱栽培上获得了良好的抗旱增收效果。使用自制保水剂对提高甘薯产量的作用明显。特别是当保水剂用量达到4 g/蔸时，增产幅度可达到60.0%，保水剂收到了抗旱增收的效果。保水剂用量在大于4 g/蔸时，甘薯抗旱增产效果还有待进一步研究完善。

[1]杨英华，郭亚辉.抗旱保水剂在岗坡旱地甘薯上的应用试验[J].安徽农业科学，2007，35（29）：9250，9310.

[2]叶复彦，李伯权． 全方位提高甘薯质量与效益的方案和实践[J]．中国甘薯，1994，（4）：77-80．

[3]陈守俊，孙凤芝，耿以工，等． 抗旱保水剂在棉花和辣椒上的应用试验[J]． 天津农林科技，2004，（3）：7-8．

[4]安志花，何宪平，徐 洁，等． 抗旱保水剂拌种对马铃薯的增产效果试验初报[J]． 内蒙古农业科技，2005，（7）：346-347．

[5]潘伙川.抗旱保水剂在旱地花生-甘薯轮作制上应用效果试验[J].福建农业科技，2006，（1）：46-47.