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保水剂对南丰蜜橘园土壤含水量的影响



全 文 :中国农学通报 2010,26(18):255-258
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
水土资源是人类赖以生存和发展的物质基础。
近年来,随着全球大气变暖,世界干旱和半干旱地区
面积不断扩大,水土流失现象增加,生态环境不断恶
化,严重影响了世界各国农业的发展,如何有效地利
用土壤水分,克服干旱对植物生长的不利影响,已成
为国内外关注和研究的热点[1]。在水资源紧缺、水污
染严重的情况下,中国农业缺水问题在很大程度上要
基金项目:国家农业科技成果转化资金项目“丘陵红壤区保水剂抗旱技术集成与示范”(2006GB2C500154)。
第一作者简介:徐回林,男,1986年出生,在读硕士研究生,主要从事果树生理生态研究。通信地址:330045江西省南昌市昌北开发区江西农业大学
农学院,E-mail:xuhuilin1986@163.com。
通讯作者:徐小彪,男,1963年出生,江西樟树人,教授,博士,主要从事果树种质资源研究。通信地址:330045江西省南昌市昌北开发区江西农业大
学农学院,Tel:0791-3813185,E-mail:xiaobiaoxu@hotmail.com。
收稿日期:2010-04-06,修回日期:2010-05-31。
保水剂对南丰蜜橘园土壤含水量的影响
徐回林 1,叶 川 2,杨林岗 2,徐小彪 1,李钟平 2,余喜初 2,孙惠娟 2
(1江西农业大学农学院,南昌 330045;2江西省红壤研究所,江西进贤 331717)
摘 要:【目的】通过探讨保水剂对南丰蜜橘园土壤的保水效应,可为其丰产优质栽培管理提供理论依
据。【方法】以“杨小-26”南丰蜜橘为试验材料,探讨了RT-3005KM保水剂不同处理下南丰蜜橘园土壤含
水量的变化。【结果】结果表明:0~20 cm土层土壤含水量不随保水剂用量的变化而呈一定的规律性。
20~40 cm土层保水剂处理的土壤含水量总体高于对照并随保水剂用量的增加而增加。40~60 cm与60~
80 cm土层保水剂处理的土壤含水量随着保水剂的增加而降低;降雨后40~60 cm土层土壤含水量高于
60~80 cm土层,保水剂在40~60 cm土层似乎有一个吸水高峰。【结论】保水剂处理在一定程度上提高了
南丰蜜橘园土壤含水量。
关键词:保水剂;土壤含水量;南丰蜜橘
中图分类号:S666.2 文献标志码:A 论文编号:2010-1006
Effects of Super Absorbent Polymer on Soil Moisture Content of Nanfeng Tangerine Orchard
Xu Huilin1, Ye Chuan2, Yang Lingang2, Xu Xiaobiao1, Li Zhongping2, Yu Xichu2, Sun Huijuan2
(1College of Agronomy, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045;
2Jiangxi Institute of Red Soil, Jinxian Jiangxi 331717)
Abstract:【OBJECTIVE】 Effects of water-keeping from super absorbent polymer in Nanfeng tangerine
orchard were studied in order to provide a theoretical basis for high-yield and good-quality of Nanfeng
tangerine.【METHOD】The research took‘Yangxiao 26’as experimental material to study the effect of the
RT-3005KM super absorbent polymer on soil moisture content of Nanfeng tangerine orchard.【RESULTS】The
results indicated that the soil moisture content in 0-20 cm soil layer was not distinct with the amount of super
absorbent polymer. Soil moisture content heightened with the super absorbent polymer increasing in 20-40 cm
soil layer. Soil moisture content decreased with the super absorbent polymer increasing in 40-60 cm and
60-80 cm soil layer, respectively. The soil moisture content with the same treatment in 40-60 cm soil layer
was higher than that in 60-80 cm after rainfall. It seemed that there was a peak of water absorption treated with
super absorbent polymer in 40-60 cm soil layer.【CONCLUSION】On the whole, the super absorbent polymer
could increase the soil moisture content of Nanfeng tangerine orchard.
Key words: super absorbent polymer; soil moisture content; Nanfeng tangerine
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
