微生物保水剂对大花序桉幼苗生长生理及养分含量的影响

为筛选有利于大花序桉抗旱且促生效果较好的保水剂用量,以广西林科院培育的大花序桉容器苗为试材,利用盆栽试验,对比分析微生物保水剂不同用量下,大花序桉幼苗生长、光合特性及养分含量的差异及相关性。结果表明:(1)干旱胁迫下,施用保水剂可以促进大花序桉幼苗生长,施用量为5 g/株时,苗高增长量最大,分别为42.18 cm,较对照提高26.25%;(2)随保水剂用量增加,大花序桉净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均呈现先上升后下降趋势,施用量为5 g/株时,三者达到最大,分别较对照提高100.15%、52.94%、16.87%,胞间CO_(2)浓度则呈现先下降后上升趋势;(3)叶片N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn等元素含量在施用量为5 g/株时最高,分别较对照高75.73%、6.38%、65.67%、209.78%、193.21%、20.34%、59.04%;(4)大花序桉苗高及地径的增长量与净光合速率、蒸腾速率、胞间CO_(2)浓度、N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn呈显著或极显著相关。综上,适宜的微生物保水剂用量可以缓解干旱胁迫,提高大花序桉的光合能力,促进养分吸收和苗木生长。大花序桉最适保水剂用量为5 g/株。

保水剂用量对干旱区土壤水文生态特性的影响

针对塔里木盆地土地沙化、贫瘠、降水稀少、蒸发强烈、造林成活率低等问题,采用随机区组试验设计,以不施保水剂为对照,研究保水剂不同用量对荒漠土水文物理性质及养分含量的影响。结果表明:保水剂不同用量均能不同程度地改善荒漠土壤结构,增强土壤水文功能,提高土壤养分含量。与对照(CK)相比,保水剂用量≥0.30%各处理能明显降低土壤容重和改善土壤孔隙状况,显著提高粒径>0.25 mm大团聚体数量(P<0.05)。其中0.30%、0.40%处理土壤容重分别较CK降低5.63%、7.04%,总孔隙度、毛管孔隙度和>0.25 mm水稳性团聚体分别较CK增加了16.39%、9.83%、10.80%和21.96%、14.21%、10.72%。干旱炎热季节(6—9月),≥0.30%各处理显著提高土壤水分含量(P<0.05),其中0.30%、0.40%处理分别比CK提高21.97%、31.99%。同时,施用保水剂能有效提高荒漠土持水量、贮水量和水分入渗速率,增强土壤保持水土、涵养水源和旱季供应植物水分能力。其中0.30%、0.40%处理持水量、吸持贮水量、饱和贮水量及平均渗透速率显著高于CK(P<0.05),分别较CK提高24.04%、8.21%、16.60%、144.98%和28.45%、12.51%、22.01%、85.69%。施用保水剂能增加荒漠土有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量,保蓄土壤肥力。≥0.30%各处理保蓄土壤肥力效果较好,土壤有机质、碱解氮、有效磷与速效钾含量平均较CK提高36.33%、19.12%、11.76%和3.08%。综合考虑保水剂改土保水肥效果,极端干旱区荒漠土聚天冬氨酸保水剂最佳用量为0.30%。

