滴灌下施用保水剂对土壤水肥及玉米收益的影响
宁夏扬黄灌区土壤沙化严重、保水保肥性能差,同时农业生产中仍存在用水效率不高、土壤肥力难以维持等突出问题(李小炜等,2016)。因此,抗旱保水和提高土壤肥力已成为该区农业可持续发展的重要选择。
近年来,利用高分子聚合物作为保水材料可达到抗旱节水增产的效果,已迅速发展成为一项农业新技术(侯冠男等,2012)。保水剂又称超强吸水树脂,是利用强吸水性树脂或淀粉等材料,制成一种超高吸水、保水能力的高分子聚合物(Omidian,et al.,2005)。它能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍的纯水,所吸收水分85%以上可被作物利用;同时,保水剂又能增强土壤保水性、改良土壤结构,同时还能起到保持土壤养分的作用,减少土壤水分养分流失,提高水肥利用率(Musil,et al.,2005;崔娜等,2011;杨红善等,2005),在干旱半干旱地区,被称作农作物干旱时的“微型水库”(黄占斌等,2004)。因其具有用途广、投资少、见效快且无环境污染、适用性高等特点,在农业生产等诸多方面具有较广泛的应用发展前景。农用保水剂一般施用于作物根系层。保水剂的三维交联网络结构很好地限制了水分子的运动,吸收的水在加压的条件下不会被挤出来,因此保水剂又使得释水过程长期有效(尤晶等,2012),能起到较好的水肥保蓄效果。
马焕成等(2004)研究表明,随保水剂用量增加,保水剂对森林土壤水肥的保蓄作用显著,以施用80 g/穴的效果最佳。张丽华等(2017)研究报道,施用保水剂可极显著提高玉米产量、土壤水分及水分利用效率,细粒型优于颗粒型,细粒型最佳施用量为45 kg/hm2,颗粒型最佳施用量为60 kg/hm2。吕美琴(2015)研究了沟施不同施用量的保水剂对大豆发育及产量影响后发现,随着施用量增加,大豆的增产增收效果更为明显,以沟施保水剂60 kg/hm2用量最佳。李中阳等(2015)研究了不同类型保水剂及施用水平对冬小麦产量、水分利用效率的影响,结果表明,丙烯酰胺/无机矿物复合型保水剂对提高冬小麦产量和水分利用效率的效果最为明显。可见,不同种类、粒径的保水剂及保水剂的不同使用方式、施用量对土壤水肥、植物生长的影响效果不一。
目前,大多数研究主要关注在大田或盆栽条件保水剂的抗旱节水效应方面,但关于滴灌条件下施用保水剂对土壤保水保肥效果及对作物生长影响的研究较少。因此,针对宁夏扬黄灌区土壤沙化严重、保水保肥性能差等特点,于2016年4—10月在宁夏盐环定扬黄灌区,采用沃特保水剂与细土按质量比1∶10混合进行穴施,研究保水剂不同施用量对土壤水分、养分及滴灌玉米生长的影响,以期为滴灌玉米合理施用保水剂提供理论参考。