全 文 ：文章编号 :100028551 (2005) 052382204
干旱条件下 NK超高吸水性树脂在
甘草栽培中的应用
李布青1 　郭肖颖1 　吴李君2 　余增亮2 　杨剑波1
(11 安徽省农业科学院原子能农业应用研究所 ,安徽 合肥　230088 ;21 中国科学院等离子体物理研究所 , 安徽 合肥　230031)
摘 　要 :在室内和室外模拟沙漠干旱条件下 ,研究强化辐射交联技术制备的 NK超高吸水性树
脂Ⅰ、Ⅱ和 Ⅲ作为保水剂用于甘草的栽培。结果表明 110 %左右超高吸水性树脂 Ⅲ可保证甘
草正常生长所需的水分 ;播种后种子表面覆沙 5～7cm、采用自然浸水方法能促进甘草的出苗
及生长发育 ,有利于其抗旱保水功能的发挥 ,提高应用效果。
关键词 :NK超高吸水性树脂 ;模拟沙漠干旱 ;甘草
THE GROWTH OF LIQUORICE PLANTED BYNK SUPERABSORBENT
AND SAND UNDER SIMULANT DROUGHT CONDITION
LI Bu2qing1 　GUO Xiao2ying1 　WU Li2jun2 　YU Zeng2liang2 　YANGJian2bo1
(11 Insititute for Agricultural Application of Atomic Engery , Anhui Academy of Agricultural Sciences , Hefei , Anhui ,230088 ;
21 Institute of Plasma Physics , Chinese Academy of Sciences , Hefei , Anhui ,230031)
Abstract :We have carried on research to the cultivation of liquorice with NK super water2absorbent which is made
byγ2irradiation polymerization in the condition of simulating drought environment indoors and outdoor. The result
indicates that adding 110 % of NK super water2absorbent to culture media can ensure liquorice’s normal growth in
the condition of simulating environment of water2lacking.
Key words :NK superabsorbent ; simulant drought environment ; liquoric
收稿日期 :2004211230
基金项目 :国家“863”项目 (2002AA327070 ,2004AA32G060)和安徽省“十五”攻关项目 (0102028) 。
作者简介 :李布青 (1962 - ) ,男 ,安徽太湖人 ,研究员 ,主要从事农业化学、辐照加工技术研究。Email :libuqing @mail . hf . ah. cn
超高吸水性树脂 (SAP) 通常又称为吸水剂 ,是一种新型功能高分子材料 ,主要应用于农业抗旱保
水、沙漠治理[1～4 ] 。吸水剂能够吸收并保持自身重量数百倍乃至数千倍的水 ,其吸收的水分甚至在机械
压力下也很难被挤出。当吸有水分的吸水剂用于种子表面或苗木根部时 ,可在根系周围形成湿润的微
环境 ,提供干旱时植株生长发育所需水分 ,在土壤水分过多时储存水分 ,从而提高种子发芽率、成苗率和
造林率。吸水剂在肥料的控释、缓解水资源不足以及改良土壤结构等方面都有很好作用[5～10 ] 。随着国
民经济的发展和水资源的日益贫乏 ,其市场需求持续增长 ,是继化肥、农药、地膜之后最有希望被农民接
受的农用化学品[11 ] 。
NK超高吸水性树脂是用强化辐射交联技术制备的新型农用超高吸水性节水、保水材料[12 ] 。本文