保水剂对土壤保水持肥特性的影响研究

通过对"科瀚"保水剂在不同盐和肥料溶液中的吸水率和施加在两种土壤中的水分特征曲线测定,研究了保水剂对土壤保水持肥性能的影响.结果表明:保水剂在去离子水中的吸水率为337g/g,含盐量为0%—0.1%范围内吸水率变化最大;在0.1%NaC l溶液中的吸水率仅为蒸馏水的45.6%.化学肥料能显著降低保水剂的吸水率,并随着肥料浓度的增加,保水剂的吸水率显著降低.但不同的化学肥料对保水剂吸水率的影响程度不同;肥料对保水剂的影响程度依尿素、磷酸二氢钾、氯化钾、氯化铵依次递增.保水剂施加于土壤中,土壤持水能力显著变强;在0.01—1.5MPa土壤水吸力范围内,能显著提高土壤持水容量,从而增加作物被利用的有效水分含量,其中黄绵土(沙壤土)较娄土(重壤土)有显著增加;保水剂与肥料施加在土壤中,土壤持水能力随着肥料浓度的增加而降低,作物被利用的有效水分含量也有所减少.土壤中NO3--N持留特性受土壤水吸力的影响,在低吸力条件下,质地较重的娄土对NO3--N持留量较黄绵土大;随着保水剂用量的增加,离心滤液中的NO3--N浓度呈现减小趋势,土壤NO3--N淋失也减少,从而对土壤的持肥能力有明显的增加作用.

容器基质育苗中保水剂对白蜡生长及养分和干物质积累的影响

以白蜡为供试植物,利用容器育苗研究保水剂对白蜡生长和养分吸收的影响,并通过方差分析、多重比较及回归分析探讨白蜡干物质和养分的动态积累特征。结果表明:同单施速效肥料相比,添加保水剂对白蜡前期生长影响不大,但促进中后期苗高及地径的生长。白蜡干物质和养分动态积累均符合Logistic生长回归模型,但不同处理方程的特征值差异很大。同单施速效肥料处理相比,加入保水剂推迟白蜡干物质积累的盛末期,干物质快速积累的总时间延长7天,积累的最大速率提高6.62%。同时,延长白蜡氮和钾的快速积累时间,并使其最大积累速率分别提高16.61%和7.52%,对磷的快速积累时间影响较小。在不加入速效养分的情况下,基质中直接加入保水剂对白蜡苗高和地径的生长、干物质和营养元素的积累影响较小。同单施速效肥料处理相比,加入保水剂使白蜡根、茎和叶的生物量分别增加15.71%,7.13%和3.46%,氮和钾的含量分别增加8.33%和4.24%,氮、磷和钾的总养分吸收量分别增加16.56%,8.25%和12.75%。在没有养分加入的情况下,加入保水剂对白蜡养分含量及养分吸收量影响不大。由此可见,容器育苗基质中保水剂同速效肥料混合施用,可促进白蜡中后期的生长,提高白蜡干物质、氮和钾的快速积累时间和最大积累速率,增加干物质的积累量和总养分吸收量,而基质中直接加入保水剂对白蜡生长及养分吸收积累影响很小。

保水剂对粘质潮土团聚体分布、稳定性及玉米养分积累的影响

通过玉米盆栽试验,研究了4种不同类型保水剂对粘质潮土团聚体分布、稳定性和玉米养分积累及吸收利用的影响。结果表明:保水剂保水效果在玉米生长中后期显现,收获期各处理土壤含水量比对照提高21.45%~65.09%;通过计算5种土壤团聚体特征参数并分析其与土壤粒径组成的相关性发现,聚丙烯酸钠(WT_1)与自制有机肥型保水剂(OSC)的土壤水稳性大团聚体数量(R_(0.25))比施肥处理(T_1)显著提高72.40%和58.00%,平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)较T_1分别显著提高45.91%,67.89%和57.34%,64.11%,土壤不稳定团粒指数(E_(LT))显著降低18.51%和14.83%;各保水剂处理使分形维数(D)降低0.10%~2.64%;GMD与土壤各级颗粒含量均呈极显著相关(p<0.01),较其他参数可更准确的反应土壤团聚体分布及稳定性;聚丙酰胺型保水剂(AS)和OSC对于土壤氮素的保持和促进氮素转化效果更好,籽粒含氮量比T_1分别显著上升10.37%和15.67%。OSC对提高土壤团聚体和促进养分吸收利用均具有显著效果,这对进一步研制复合功能保水剂提供了参考。

