解析化学调控技术在旱地水肥利用中的应用进展

袁新茹

摘 要：本文对化学调控技术在水肥利用中的调控机制进行分析，并对蒸腾抑制剂FA、土壤保水剂SAP、土壤改良剂PAM在旱地水肥利用中的应用情况进行综述，以期为化学调控技术的应用提供参考。

关键词：化学调控技术；旱地水肥利用；应用进展

中图分类号：S-1 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180632034

1 化学调控技术在水肥利用中的调控机制

化学调控技术在水肥利用中的调控机制基于化学调控制剂作用的发挥，实现优化土壤性能、提高水肥利用率、促进农作物健康成长的目标。化学调控剂的调控机制主要体现在以下方面。

1.1 应用抗蒸腾剂实现调控

黄腐酸（FA）是典型抗蒸腾剂，其调控作用的发挥体现在：FA通过增加植物体内脱落酸含量，抑制气孔开度，减弱植物叶片蒸腾作用，防止植物体内水分的散失；FA可增强植物内过氧化物酶、过氧化物歧化酶的活性，促进氧自由基以及活性氧清除能力的提升，使膜伤害以及膜脂过氧化作用减弱，延缓植株衰老。

1.2 应用土壤保水剂实现调控

土壤保水剂（SAP）调控作用的发挥主要表现在：SAP含有COO-、OH-，其中COO-为亲水性功能基团基于离子交换、范德华力、静电引力等作用，可吸附养分。同时，OH-遇水后可形成氢键，吸水性增强。SAP三维网络状结构，能够储存养分分子、水分子，供植物利用；SAP可在植物根系区域形成水肥耦合微域，促进植物根系更好的发育与分布，提升水肥利用效率。

1.3 应用土壤改良剂进行调控

土壤改良剂PAM改良土壤性能体现在：PAM为高分子聚合物，吸水后产生凝胶化物质，可很好的吸附土壤颗粒，缓解土壤表面封闭与结皮，使得水肥更好的渗入；PAM分子能够和土壤中的金属离子发生“桥接”作用，进一步增强土壤性能，使径流对下游土壤的冲刷作用减弱，可防止吸附态与溶解态养分的流失。

2 化学调控技术在旱地水肥利用中的应用

2.1 水肥保蓄方面的应用

化学调控技术在旱地水肥保蓄方面的应用体现在增加水肥渗入土体数量、水肥蓄持控制在根系层、水肥缓慢释放方面。其中为增加水肥进入土体数量，使用PAM化学调控技术，增加土壤连通孔隙，改善土壤入渗性能。应用中据于健等的研究表明，在旱地农业区中使用干粉PAM效果更好，而且施加方便。另外，应用PAM时应注重控制用量，当施加用量较多时，水肥渗入效果反而会减弱。研究表明当PAM用量达到3.0g/m2时，土壤渗入率反而降低，坡地径流量有所增加。同时，通过施加SAP可降低水肥渗漏与水分蒸发。应用中经Asghar等人的研究表明，将SAP和沙子混合应用，沙子的持水时间会明显提升。另外，在SAP中添加养分元素，可获得良好的水肥保蓄效果。毛小云在保水剂中添加作物养分、矿物等，使养分得以缓释，防止水肥流失，促进水肥利用率的提升。

2.2 水土保持方面的应用

化学调控技术通过施加PAM可防止水土、肥料流失，不过应用中需要考虑PAM的施加量以及施加方式，否则会影响应用效果。施加PAM时覆盖度、施加浓度、剂型等都会影响PAM的作用效果，其中选择剂型时需考虑水解度、分子量。于健研究发现，PAM分子能穿透土壤孔隙时，才能挥发较好的粘结作用。另外，防止土壤侵蚀时，应注重控制PAM施加浓度。韩凤朋等人研究发现，在15°剖面小区上，当用量超过2.0g/m2时，饱和导水率会降低，径流反而增大。另外，PAM覆盖度会影响水土保持效果。刘纪根等研究得知，PAM具有越大的覆盖度，反而具有越长的细沟侵蚀临界坡长。不同的PAM施加方式也会影响其作用效果，可将颗粒态的PAM与其他物质掺和应用，也可溶于水后应用。研究表明，应用0.05%使用率的PAM和20%的粉煤灰，防止风蚀效果达到最佳。

2.3 水肥利用方面的应用

农作物水肥利用率高低，直接影响农作物长势，采用化学调控技术时可使用SAP改善水肥利用率。在SAP作用下，可形成水肥蓄持带，降低水肥淋溶渗漏量，促进农作物对水肥的吸收。研究表明在棉花种植中施加SAP，可促进棉花前期根系的生长、发育，使得棉花根系更加合理的分布在土壤中。另外，在SAP中添加适量配肥效果会进一步提升。研究发现将氮肥和SAP结合起来使用，应用在马铃薯种植中，可明显提升马铃薯叶片的光合速率，促进产量的提升。

3 结论

化学调控技术在旱地水肥中的应用效果显著，本文通过研究得出以下结论：化学调控技术在旱地水肥利用中的调控功能主要通过化学调控制剂实现，本文探讨的化学调控制剂包括蒸腾抑制剂FA、土壤保水剂SAP、土壤改良剂PAM；在水肥保蓄方面可使用PAM，应用时应将用量控制在合理水平。水土保持方面可考虑使用PAM，应用时应控制施加量，选择合理的施加方式，注重考虑覆盖度、施加浓度、剂型等。水肥利用方面可使用SAP，应用时可掺加配肥，可进一步提升水肥利用效率。

参考文献

[1]于健，雷廷武，Shainberg I，等.不同PAM施用方法對土壤入渗和侵蚀的影响[J].农业工程学报，2010（7）：28-44.

[2]陈渠昌，雷廷武，李瑞平，等.PAM对坡地降雨径流入渗和水力侵蚀的影响研究[J].水利学报，2006（11）：1290-1296.