报道了 NK超高吸水性树脂在室内外模拟沙漠干旱条件下 ,栽培甘草用量及其使用方法。
1 　材料与方法
111 　材料
283 核 农 学 报　2005 ,19 (5) :382～384
Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
NK超高吸水性树脂 Ⅰ、Ⅱ和 Ⅲ,由安徽省农业科学院原子能农业应用研究所用强化辐射交联技术
制备[12 ] (以下简称吸水剂 Ⅰ、Ⅱ和 Ⅲ) ;500ml 塑料杯 (上下直径为 9 和 5cm ,高 12cm) 、815cm ×35cm 塑料
袋、沙等由市场购得 ;甘草种子由中国科学院等离子体研究所提供。
112 　方法
11211 　室内模拟沙漠干旱条件栽培甘草　在室内用光照培养箱模拟沙漠干旱缺水的环境条件。500ml
塑料杯底部戳直径约为 011mm 的小洞 5 个 ,杯底放入 50g 纯沙铺平 ,后铺吸水剂与沙的混合物 100g(CK
用纯沙) 。播种后用自然浸水方法加水至饱和 (即在塑料杯或塑料袋底部均匀地戳上若干小孔 ,然后浸
入水中 ,让其自然吸水至饱和) ,其后不再浇水 (CK适时补充水分 ,保证甘草正常生长) 。每个处理播种
8 粒 ,重复 3 次。实验为以下几种不同的处理 :
(1) 吸水剂处理 :吸水剂 Ⅰ、Ⅱ和 Ⅲ与沙的混合物 ,3 种吸水剂用量都为 110 %。
(2) 吸水剂 Ⅲ用量试验 :吸水剂 Ⅲ用量为 014 %、016 %、018 %、110 %、112 %、114 %、116 %、118 %和
210 % ,共 9 个处理 ,每处理 2 次重复。
(3)表面浇水和自然浸水处理 :吸水剂 Ⅲ用量为 110 %。自然浸水处理同上 ;表面浇水处理杯子底
部不戳洞 ,播种后由表面浇水至饱和。
(4)表面覆沙处理 :吸水剂 Ⅲ与沙的混合物 ,吸水剂用量 110 %。CK在播种后种子表面覆沙约 3cm ,
各处理播种后分别在种子表面覆沙 015 (以盖住种子为准) 、3、5、7、9 和 15cm。
11212 　室外模拟沙漠干旱条件栽培甘草　在室外用沙池模拟沙漠干旱缺水条件。用 815cm ×35cm 塑
料袋代替塑料杯 ,在袋子底部两侧各戳直径约为 011mm 的小洞 6 个 ,其它同 11211。
2 　结果与讨论
211 　吸水剂对甘草生长的影响
甘草生长的结果表明 ,吸水剂 Ⅰ、Ⅱ和 Ⅲ都有良好的固沙保水效果 (表 1) ,对甘草的出苗及生长发
育都有促进作用 ,其中吸水剂 Ⅲ抗旱保水效果最好。在室内模拟沙漠干旱缺水条件下 ,110 %吸水剂 Ⅲ
处理甘草的出苗率、株高、根长和株重分别较 CK提高了 10 %、619 %、1210 %和 1515 % ;室外模拟沙漠干
旱缺水条件提高了 10 %、1212 %、2011 %和 2111 %。结果表明吸水剂 Ⅲ在沙漠干旱缺水条件下能提供甘
草生长发育所需水分。
表 1 　不同吸水剂对甘草生长的影响
Table 1 　The effect of SAP on the growth of liquorice
处理
treatment
室内 indoor 室外 outdoor
CK Ⅰ Ⅱ Ⅲ CK Ⅰ Ⅱ Ⅲ
出苗率 budding rate ( %) a 83 79 88 92 79 83 79 88
株高 plant height (cm) b 817 810 819 913 812 818 815 912
根长 root length (cm) b 715 717 810 814 1514 1611 1812 1815
株重 plant weight (g) b 0158 0161 0162 0167 0171 0177 0181 0186
注 :表 1～5 中 a、b、c 和 d 分别为甘草播种后 10、25、45 和 28d 的数据。下表同。
Note : a 、b、c and d in the table 1～5 mean the data at 10 、25、45 and 28 days after sowing liquorice , respectively. The same as following tables.
