保水剂对作物生长的不利影响及发生机制

施用保水剂是提高作物抗旱能力的有效措施,但其用量稍多即导致种子发芽率下降、产量减少、根系生长受阻等不利影响。究其原因,既可能是保水剂与作物竞争“土壤水分”、降低土壤“通气性”等间接影响,也可能是保水剂对作物生长的直接抑制作用。农用保水剂中不可避免地残留着丙烯酸、钠等水溶性成分,丙烯酸对动物具有生物毒性,其在正常水分条件下,可以很快降解。但是,如果保水剂在土壤中吸水形成凝胶,就会大大降低丙烯酸的降解速率,可能对作物造成伤害。由于绝大多数研究都是在常规土壤水分条件下进行得到的结果,因此,在干旱条件下安全有效使用保水剂还需从机理和技术两方面开展研究,主要研究内容包括:不同保水剂在干旱条件下的安全阈值研究;聚合物单体成分在干旱条件下的降解特征及其降解产物对动植物的生物毒性;保水剂中有害组分在不同土壤条件下的降解、稀释扩散特征,有害组分对作物生长不同时期不利影响的发生与其降解动态的关系。另外,在应用技术方面,现行“农林保水剂”行业标准对单体残留量尚无限制,还缺乏对安全使用保水剂的指导。在以上研究基础上,今后应筛选单体生物毒性低的聚合物,优化单体合成参数,减少单体残留,以实现保水剂的安全高效使用。     

保水剂构件的保水保肥效果研究

[目的]针对水土流失造成的肥料养分流失及部分地区干旱缺水的问题,进行节水保肥的系列研究,阐明保水构件的保水保肥效果及其应用前景。[方法]利用保水剂加工成各种形状的保水构件,并使其获得的保水保肥效果优于把保水剂和土混匀的常规方法。[结果]在同等淋水量的情况下使用保水构件可减少65%的水分流失,N,P,K养分流失可减少89%以上;盆栽试验中,在干旱胁迫情况下,保水构件可使玉米增产155%;大田试验显示,自然降雨条件下,保水构件可使玉米增产26%,甘蔗增产10.5%且糖度增加。同时N,P,K养分下渗流失减少而对养分的吸收增加。[结论]系列试验说明保水构件可提高作物产量、质量和对养分的吸收。