皇甫红芳，李荫藩，李 刚，苏占明

（山西省农业科学院高寒区作物研究所，山西大同037008）

不同直径保水剂对土壤水分及燕麦生长的影响

皇甫红芳，李荫藩，李 刚，苏占明

（山西省农业科学院高寒区作物研究所，山西大同037008）

以燕麦白燕2号为材料，初步探讨不同直径保水剂对土壤水分及燕麦生长的影响。结果表明，不同直径保水剂都能提高0～105 cm土层土壤质量含水量，其中，15～65 cm各土层处理差异明显；施用保水剂能提高燕麦穗数、穗粒数和千粒质量，最终提高燕麦产量，大小直径保水剂比对照分别增产12.66%和16.83%；大小直径保水剂都能明显提高燕麦水分利用率，分别比对照增加15.18%和23.67%。表明小直径保水剂在提高土壤水分和影响燕麦生长方面比大直径保水剂效果显著。

不同直径保水剂；土壤水分；燕麦生长

山西省是燕麦的故乡，是全国燕麦的生产地之一。燕麦是一种喜欢低温、凉爽气候的长日照作物，具有耐寒、抗旱、适应性强、稳产性好、粮草兼用等特点[1]，广泛分布在我国西北、华北、西南等高寒干旱地区、半干旱地区，是栽培地区重要的粮饲兼用作物。其籽粒中含有丰富的蛋白质、脂肪、亚油酸、粗纤维等营养物质，是山西省北方地区人们喜爱的特色作物[2]。干旱缺水是制约农业经济持续发展的重要因素[3]，全球气候变暖将使干旱化趋势加剧，日益匮乏的水资源越来越明显地限制着农业的发展[4]。保水剂的出现为解决干旱缺水和水资源匮乏问题提供了新方法[5]。保水剂作为一种高分子化合物，可有效改善土壤结构，改变土壤化学性质[6-7]，增加土壤保水保肥性，降低土壤水分蒸发[8-9]，促进作物的生长发育[10-13]，提高作物产量[14-15]，改善作物品质，达到提高农业生产效益的目的。

本试验研究2种不同直径保水剂对土壤水分和燕麦生长的影响，针对燕麦产区燕麦土壤贫瘠、干旱低产等问题，为科学合理使用保水剂提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验在山西省农业科学院高寒区作物研究所大同市东王庄基地进行，试验地海拔1 066.2 m，北纬40°02′37″，东经113°23′10″，年平均气温6.7℃，年降水量400 mm，无霜期130 d。土质沙壤，地势平坦，灌溉方便，前茬作物为豆类。试验地土壤的基本理化性质如表1所示。

表1 供试土壤的基本理化性质

1.2 试验材料

供试燕麦品种为白燕2号，属早熟品种，具有分蘖力强、抗倒伏、抗病性强等优点，由吉林省白城市农科院提供。供试保水剂为脱钠处理的聚丙烯酸钠型，分为直径3～5 mm和直径0.5～1 mm。

1.3 试验设计

保水剂在播种时采用沟播的方式施用，设3个处理，分别为CK（不施保水剂），48 kg/hm2大直径保水剂（Bb），48 kg/hm2小直径保水剂（Bs）。随机区组设计，3次重复，小区面积30 m2，小区播量150 kg/hm2，行距20 cm，施磷酸二铵150 kg/hm2。

1.4 测定项目及方法

在苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期分别用土钻取不同土层土，采用烘干法测定土壤质量含水量。燕麦成熟时选取10株测定穗数、穗粒数和千粒质量等指标。选取有代表性的3个点，每点取1 m2测定实际产量。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel和SPSS 13.0统计软件进行数据处理和分析

2 结果与分析

2.1 保水剂对土壤质量含水量的影响

由表2可知，保水剂在土壤中起到蓄水保水作用，大小直径保水剂处理在各土层的土壤质量含水量都比CK处理高，表现为Bs＞Bb＞CK，但是0～15 cm土层各处理没有明显差异；15～65 cm土层各处理有明显差异；65～105 cm土层质量含水量变化不大，没有明显差异。但是小直径保水剂处理在各生育期土壤质量含水量都较高。表明保水剂具有反复吸水功能，可缓慢释放水分供植物吸收利用，从而增强土壤保水性能、改良土壤结构、减少土壤水分流失，使用小直径保水剂的效果较好。