212 　吸水剂 Ⅲ用量对甘草生长的影响
21211 　吸水剂 Ⅲ用量对甘草出苗的影响　试验结果表明 (表 2) ,吸水剂用量不同抗旱保水效果差异很
大。当吸水剂 Ⅲ用量小于 014 %时 ,抗旱保水效果差 ,甘草种子出苗率非常低 ,在不补充水分的情况下
甚至不能出苗 ;而当用量大于 116 % ,对甘草出苗有一定的抑制作用。
在室内模拟沙漠干旱缺水条件 ,吸水剂用量为 014 %、016 %、018 %、116 %、118 %和 210 %的处理 ,甘
草出苗率低于 CK;在室外模拟沙漠干旱缺水条件 ,吸水剂用量为 014 %、016 %、114 %、116 %、118 %和
210 %的处理 ,甘草出苗率低于 CK。可以看出 ,当吸水剂用量低于 016 % ,其保水效果不理想 ,在水分不
383　5 期 干旱条件下 NK超高吸水性树脂在甘草栽培中的应用
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足时甘草出苗率低 ,甚至不能出苗 ;吸水剂用量在 014 %～112 %范围内 ,随用量的增加 ,甘草出苗率逐渐
提高 ;吸水剂用量在 018 %～114 %时 ,有良好的抗旱保水效果 ;吸水剂用量高于 116 % ,甘草出苗和生长
受到抑制 ,抗旱保水效果降低。结果表明 ,在干旱缺水条件下 ,吸水剂 Ⅲ用量为 110 %左右时能保证甘
草出苗所需水分。
表 2 　吸水剂用量对甘草出苗的影响
Table 2 　The effect of the NK super water2absorbent amount on the budding of liquorice
SAP 用量 ( %)
the amount of SAP 0
(CK) 014 016 018 110 112 114 116 118 210
出苗率 ( %) a 室内 indoor 81 25 56 75 88 94 81 69 50 38
budding rate 室外 outdoor 75 31 56 81 88 81 63 69 50 19
21212 　吸水剂用量对甘草生长发育的影响 　表 3 数据表明 ,吸水剂用量在 014 %～112 %范围内 ,随用
量的增加 ,甘草的株高、根长、叶片数和株重等指标均逐渐提高 ,与用量呈现明显的相关性 ;吸水剂用量
超过 112 % ,抗旱保水效果逐渐降低 ;吸水剂用量高于 116 % ,甘草生长发育受到抑制 ;吸水剂 Ⅲ用量在
018 %～112 %时 ,甘草的株高、根长、叶片数和株重等接近或优于 CK,显现良好的抗旱保水效果。结果
表明 ,在干旱缺水条件下 ,吸水剂 Ⅲ用量 110 %左右能提保证甘草生长发育所需水分。
表 3 　吸水剂用量对甘草生长发育的影响
Table 3 　The effect of the NK super water2absorbent amount on the growth of liquorice
SAP 用量 ( %) the amount of SAP 0 (CK) 014 016 018 110 112 114 116 118 210
株高 plant height (cm) 室内 indoorb 611 216 418 515 713 619 614 513 411 310
室外 outdoorc 2113 1412 1516 1814 1912 2216 2019 1917 1215 814
根长 root length (cm) 室内 indoorb 614 213 412 516 619 615 613 510 319 216
室外 outdoorc 2918 2519 2715 2916 3012 3517 3318 3110 2317 1812
株叶片数 (片) leaf number 室内 indoorb 910 415 610 710 1115 1015 910 815 610 410
室外 outdoorc 2310 1610 2010 2515 2710 2810 2310 2015 1615 1210
株重 weight (g) 室内 indoorb 0153 0128 0143 0149 0157 0166 0154 0149 0137 0128
室外 outdoorc 1141 1104 1118 1156 1155 1143 1110 1104 0199 0181
213 　吸水剂使用方法对甘草生长的影响
21311 　甘草播种后灌水方法对甘草生长的影响 　甘草播种后 ,自然浸水处理的甘草出苗及生长情况均
优于 CK;表面浇水处理的甘草出苗及生长情况均不如 CK(表 4) 。分析其主要原因是 :播种后直接从表
