兩種新型抗蒸騰劑對(duì)小麥抗旱增產(chǎn)效果的影響

劉廣成1　李　強(qiáng)2　董世豪2　范仲玉2　哈斯也提2

（1　新疆昌源水務(wù)科學(xué)研究院農(nóng)藝所　烏魯木齊　830000　2　新疆匯通旱地龍腐植酸有限責(zé)任公司　哈密　839000)

摘　要：“FZ-多功能生物抗蒸騰劑”和“FA-新型植物抗蒸劑”，是新疆匯通旱地龍腐植酸有限責(zé)任公司實(shí)施國(guó)家“十二五”863計(jì)劃課題項(xiàng)目的最新研發(fā)成果。本研究在正常灌水量的100%和70%條件下，進(jìn)行了葉面噴施兩種抗蒸騰劑的試驗(yàn)研究，分析其對(duì)小麥抗旱、節(jié)水、增產(chǎn)方面的影響。結(jié)果表明：在同等條件下，與對(duì)照相比，噴施2種抗蒸騰劑后，小麥葉片氣孔導(dǎo)度減少了24.4%～57.5%，葉綠素含量增加了8%～25%，土壤含水量平均提高了13.8%～27.2%，產(chǎn)量平均增加了13.41%～15.98%，增產(chǎn)最高可達(dá)19.9%。綜合各項(xiàng)指標(biāo)，2種抗蒸騰劑均達(dá)到了促進(jìn)小麥抗旱增產(chǎn)的理想效果，以FZ-多功能生物抗蒸騰劑效果較好。

關(guān)鍵詞：抗蒸騰劑　產(chǎn)量　抗旱　效益分析

Effects of Two Kinds of New Antitranspirants on the Yield Increasing Effect of Drought Resistance in Wheat

Liu Guangcheng1, Li Qiang2, Dong Shihao2, Fan Zhongyu2, Haas2

(1 Xinjiang Chang source water Science Research Institute of Agronomy, Urumqi, 830000)　2 Xinjiang Huitong Handilong humic acid Co.Ltd., Hami, 839000)

Abstract: “FZ- multifunctional biological transpiration resistant agent” and “FA- model plant anti transpirant”, is the Xinjiang Huitong Handilong humic acid Co., Ltd implementation of the national “Twelfth Five Year” 863 plan project the latest R & D results.In this study, in the normal irrigation amount of 100% and 70% under the conditions studied transpiration resistant agent two kinds of foliar application, analyzes its influence on wheat drought resistance, water saving, production increase of.The results showed that under the same conditions, compared with the control, spraying 2 kinds of anti transpiration, stomatal conductance was reduced by 24.4%~57.5%, the content of chlorophyll increased by 8%~25%, the water content of soil increased by an average of 13.8% to 27.2%, the average yield increased by 13.41%~15.98%, increase production up to 19.9%.Comprehensive indexes, two kinds of antitranspirants reached to promote the ideal effect of wheat drought resistance and yield increase, with FZ-multi-function biological antitranspirant effect is good.

Key words: antitranspirant; yield; drought resistance; benefit analysis

干旱缺水是世界范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素，在我國(guó)尤其嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年平均旱災(zāi)面積達(dá)2000萬(wàn)公頃，約占我國(guó)耕地面積的1/6左右，導(dǎo)致農(nóng)作物大幅度減產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。我國(guó)水資源分布南多北少，占全國(guó)耕地面積63.6%的北方地區(qū)，水資源占有量?jī)H為全國(guó)的17.1%，因此干旱在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常見(jiàn)，也是影響最大的氣候?yàn)?zāi)害[1]。因此，在水資源緊缺的情況下，提高作物水分利用率尤其重要。

“FZ-多功能生物抗蒸騰劑”和“FA-新型植物抗蒸劑”是以駱駝刺堿性精油，黃腐酸為主要原料，通過(guò)化學(xué)洗選、提純、活化等工藝，生產(chǎn)的富含脯氨酸、脫落酸以及大中微量等元素的新一代植物抗蒸騰劑。2種產(chǎn)品均具有降低農(nóng)作物的蒸騰作用，使得農(nóng)作物具有更強(qiáng)的保水能力；同時(shí)能夠?yàn)檗r(nóng)作物提供豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有利于農(nóng)作物特別是位于干旱環(huán)境中的農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育，且綠色環(huán)保，對(duì)環(huán)境和生物體沒(méi)有危害。

本試驗(yàn)通過(guò)不同灌水量條件下，對(duì)大田小麥葉面噴施不同濃度的2種新型抗蒸騰劑，初步研究了其對(duì)小麥產(chǎn)量和抗旱性的影響，旨在為“FZ-多功能生物抗蒸騰劑”和“FA-新型植物抗蒸騰劑”的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1　供試材料與方法

1.1　供試材料

供試土壤：試驗(yàn)于新疆奇臺(tái)縣西地鎮(zhèn)西地村進(jìn)行，奇臺(tái)縣位于新疆烏魯木齊市的西北部100公里處； 屬中溫帶半干旱性氣候。日照長(zhǎng)，降水少，空氣干燥,氣溫的年變化和日變化都很大。年平均氣溫5.2 ℃,,極端最高氣溫41 ℃，極端最低氣溫 -40℃。年日照時(shí)數(shù)3000多小時(shí)。風(fēng)向盛行南風(fēng)，無(wú)霜期年平均 153天(從4月下旬到10月上旬)。年降水量190毫米左右，而年蒸發(fā)量則高達(dá)2 100毫米以上。土壤類型為潮土，有機(jī)質(zhì)含量30.1 g/kg，堿解氮64.84 mg/kg；速效磷36.80 mg/ kg；速效鉀157.5 mg/kg；全氮0.67 g/kg；pH值8.3，土壤肥力中上等。

