抗旱保水剂在玉米上的应用研究

      近年来，随着全球气候变暖，干旱加剧，干旱面积不断扩大。干旱缺水和土壤退化是制约我国农业持续发展的重要因素，全国年均农田受旱面积2 670万km2。并且每年仍以2 460km2速度扩展.。因此，保持水土和抗旱节水已经成为我国农业面向未来持续发展的必然选择，关系到那坡县20.91万人口的粮食生产安全问题。自2009年8月以来，那坡县持续高温少雨，出现了历史罕见、百年一遇的秋冬春三季连旱，干旱程度是1958年有气象记录资料以来最为严重的年份。全县有9个乡(镇)127个村1 283个自然屯29 950户共16.62万人受到不同程度的旱灾影响，受灾人口占全县总人口的79.4800。全县受旱耕地面积9 933hm2，占耕地总面积的98.300，农作物受旱面积9 300hm2，占春季农作物总面积的94.200。为保证大旱之年无大灾，那坡县顺势应时大力推广抗旱栽培技术和节水灌溉技术，应用保水剂、节水灌溉等抗旱节水技术把旱灾造成的损失减少到最低限度。保水剂应用是近年来发展迅速的化学节水技术[2]。保水剂又称高吸水性树脂(英文简称SAP>。它是利用强吸水性树脂制成的一种具有超强吸水能力的高分子聚合物，而且有反复吸水功能。同时，保水剂能增加土壤保水性，改良土壤结构，减少土壤水分养分流失，提高水肥利用率。实践表明，抗旱保水剂技术在玉米生产上的应用为全年农业生产争取了主动权，促进粮食生产和农业增产增收提供有力保障。全县共实施面积683. 33hm2, 2010年8月20日验收，平均产量先470.74kg/667m2，比对照区增产180.56kg/667m2

1材料与方法

1.1实施地点及土壤农化性状

项目实施地点为广西那坡县玉米主产区龙合乡信合村果三屯和宋平村宋平屯及坡荷乡善合村百吉屯。沙质红壤，土壤pH为中性偏酸6.5 }7.5，耕层土壤养分含量见表1

1.2栽培品种及使用的保水剂

玉米品种有正大619、墨白原种、本地品种黄粒群体、晋单48.保水剂(英文为Super Absorbent Polymers，简称SAP>。它能迅速吸收比自身重数百倍至上千倍水离子，吸水后膨胀为水凝胶，然后缓慢释放水分供种子发芽和作物生长利用。保水剂的生产指标是利用保水剂的保水性能让玉米在苗期同等干旱条件情况下能正常发芽、生根和生长。可以提高玉米出苗效率，增加玉米产量，提高玉米产量400kg，增加种植户经济收益。

1.3试验设计

    试验设4个处理，处理1:玉米品种为正大619，采用地膜覆盖+保水剂种植，对照区采用常规地膜覆盖种植，设置地点在龙合乡信合村果三屯;处理2:玉米品种为墨白原种，采用常规+保水剂种植，对照区采用常规种植，种植地点龙合乡信合村果三屯;处理3:玉米品种为黄粒群体，采用常规+保水剂种植，对照区采用常规种植，种植地点在坡荷乡善合村百吉屯;处理4:玉米品种为晋单48，采用常规露地+保水剂种植，对照区采用常规露地+松地龙种植，种植地点在宋平村宋平屯。试验设4个处理8个试验小区，随机排列，不设重复，各试验小区面积各为50m2 (5mX 10m)，各试验种植时间和施肥及管理技术条件相同。

1.4试验步骤和田间管理方法

1.4.1保水剂使用每667m2用抗旱保水剂lkg，兑水200 ~ 300kg浸泡2h(缺水情况下可用腐熟沼气液效果更佳)，让保水剂充分吸水后备用。保水剂吸足水的的标志为手抓指缝少量滴水即可。同时备好种、有机肥、复合肥、农膜等。

1.4.2栽培管理按大行距70cm、小行距40cm、开好种植沟，沟深10 ~ 15cm，按株距30 ~ 35cm播种，一穴3 ~4粒(旱季必须比常规种植增加种子量)，有机肥和复合肥施入株距间，尽量避免压盖种子，然后用吸水饱满的保水剂盖种，每穴用量约50g。最后盖膜。地膜应使用厚度为0.0005cm标准膜。