面浇水 ,上部的吸水剂首先吸水膨胀 ,使水分下渗困难 ,吸水剂不易均匀吸水 ;同时吸水剂吸水膨胀后大
量裸露表面 ,易受日光照射降解造成板结 ,从而阻碍甘草的出苗及生长。甘草播种后用自然浸水的灌水
方法 ,能使吸水剂均匀地吸收充足的水分 ,有利于发挥吸水剂的抗旱保水功能 ,提高抗旱保水效果。
表 4 　甘草播种后灌水方式对甘草生长的影响
Table 4 　The effect of the watering way on the growth of liquorice
处理 treatment
室内 indoor 室外 outdoor
CK
表面浇水
surface watering
自然浸水
soaking water
CK
表面浇水
watering surface
自然浸水
soaking water
出苗率 budding rate ( %) a 83 46 88 79 42 83
株高 plant height (cm) d 817 413 819 812 416 815
根长 root length (cm) d 715 318 810 1514 1419 1812
株重 weight (g) d 0158 0139 0161 0171 0153 0181
21312 　播种后种子表面覆沙厚度对甘草生长的影响 　播种后 ,种子表面覆沙厚度对出苗有一定影响
(表 5) 。覆沙太厚 ,超过 15cm ,甘草出苗时间延迟 ,出苗率降低 ;覆沙太薄 ,吸水剂大量裸露表面 ,易受日
光照射降解造成板结 ,影响通透性。在沙漠的高温干旱情况下 ,尤其明显。试验结果表明 ,播种后种子
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表面覆沙 5～7cm ,有利于吸水剂抗旱保水功能的发挥 ,同时能有效防止表面板结 ,提高吸水剂的应用效
果。
表 5 　播种后种子表面覆沙厚度对甘草生长的影响
Table 5 　The effect of the cover sand thickness of seed surface on the growth of liquorice
覆沙厚度
thickness of sand(cm)
室内 indoor 室外 outdoor
CK 015 3 5 7 9 15 CK 015 3 5 7 9 15
出苗率 budding rate ( %) a 83 46 88 92 83 63 33 79 42 83 88 75 67 29
株高 plant height (cm) d 817 413 819 914 910 613 511 812 416 815 910 816 715 412
根长 root length (cm) d 715 318 810 815 812 517 419 1512 1113 1611 1718 1712 1415 1019
株重 weight (g) d 0158 0139 0161 0168 0159 0152 0143 0175 0160 0178 0183 0182 0167 0155
3 　结论
311 　用强化辐射交联技术制备的吸水剂 Ⅰ和 Ⅱ、Ⅲ有良好的抗旱固沙保水功能。室内和室外模拟沙漠
干旱条件进行的甘草栽培试验结果表明 ,吸水剂 Ⅲ效果较好。在模拟沙漠干旱缺水条件下 ,吸水剂 Ⅲ用
量在 110 %左右为宜 ,有希望用于沙漠治理。
312 　灌水方法、种子表面覆沙厚度等均对吸水剂抗旱保水功能的发挥有一定影响。用自然浸水方法有
利于甘草的出苗及生长发育 ;播种后种子表面覆沙 5～7cm 有利于吸水剂抗旱保水功能的发挥。
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《食品辐照原理与加工技术》图书征订
由中国农业科学院原子能利用研究所施培新研究员主编 ,北京大学吴季兰教授任编辑委员会主任 ,
邀请全国长期从事食品辐照加工教学和研究的部分专家、教授共同编写的《食品辐照原理与加工技术》
一书已于 2004 年 10 月底由中国农业科技出版社发行。全书 80 万字 ,精装本 ,定价 90 元 ,邮寄费 10 元 ,
购买请与中国原子能农学会闫枫联系。联系地址 :北京市 5109 信箱 中国原子能农学会 ,100094 ; 电话 :
010 62833881。
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2005 ,19 (5) :382～385
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