不同用量保水剂对土壤理化性质和小白菜产量的影响

摘要    以瀘定县蔬菜栽培常用土壤为研究对象，采用盆栽的方法，以不加保水剂为对照，研究5个保水剂用量0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%对土壤理化性质和小白菜生长的影响。结果表明，与对照不加保水剂相比，保水剂用量1.0%处理，表土层、10 cm土层、20 cm土层土壤含水量分别较对照不加保水剂高14.58%、57.69%、20.67%;保水剂用量0.8%处理土壤容重降低4.41%;保水剂用量1.0%处理阳离子交换量增加39.1%、小白菜产量增加76.8%。

关键词    小白菜;保水剂;土壤理化性质;产量

中图分类号    S634.3        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）03-0060-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）

保水剂是一类具有高吸水性和保水性的新型吸水性树脂，能吸收自身重量数百倍的水分，保水力一般在13～14 kg/cm2之间，吸收的水分不容易渗透、蒸发，但能被植物所利用[1]。大量研究表明，土壤施用一定量的保水剂，能促进团粒结构的形成、改善土壤容重、提高土壤的保肥性能[2-6]，但也有研究表明，过量施用会导致土壤板结[7]。不同地区的土壤类型不同、气候条件不同、作物不同，保水剂的用法和用量就有差别[8]。

小白菜是十字花科芸薹属不结球白菜变种的俗称，一年四季均可栽培上市，富含多种矿物质和维生素，食用方法多样，是消费者喜爱的绿叶蔬菜。小白菜因生长周期短，根系入土浅，对水肥的需求量较大，水分过量很容易造成养分的淋失，土壤施用保水剂后能够减少灌溉次数，在一定程度上减轻养分的淋失。本研究以小白菜为研究对象，探讨不同用量保水剂对土壤理化性质和小白菜产量的影响，为保水剂在绿叶蔬菜上的合理利用提供理论依据。

1    材料与方法

1.1    试验地概况

试验采用盆栽法，田间试验于2019年4月10日至5月30日在四川民族学院农学院温室内进行，室内分析在四川民族学院农学院实验楼化学分析室进行。供试土壤为紫色土，质地为轻黏土，土壤含有机质15.3 g/kg、碱解氮85 mg/kg、速效磷55 mg/kg、速效钾105 mg/kg，pH值为7.61，CEC值为13.5 cmol（+）/kg。

1.2    试验材料

供试保水剂为东营华业新材料有限公司生产的沃特牌新型多功能农林保水剂，购于当地农资门市。供试小白菜品种为速生品种田园时光，购于当地农资门市，种子发芽率为98%。试验用塑料花盆直径25 cm、高25 cm，每盆装风干土5 kg，约22 cm高。

1.3    试验设计

试验共设6个处理，分别为不用保水剂作对照（CK）及保水剂为风干土重的0.2%（B0.2）、0.4%（B0.4）、0.6%（B0.6）、0.8%（B0.8）、1.0%（B1.0），每个处理10次重复。

1.4    试验实施

每盆称风干土5 kg，按照设计用量将保水剂与土壤充分混匀后装在花盆中，每盆缓慢加水1 000 g，保证整个花盆土壤含水均匀，土壤开始含水量都为20%。加水1 d后适当压实土壤至容重为1.35 g/cm3，然后每盆播种5粒种子，3片叶后选长势好的留2株用于测定产量，定苗后每盆施碳酸氢铵2 g覆土。整个试验期间不浇水。

1.5    调查内容与方法

试验结束后用剪刀剪取小白菜地上部分称重，保持盆内土壤原状用环刀法测定土壤容重，然后用土钻分别取表层土壤、10 cm土层土壤、20 cm土层土壤用烘干法测定土壤含水量，取15 cm处土壤分析阳离子交换量。小白菜重量为10盆重量的平均值，容重和含水量是在10盆中随机取3盆进行测定。试验数据用SPSS进行分析。