靠节水来解决。中国农业受旱面积不断扩大,全国年
均农田受旱面积已由 20世纪 50年代的 1330万 hm2上
升到 90年代以来的 2670万 hm2[2]。此外,全国水土流
失面积达到 367万 km2,沙漠和沙漠化土地面积达到
171.1万hm2[3]。
新型节水保水材料——保水剂(Super Absorbent
Polymers,简称SAP)的出现为解决上述问题提供了一
种新途径和新方法。保水剂是一种人工合成的新型高
分子吸水性树脂,具有抗旱保水、营养缓释供给、改土
抗逆、可降解等多项功能[4]。保水剂施入土壤中,能将
土壤超载水分吸收并储存,在土壤水分缺乏时慢慢释
放水分供给作物吸收利用,使土壤水分处于良性状态,
提高土壤水分利用率 [5-7]。南丰蜜橘(Citrus reticulata
cv.‘Nanfengmiju’)是江西的传统地方特色品种,以
其皮薄核少、汁多肉嫩化渣、色泽金黄、甜酸适口、风
味浓郁、营养丰富而闻名中外,并享有“橘中之王”的
美称。目前,南丰蜜橘种植面积已达 4×104 hm2,总
产量为 4.2×105 t。江西的8月至10月,南丰蜜橘产区
气温高,蒸发量大,降水量少,易造成伏旱和秋旱,此时
正值南丰蜜橘秋梢及果实生长旺期,这些都影响果树
的生长发育[8]。但有关南丰蜜橘园保水剂的应用效果
研究尚未见报道。据此,该试验主要探讨保水剂处理
下南丰蜜橘园土壤含水率的变化,可为南丰蜜橘丰产
优质栽培管理提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料及试验地概况
试验材料为5年生枳砧‘杨小-26’南丰蜜橘,栽植
距离为3 m×4.5 m,树势较均匀,常年无灌溉。试验用
保水剂由法国SNF(爱森)公司生产,北京桑松生态科
技有限公司提供,型号为RT-3005KM,主要成分为聚
丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体。
试验地位于江西省红壤研究所科研示范基地,其
坡度平缓,土壤母质为第四纪粘土,基本土壤条件:pH
5.7,有机质含量 14.57 g/kg,速效氮 148.2 mg/kg,速磷
11.5 mg/kg,速钾245.0 mg/kg。
1.2 试验设计
保水剂于旱季来临之前,在每株南丰蜜橘树冠滴
水线处,等距离挖6个直径12~15 cm、深度40 cm圆形
坑,施入保水剂后用土壤覆盖。根据每株南丰蜜橘施
入试验保水剂80、160、240 g分别为3个处理SAP-80、
SAP-160、SAP-240,以不施保水剂为对照(CK),试验
设 3次重复,共 12个试验小区,每个试验小区连续 5
株试验树(面积 15 m×4.5 m),小区采用随机区组排
列。
1.3 测定项目及方法
用烘干法测定土壤含水量。每次每小区两点取
样,在施保水剂孔穴外缘5~10 cm处,用环刀分别采取
0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm和60~80 cm土层的土样
约50 g。取样时间分别在降雨前、后的晴天,平均每隔
10天左右测定1次。
2 结果与分析
2.1 不同保水剂处理对不同土层土壤含水量的影响
图 1为不同保水剂剂量处理不同土层土壤含水
量的动态变化。从图中可以看出,0~20 cm、20~40
cm、40~60 cm、60~80 cm土层土壤含水量变化幅度逐
渐变小。对照土壤含水量变化剧烈,即变幅大,这可
以间接说明保水剂具有保水释水特性,在植物需水或
者外界环境干旱、土壤缺水时,保水剂能释放出水分
供给植物;当外界大降水或者灌水时,水分远远多于
植物所需用水量时,保水剂吸收多余的水分储藏起
来。0~20 cm土层土壤含水量不随保水剂用量的变
化而成一定规律的变化(图 1A),这主要是由于外界
大气环境的影响,因而变化较为剧烈,并且外界大气
环境成为主要影响因素,而各保水剂处理之间差异极
不显著,图 1A的 4条曲线较图 1B、1C、1D的 4条曲线
表现一致。20~40 cm土层保水剂处理的土壤含水量
总体稍高于对照(图 1B),该土层土壤含水量呈随保
水剂用量的增加而增加的趋势。
然而,保水剂用量较大,吸收的水分较大,同时土
壤水分的蒸发量随土壤水分的增加而增加,可能导致
土壤含水量反而较低,处理SAP-240的土壤含水量总
体低于处理 SAP-80、SAP-160和CK。40~60 cm、60~
80 cm土层保水剂处理的土壤含水量并没有显著高于
对照(图1C、1D),可能是因为外界大气环境气候的影
响,江西 7、8月降水量不大,土壤含水量低,这时保水
剂可能处于吸水状态,再根据植物需水情况缓慢释放
水分。
2.2 土壤含水量与土层深度的相关性分析
根据降雨情况,将采样测出的土壤含水量分为降
雨后和降雨前来分析土壤含水量与土层深度的关系
(图2)。
结果表明,降雨后 40~60 cm土层土壤含水量高
过60~80 cm(图2A),可能是因为雨水受40 cm处保水
剂、南丰蜜橘根系以及土壤结构等的影响,水分主要停
留在 40~60 cm土层,而在降雨前则没有该现象(图
2B);降雨前、后 40~60 cm、60~80 cm土层含水量随着
保水剂的增加而降低。于波[9]试验得到40~60 cm土层
土壤含水量随保水剂的增加而升高,其推测正是由于
·· 256
徐回林等:保水剂对南丰蜜橘园土壤含水量的影响
在坑埋于40 cm土层的保水剂的作用下水分向下运输
所致。试验研究发现,保水剂处理40~60 cm、60~80 cm
土层土壤含水量并未高于对照,而且保水剂处理 40~
60 cm与60~80 cm土层含水量随着保水剂的增加而降
低(图 2),笔者推测可能是由于保水剂在植物的蒸腾
作用及土壤表面的蒸发下将深层土壤水分吸收,防止
了土壤水分下渗,保水剂在40~60 cm似乎有一个吸水
高峰。梁俊[10]认为在 25~45 cm土层的土壤水分含量
最高,在土层 45 cm附近可能形成了一个防止水分下
渗的防水层。
3 结语
保水剂是一种人工合成的新型高分子吸水性树
A
1517
1921
2325
2729
3133
7-3 7-10 7-13 7-18 7-26 8-2 8-6 8-14 8-31 9-7 10-11
日期/(月-日)





