保水剂对风沙土保水特性的影响

在东北西部农业种植区,生长季干旱少雨极大制约作物的水肥利用效率,对我国粮食安全和水土资源利用的可持续性造成重大威胁。除工程措施外,合理的农用保水剂(SAP)施用是改善低产农田持水性能的必然途径。针对吉林省西部典型风沙土开展室内模拟试验,通过3因素多水平的正交试验设计,探究土壤田间持水量、凋萎系数和有效水含量等水土保持特性对保水剂的类型(地津Dijin、安信Anxin、沃特Wote和旱宝贝Hanbaobei)、粒径(大粒径和小粒径)及用量(0、0.2%、0.5%、1.0%、2.0%、4.0%和6.0%)的响应。结果表明:1)SAP的持水量受其类型、粒径、施用量及其相互作用的影响显著,而施用量是影响持水量的关键因素;2)土壤水分状况与SAP类型密切相关,土壤持水量Dijin>Anxin>Wote>Hanbaobei,SAP中K^(+)和Na^(+)的含量可能是影响保水性的主要因素,而非Ca^(2+)和Mg^(2+);3)随着SAP施用量的增加,土壤田间持水量、凋萎系数和有效水容量显著增加,与对照相比,最大增量分别为15.53、1.95和17.75倍,可有效增强严重干旱土壤中植物与SAP之间的竞争;4)与大粒径相比,小粒径SAP能显著提高土壤的田间持水量(1.21倍)和可用水量(1.23倍),而对凋萎系数则产生负面影响。综上,保水剂的合理选择与应用,对旱区水土资源持续性具有积极的推动作用,可以改善干旱土壤环境水分状况,实现低产农田“增粮”。