表2 不同直径保水剂对土壤质量含水量的影响 %

2.2 保水剂对燕麦产量及产量构成因素的影响

表3 不同直径保水剂下燕麦的产量及产量构成因素

由表3可知，施用保水剂后，燕麦穗数、穗粒数、千粒质量和产量都比不用保水剂提高。在穗数方面，Bs明显高于CK，Bb和CK间没有显著差异；在穗粒数方面，Bb和Bs都高于CK，但是Bb与CK间有极显著差异；在千粒质量方面，Bs和Bb间差异不显著，而二者都与CK间有极显著差异；在产量方面，Bb和Bs都高于CK，而且存在极显著差异，Bb比CK增产12.66%，Bs比CK增产16.83%，而且存在极显著差异，Bs对产量的影响明显高于Bb，说明保水剂对燕麦产量构成因素都有提高，进而影响燕麦产量。

2.3 保水剂对燕麦水分利用效率的影响

由表4可知，燕麦生育期的耗水量在使用保水剂后明显降低，耗水量表现为CK＞Bb＞Bs；Bb处理的水分利用效率比CK提高15.18%，Bs处理水分利用效率比CK提高23.67%，二者都达到极显著差异水平，但是Bs显著高于Bb。综上所述，保水剂不仅减少了燕麦对水分的消耗，而且提高了燕麦的水分利用效率，小直径保水剂效果比较好。

表4 不同直径保水剂下燕麦水分利用效率的变化

3 讨论与结论

本试验结果表明，不同直径保水剂都能不同程度地减少土壤水分散失和蒸发，起到蓄水保墒的作用，从而提高0～105 cm土壤质量含水量，其中，15～65 cm各土层处理差异比较明显，总体上表现为小直径保水剂＞大直径保水剂＞对照。使用保水剂不仅能吸收储存降水，而且在土壤干旱缺水时，把原来储存水分供给作物吸收。

本试验结果表明，不同直径保水剂都能显著提高燕麦产量，大直径保水剂比对照增产12.66%，小直径保水剂比对照增产16.83%。从本试验可以看出，保水剂主要通过影响其穗数、穗粒数和千粒质量来影响燕麦产量。

本试验结果表明，大小直径保水剂均可显著提高燕麦水分利用效率，分别比对照增加15.18%和23.67%。从试验中可以证明，保水剂能降低土壤的无效蒸发，提高水分利用效率。可以得知，作物水分利用效率的提高，可通过降低土壤无效蒸发和作物的无效蒸腾来实现。

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Effects of Water Preserving Agent with Different Diameters on Soil Moisture and Growth of Oats

HUANGFUHongfang，LIYinfan，LIGang，SUZhanming

（Institute ofthe Crops in High Latitude&Cold Climate Area，ShanxiAcademy ofAgriculturalSciences，Datong 037008，China）

The effects ofdifferentdiameter water retaining agents on soilmoisture and oatgrowth were studied with oat Baiyan 2 as materials.The results showed thatthe differentdiameter water retaining agentcould improve soilmoisture contentin 0-105 cm soillayer, and the difference between 15-65 cm soillayers was obvious.The application ofwater retaining agentcould increase the spike number, grain number per panicle and 1 000-grain quality,and finally increase the yield of oats,the yield of big and small diameter water retaining agent increased by 12.66%and 16.83%,respectively,compared with control.Big and small diameter water retaining agent could improve obviously oats water use efficiency,increase 15.18%and 23.67%,respectively,compared with the controls.The result shows thatsmalldiameter water retaining agentin improving soilmoisture and oatgrowth than large diameter water retention agenteffect is remarkable.

water preserving agentwith differentdiameter;soilmoisture;oatgrowth

S512.6

：A

：1002-2481（2017）09-1480-03

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.09.21

2017-04-20

国家燕麦荞麦产业技术体系大同综合试验站项目（CARS-08-E-7）

皇甫红芳（1973-），女，山西大同人，助理研究员，主要从事燕麦育种与栽培研究工作。李荫藩为通信作者。