保水剂对不同质地土壤保肥性影响的研究

试验在三种不同质地的土壤中加入不同用量的保水剂和相同用量硫酸钾进行,利用花盆试验研究保水剂不同用量对不同质地土壤保持养分能力的影响。结果表明,(1)保水剂能降低土壤淋洗液中钾离子浓度,且钾离子浓度与保水剂用量呈负相关,表明保水剂对三种质地土壤保持钾素的能力都有所提高;(2)保水剂对三种质地土壤养分保持能力的影响大小程度依次为砂土、壤土、粘土;(3)保水剂使土壤中硫酸钾残留量都较对照显著提高,砂土、壤土和粘土中分别加入0.25%保水剂较对照分别节钾25.51%、4.70%和2.06%。试验表明保水剂具有显著的保肥效果,在一定程度上减少了可溶性养分的淋溶损失,从而对土壤的持肥能力有较明显的增加作用。

膨润土-淀粉-丙烯酸复合高吸水树脂的制备

以钙基膨润土、淀粉、丙烯酸为原料,采用水溶液聚合法制备耐盐性复合高吸水性树脂,考察了单体配比、膨润土用量、中和度、交联剂用量、引发剂用量、反应温度对产品性能的影响;得到了最佳聚合反应条件:淀粉在85℃下糊化0.5h,淀粉与丙烯酸的比例为0.2,交联剂的用量为0.015%,引发剂用量为0.2%,膨润土用量为3.0%,中和度为75%,反应温度为40℃;在此条件下制备的高吸水性树脂的纯水吸收倍率为406.66g/g树脂,盐水吸收倍率为56.01g/g。主要实验因素对产品性能影响大小的排序为:中和度>淀粉与丙烯酸配比>膨润土用量>交联剂用量。

复合缓释保水保肥材料对苗木生长的影响

[目的]分析复合缓释保水保肥材料对苗木生长的影响,探索适宜苗木生长的复合材料。[方法](1)选用4个实验组和1个对照组的皂角树进行盆栽试验,对苗木的生长和生理指标进行测量分析。[结果](1)复合缓释保水保肥材料能够显著提高苗木的地径,增加叶片数量和叶面积,增大新梢长度,增加苗木生物量;(2)能够显著提高苗木的叶水势以增强水分利用率,提高苗木对肥料的利用效率,维持苗木的叶片叶绿素含量(SPAD)长期处于较高的数值。[结论]复合缓释保水保肥材料能够显著促进苗木生长。

滴灌下施用保水剂对土壤水肥及玉米收益的影响

针对宁夏扬黄灌区严重缺水、土壤瘠薄、肥力低下等问题,在玉米苗期穴施不同用量(0,30,60,90和120 kg/hm^2)的沃特保水剂,并以不施保水剂为对照,研究保水剂不同施用量对土壤水肥状况及作物生长的影响,以探寻玉米滴灌条件下砂质土壤田的保水剂最佳施用量.结果表明,在玉米整个生育期,0～100 cm土壤层贮水量随保水剂施用量增加而增加,施用保水剂90和120 kg/hm^2处理使土壤贮水量,分别较对照显著提高14. 0%和17. 1%;施用保水剂60 kg/hm^2处理下,土壤养分含量较对照显著增加,其保肥和供肥效果最佳;施用保水剂不同量可促进玉米生长,施用保水剂90 kg/hm^2处理对玉米吐丝期的促进效果显著.与对照处理相比,施用保水剂60 kg/hm^2处理对提高玉米水分利用效率、增产和增收效果最佳,分别较对照处理显著增加41. 8%,22. 2%和33. 9%.因此,适量穴施沃特保水剂可有效改善土壤水肥状况,实现玉米增产增收,以施用保水剂60～90 kg/hm^2为最优,适宜于在宁夏扬黄灌区进行推广应用.