2    结果与分析

2.1    保水剂对土壤保水性能的影响

由图1可知，从同一土层不同处理来看，表土层中土壤含水量随着保水剂用量的增加呈增加趋势，其中不用保水剂的对照与施用保水剂的处理之间差异显著，处理B0.2、B0.4之间差异不显著，处理B0.8、B1.0之间差异不显著，处理B0.6与处理B0.8之间差异不显著，这说明保水剂对表层土壤含水量的影响不大。10 cm土层中土壤含水量随保水剂用量的增加呈增加趋势，与对照不施保水剂相比，施用保水剂能显著提高土壤含水量，各个处理间差异显著，处理B1.0较CK增加57.69%，处理B0.8较CK增加47.15%，处理B0.6较CK增加42.56%，处理B0.4较CK增加29.31%，处理B0.2较CK增加13.25%。20 cm土层中土壤含水量随保水剂用量的增加呈增加趋势，与CK相比，施用保水剂能显著提高土壤含水量，各处理间差异显著，处理B1.0较CK增加20.67%，处理B0.8较CK增加19.45%，处理B0.6较CK增加16.88%，处理B0.4较CK增加13.39%，处理B0.2较CK增加10.33%。

同一处理不同土层的含水量差异显著，所有处理都是表层土壤含水量最低，20 cm土层土壤含水量最高。当保水剂用量相同时，10 cm土层的含水量高出对照不施用保水剂的量大于20 cm土层高出10 cm土层的量，说明保水剂的用量对下层土壤保水性能的影响较小，对小白菜根系分布土层土壤保水性能的影响较大。

2.2    保水剂对土壤容重的影响

由圖2可知，施用保水剂处理可显著降低土壤容重，并且随着保水剂用量的增加，降低的幅度逐渐增大，与CK相比，处理B0.2降低3.62%，处理B0.4降低4.19%，处理B0.6降低4.20%，处理B0.8降低4.41%，处理B1.0降低2.97%。处理B1.0的容重较处理B0.8增加1.51%。由此说明，保水剂用量达到一定值后，会在一定程度上造成土壤板结，这与杨红善等[7]的研究一致。

2.3    保水剂对土壤阳离子交换量的影响

由图3可知，施用保水剂可显著提高土壤的阳离子交换量（CEC），且随着保水剂用量的增加，提高的幅度逐渐增加，不同用量保水剂之间差异显著。与CK相比，处理B0.2提高12.2%，处理B0.4提高14.3%，处理B0.6提高25.2%，处理B0.8提高33.6%，处理B1.0提高39.1%。

2.4    保水剂对小白菜产量的影响

由图4可知，施用保水剂处理可以显著地提高小白菜的产量。与CK相比，处理B0.2产量提高37.2%，处理B0.4提高46.1%，处理B0.6提高49.4%，处理B0.8提高76.1%，处理B1.0提高76.8%。

3    结论与讨论

试验结果表明，保水剂能够很好地锁住土壤中的水分，降低土壤水分的蒸发，减少灌溉次数，减少养分的淋失。施在表土层中的保水剂吸收的水分因为暴露在空气中，受大气的影响容易失去，保水效果不明显，10 cm以下土层，受大气的影响小，水分容易保留，保水剂的施用方法建议沟施或穴施，如果是撒施应覆土厚5 cm左右。目前保水剂价格较高，从经济的角度考虑，施用量建议选择推荐施用量的下限。

4    参考文献

[1] 程晓彬.不同用量保水剂对青稞生长的影响[J].贵州农业科学，2017，45（2）：56-58.

[2] 黄占斌，张国桢，李秧秧，等.保水剂特性测定及其在农业中的应用[J].农业工程学报，2002，18（1）：22-26.

[3] 黄占斌，辛小桂，宁荣昌，等.保水剂在农业生产中的应用与发展趋势[J].干旱地区农业研究，2003，21（3）：11-14.

[4] 安琪，李红影.保水剂对土壤水分蒸发及荆芥干旱胁迫下生长的影响[J].安徽农业科学，2011，39（27）：16590-16592.

[5] 侯贤清，李荣，何文寿，等.保水剂施用量对旱作土壤理化性质及马铃薯生长的影响[J].水土保持学报，2015，29（5）：325-330.

[6] 员学锋，汪有科，吴普特，等.PAM对土壤物理性状影响的试验研究及机理分析[J].水土保持学报，2005，19（2）：37-40.

[7] 杨红善，刘瑞凤，张俊平，等.PAAM-atta复合保水剂对土壤持水性及其物理性能的影响[J].水土保持学报，2005，19（3）：38-41.

[8] 纪冰祎，李娜，王云跃.保水剂对土壤物理性质影响的研究进展[J].水土保持应用技术，2018（5）：29-31.