/%
CK SAP-80SAP-160 SAP-240
B
1517
1921
2325
2729
3133
7-3 7-10 7-13 7-18 7-26 8-2 8-6 8-14 8-31 9-7 10-11
日期/(月-日)





/%
CK SAP-80SAP-160 SAP-240
D
1517
1921
2325
2729
3133
7-3 7-10 7-13 7-18 7-26 8-2 8-6 8-14 8-31 9-7 10-11
日期/(月-日)





/%
CK SAP-80SAP-160 SAP-240
图1 不同处理0~20 cm(A)、20~40 cm(B)、40~60 cm(C)和60~80 cm(D)土层土壤含水量动态变化
A
22
23
24
25
26
27
0-20 20-40 40-60 60-80
土层深度/cm





/%
CK SAP-80
SAP-160 SAP-240
B
1718
1920
2122
2324
2526
27
0-20 20-40 40-60 60-80
土层深度/cm





/%
CK SAP-80SAP-160 SAP-240
图2 降雨后(A)和降雨前(B)不同处理土壤含水量与土层深度的关系
C
1517
1921
2325
2729
3133
7-3 7-10 7-13 7-18 7-26 8-2 8-6 8-14 8-31 9-7 10-11
日期/(月-日)





/%
CK SAP-80SAP-160 SAP-240
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中国农学通报 http://www.casb.org.cn
脂,具有很强的吸水、保水功能,使用保水剂是一项有
效的抗旱技术。在丘陵红壤柑橘果园施用保水剂,有
缓解干旱时果树的水分供需的矛盾的作用,有利于实
现土壤水分的“贮丰补缺”,改善了南丰蜜橘果园土
壤。
0~20 cm土层土壤含水量不随保水剂用量的变
化而成一定规律的变化,外界大气环境成为主要影
响因素。20~40 cm土层保水剂处理的土壤含水量总
体稍高于对照,该土层土壤含水量呈随保水剂用量的
增加而增加。40~60 cm、60~80 cm土层保水剂处理的
土壤含水量并没有显著高于对照,相反,降雨前后40~
60 cm、60~80 cm土层含水量随着保水剂的增加而降
低,降雨后 40~60 cm土层土壤含水量高过 60~80 cm。
可能是由于保水剂在植物的蒸腾作用及土壤表面的
蒸发下将深层土壤水分吸收,防止了土壤水分下渗,
保水剂在 40~60 cm土层似乎有一个吸水高峰,关于
保水剂处理后土壤的水分移动机理有待于进一步研
究。
参考文献
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