竹锯屑再生型保水剂的保水保肥潜力及施用技术

水分是制约山区无灌溉条件商品林地植物生长的重要因子,保水剂的合理应用是解决植物水分供应的有效途径之一。大量的木材加工剩余物可再生为高效保水剂。以竹纤维接枝丙烯酸钾(2号)和竹纤维接枝丙烯酰胺(4号)2种毛竹锯屑再生型保水剂为研究对象,将商品保水剂聚丙烯酸钾(S)作为参照,通过模拟实验,对比他们在不同纯度的水中(去离子水、蒸馏水和自来水),在不同的肥料溶液中(4种肥料,各5种质量分数配比)的吸水倍率;相同用量[m(保水剂)∶m(土壤)=1∶200]的不同保水剂、同一保水剂(4号)不同用量[m(保水剂)∶m(土壤)分别为1∶100,1∶200,1∶400,1∶600和1∶800]对施肥和不施肥土壤的保肥、保水能力的影响,旨在找到保水剂最佳施用量。结果表明:3种保水剂在不同纯度水以及不同质量分数的肥料溶液中的吸水倍率由高到低依次为4号、2号和S,且在同一纯度水中3种保水剂的吸水倍率均存在显著性差异(P<0.05);无论是否施肥与否,保水剂的保水能力依次为4号、S和2号,且4号、S、2号和对照(不加保水剂)之间差异显著(P<0.05)。保水剂用量和土壤的持水能力呈正相关,保水效果受离子型的肥料(复合肥、硫酸钾和磷酸二氢铵)配比影响较大,而受分子型肥料尿素的质量分数影响很小。当淋溶水量超过土壤持水能力时,保水能力最强的4号以及其用量最大的处理(1∶100)养分(氮、钾)的淋出量最多(除磷以外)。竹纤维接枝丙烯酰胺型保水剂保水保肥能力最强,考虑其经济成本,得出m(保水剂)∶m(土壤)=1∶200(相当于土壤质量的0.5%)为最佳施用量;因4号保水剂1∶200用量承受的最大降水上限为40mm,应避免在大雨前施肥。

高吸水性树脂对玉米提高碳酸氢铵利用率的研究

田间小区试验结果表明，在碳酸氢铵肥料中配合施用适量高吸水性树脂，明显促进玉米植株对氮、磷、钾的吸收。在试验添加高吸水性树脂条件下，增产4．3％～10．6％；在添加高吸水性树脂为碳酸氢铵用量2．5％～7．5％范围内，氮肥利用率提高2．7～8．3个百分点，其中以高吸水性树脂用量5％时，产量、施氮效益和氮肥利用率最高。

保水剂与氮磷肥配施对玉米生长及养分吸收的影响

以夏玉米为研究对象,采用避雨桶栽试验方法精确控制水肥条件,研究保水剂(SAP)与5种氮磷肥配比(N∶P分别为1∶4,2∶3,1∶1,3∶2,4∶1)模式对土壤肥力水平、玉米植株生长及其养分吸收利用的效应。结果表明,保水剂与氮磷肥均衡施用(N∶P为1∶1)能够促进玉米植株的生长及对养分的吸收利用,生育期内平均株高、叶面积较其他处理分别提高了3.36%～7.19%,5.36%～29.26%;干物质积累与植株氮、磷累积量较其他处理分别提高了13.79%～27.61%,15.91%～32.47%,18.66%～33.75%;同时与未施保水剂处理相比,生育期内土壤平均无机氮含量减少5.42%,有效磷含量提高3.55%;在本试验条件下,施用SAP 1.68g/pot、N 2.89g/pot、P 2.89g/pot可得到最大玉米产量113.93g/pot,收获时产量较其他处理提高了18.69%～30.94%。试验结果为华北地区应用保水剂条件下的夏玉米氮磷肥施用配比提供了参考。

保水剂CLP对土壤保肥性的影响

采用室内模拟试验,研究了保水剂CLP对土壤保肥特性的影响。结果表明,随着保水剂用量的增加,土壤渗出液中铵态氮(NH_4^+)、硝态氮(NO_3^-)的含量均依次降低,说明试验所用保水剂具有保氮的能力;随着保水剂在土壤滞留时间的增加,各处理土壤渗出液中铵态氮(NH_4^+)含量呈现增加的趋势,硝态氮(NO_3^-)的含量表现为先增加后减少的变化趋势,可能是由于施入土壤中的尿素在土壤中进行了转化。综合分析可以确定,试验所用保水剂CLP可减少土壤氮素的流失,提高土壤的保肥性。