1.4.3出苗管理播种后约1周内，要经常检查，及时破膜，避免烧苗造成缺苗。同时做好虫害(地老虎)防治工作。地老虎防治可在播种时用丁硫毒死蜂拌种，也可在出苗后，用77. 5%敌敌畏拌菜叶撒在地四周诱杀。

1.4.4后期管理后期根据玉米长势情况追肥，玉米喇叭口时4 ~ 5kg/ 667m2尿素追施攻苞肥。

1.5调查项目

    播种15d后观测出苗率;成熟期观测玉米植株保持状态、叶片枯萎情况;验收产量时测量植株高度、穗位、棒长、千粒重等。

2结果与分析

2.1生育期

    从表2和表3可以看出:玉米栽培使用保水剂处理的生育期表现差别不大;使用保水剂处理出苗时间、吐丝时间、成熟期均比对照处理提前，且表现为出苗强、植株群体生长整齐，生育期比对照缩短6d左右。

2.2出苗率

吸水后的保水剂将土壤水附在种子周围，形成“小水库”供种子发芽、出苗利用。因此，种子出苗快、苗全、苗齐、苗壮。从表4中可以看出，在出苗期缺苗率平均比对照低21.76000

2.3叶枯率

保水剂能促进作物根系和地上部分生长发育，使作物提前成熟。故到成熟期还能保持生态良性，叶枯率平均比对照少15.39000

2.4产量分析

在同等干旱、土壤水分、种植和收获时间相同情况下，采用地膜覆盖+保水剂种植和常规地膜覆盖种植相比，表现为群体生长均称、植株健壮等优势。在表4中显示，使用保水剂的处理表现为棒长、粗大。棒长平均比对照多2. 58cm，平均产量增加176 . 7kg/ 667m2

3结论与讨论

3.1吸水性

    保水剂分子中含有大量的亲水基团，这些亲水基团遇水离解，使保水剂的吸水能力增大、吸水速度加J决，吸水倍率为自身重量的几百倍;

3.2保水性

    吸水后保水剂变为水凝胶，在自然条件下蒸发速度很慢，且不易离析。施用后，仅需淋水或浇灌，即可解决干旱问题。

3.3有效持续性

    保水剂的高分子聚集态具有反复吸水功能，遵循吸水一释水一干燥一再吸水的规律。且连续保水时间较长，可在连续3个月左右无雨水、不浇水的情况下作物能保持正常生长。

3.4安全性

    保水剂的水溶液呈弱酸性或弱碱性，无刺激性，不会改变土壤的酸碱度。

3.5保蓄养分性

    保水剂表面分子有吸附、离子交换作用。保水剂对K十、NH十4和NO一  3有较强的吸附作用，从而降低了其流失量，并且在一定的范围内随着保水剂用量的增加，养分流失量减少。一方面，在土壤中的养分较充分时，它吸附养分，起保蓄作用;另一方面，当植物生长需要土壤供给养分时，保水剂将其吸附的养分通过交换作用供给植物。但是，肥料中的有些元素会使保水剂失去亲水性，降低保水能力，建议生产上使用保水剂尽可能避免与含锌、锰、镁等二价金属元素的肥料混用，可与硼、铂、钾、氮肥混用。

3.6改善土壤结构性

    保水剂施入土壤后，随着它吸水膨胀和失水收缩的规律性变化，可使周围土壤由紧实变为疏松，孔隙增大，从而在一定程度上使土壤的通透状况得到改善。

3.7减少投入成本

    施保水剂后，可长期保持土壤恒湿，减少浇水次数一半以上，节省浇灌成本50%以上。

3.8增产显著

    由于施用保水剂后，玉米根系周围水分充足，可以更好的溶解和储存肥料，使玉米植株长期水肥充足，生长旺盛，进而增产增收，增产176 . 7kg/ 667m2，经济效益提高约353. 4元/667m2，增产幅度可达1500}'45%。

    在干旱条件下，要获得玉米丰收，正确使用保水剂，选用抗旱性综合指数高的玉米品种(正大619)}4}。

    综合上述，在农业生产中，应大力推广保水剂应用技术，以科学的保水保墒手段推动农业朝增产、增收、增效、节本、环保的方向发展，提高农业综合生产能力，走出一条大旱保丰收、大灾不减产的生态高效农业发展之路。