保水剂吸释水分与养分动力学规律研究

围绕保水剂吸收、释放水分和养分的性质,通过室内试验深入分析了3种粒径规格(0.8～1.6 mm、1.6～3.5 mm、3.5～5.0 mm)的保水剂在不同浓度(0.02、0.04、0.08 mol/L)NH_4H_2PO_4养分溶液中反复吸释水分及养分的动力学规律。结果表明:保水剂吸水初始,吸水速率达到最大,随后逐渐减小并趋于溶胀平衡,吸水倍率与溶液浓度关系由大到小依次为0.02、0.04、0.08 mol/L,与粒径关系由大到小依次为1.6～3.5 mm、3.5～5.0 mm、0.8～1.6 mm,随吸水次数增多而减小。保水剂吸持水分的能力和每小时释水量随转速(土壤吸力)的增大不断减小,释水时保水率与溶液浓度关系由大到小依次为0.02、0.04、0.08 mol/L,与粒径关系由大到小依次为0.8～1.6 mm、3.5～5.0 mm、1.6～3.5 mm,离心次数对其影响不显著。保水剂释水时滤液中NH_4^+-N、PO_4^(3-)-P浓度随转速(土壤吸力)增大整体呈减小趋势,累积释放量与溶液浓度关系由大到小依次为0.08、0.04、0.02 mol/L,与粒径关系由大到小依次为1.6～3.5 mm、3.5～5.0 mm、0.8～1.6 mm,随离心次数增多而减少。相较其他粒径保水剂,1.6～3.5 mm粒径保水剂在同样条件下吸收、释放较多水的同时,还能释放出更多养分离子。

保水剂与氮磷肥配施对雨养玉米生长的影响

在旱地农业中,为了能够实现增产的同时提高水肥利用效率以及缓解面源污染,以夏玉米为研究对象,采用正交试验设计,研究土壤保水剂(SAP)与氮磷肥配施下大田不同深度土壤的肥力水平及玉米生长和养分利用效率,探寻产量最优的保水剂与氮磷肥配施应用模式.结果表明:3种因素对不同深度土壤的肥力水平及玉米生长和养分利用效率的影响效应不一致,SAP主要影响土壤水氮和作物养分,氮磷肥主要影响土壤养分和作物生物量;在本试验条件下,当SAP 45 kg/hm^2和氮肥120 kg/hm^2配施再结合钾肥120 kg/hm^2时,获得最大玉米产量1.27 kg/m2,相较于未施加SAP和氮磷钾肥的对照组,产量可以提高8%,同时达到最大氮肥偏生产力105.83 kg/kg.

保水剂与木质素结皮相结合对沙化土地植被恢复的调控机理

[目的]阐明施用保水剂与木质素结皮结合的恢复措施对沙地植被的调控机制,为荒漠草原沙地植被恢复提供理论依据。[方法]在内蒙古自治区乌拉特荒漠草原设置试验样地。试验处理包括对照和恢复措施(保水剂与木质素结皮结合)两个处理。测定了植物地上生物量、盖度、土壤含水量、土壤团聚体比例、土壤入渗速率、稳渗速率、碱解氮、速效磷和速效钾的含量。[结果]①恢复措施显著提高了植物地上生物量和盖度;②恢复措施提高了水稳性大团聚体比例、入渗速率和稳渗速率,降低了微团聚体的比例,从而显著提高了土壤含水量;③恢复措施显著提高了土壤碱解氮、速效磷和速效钾的含量。[结论]恢复措施提高了土壤含水量和养分含量,提高了沙地植被生产力,从而促进了沙地植被的恢复。