供試作物：小麥新冬22號(hào)。

供試肥料：FZ-多功能生物抗蒸騰劑，駱駝刺堿性精油含量≥2.0%，黃腐酸≥2%；氧化鉀含量≥8%；中微量元素≥2%；FA-新型植物抗蒸騰劑：黃腐酸含量≥5%，氧化鉀含量≥8%；中微量元素≥3%；以上兩種產(chǎn)品均由新疆匯通旱地龍腐植酸有限責(zé)任公司生產(chǎn)并提供。

1.2　試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)2個(gè)灌水量水平(正常灌水量的100%和70%)，每個(gè)灌水量水平下設(shè)7個(gè)處理，見(jiàn)表1。各小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為59.4 m2，每個(gè)處理重復(fù)3次。2012年9月19日播種，全生育期噴施兩抗蒸騰劑3次，分別于4月24日(拔節(jié)期)、5月17日(抽穗期)、6月9日(灌漿期)進(jìn)行。各小區(qū)噴施稀釋藥液量均為4 kg，按其所需濃度加入相應(yīng)的劑量藥品，田間管理措施相同。

表1　試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

1.3　測(cè)定項(xiàng)目及方法

(1)土壤含水量率測(cè)定。

根據(jù)田間操作實(shí)際情況，選擇2個(gè)時(shí)期的土壤水份進(jìn)行取樣，采用烘干法，分層測(cè)定所有小區(qū)土壤含水量(土層深度為0～20 cm和20～40 cm)，并計(jì)算相對(duì)含水量。

含水量(%)=(M1-M2)/(M2-M0)×100%(M1：烘前盒+土樣重，M2：烘前盒+土樣重，M0：盒重)。

相對(duì)含水量(%)=絕對(duì)含水量(體積含水量、重量含水量)/田間持水量×100%。0～20 cm土壤田間持水量為27.19%，容重為1.13g/cm3；20～40 cm土壤田間持水量為26.34%，容重為1.24g/ cm3。相對(duì)含水量不足40%為嚴(yán)重干旱，40%～50%土壤墑情輕旱，50%～60%土壤墑情不足，60%～80%土壤墑情適宜，80%以上土壤墑情過(guò)多，100%土壤水分飽和，出現(xiàn)積水。

(2)小麥抗旱指標(biāo)測(cè)定。

小麥氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、葉室濕度采用YAxin1301植物氣孔計(jì)測(cè)定，葉綠素含量采用POC-1數(shù)顯葉綠素測(cè)定儀測(cè)定。

(3)考種與測(cè)產(chǎn)。

收獲時(shí)，每個(gè)小區(qū)取20株考種(隨機(jī)選取2行，每行取10株)，分別調(diào)查和測(cè)定株高(cm)、穗長(zhǎng)(cm)、畝穗數(shù)(個(gè))、穗粒數(shù)(個(gè))、千粒重(g)、畝產(chǎn)量(kg)。

2　結(jié)果與分析

2.1　不同處理對(duì)土壤含水量的影響

分別于挑旗期(2013年5月16日)和灌漿期(2013年6月9日)取土，測(cè)定土壤含水量，見(jiàn)表2和表3。

表2　小麥抽穗期土壤含水量變化情況

注：土壤含水量均為3次重復(fù)的平均值。

由表2可以看出，100%灌水條件下，各處理土壤含水量100%灌水條件下，CK土壤相對(duì)含水量為50%～60%，即為土壤墑情不足，其他各處理土壤相對(duì)含水量值均在60%～80%范圍內(nèi)，即為土壤墑情適宜。FZ噴施3次后，20 cm深處土壤相對(duì)含水量較對(duì)照平均增加了21.7%，40 cm深處土壤相對(duì)含水量較對(duì)照平均增加了22.06%；FA噴施3次后，20 cm深處土壤相對(duì)含水量較對(duì)照平均增加了21.51%，40 cm深處土壤相對(duì)含水量較對(duì)照平均增加了20.03%。70%灌水條件下：CK土壤相對(duì)含水量為40%～50%，表明土壤嚴(yán)重干旱，其他各處理相對(duì)含水量大部分在50%～60%，即為墑情不足。FZ噴施3次后，20 cm深處土壤含水量較對(duì)照平均增加了22.96%，40 cm深處土壤含水量較對(duì)照高平均增加了34.91%；FA噴施3次后，20 cm深處土壤相對(duì)含水量較對(duì)照平均增加了18.58%；40 cm深處土壤含水量較對(duì)照平均增加了16.6%。綜上，不同灌水量條件下，2種葉面噴施抗蒸騰劑各處理均起到了抗旱保水的作用，且70%灌水條件下節(jié)水作用更為明顯，其中以噴施FZ-多功能生物抗蒸騰劑500倍效果更好。

表3　小麥灌漿期土壤含水量變化情況

由表3結(jié)果可以看出，小麥灌漿期土壤含水量變化較大。在100%灌水條件下：噴施抗蒸騰劑各處理相對(duì)含水量在30%～50%之間，即為嚴(yán)重干旱或輕旱，CK處理相對(duì)含水量不足30%，說(shuō)明干旱極為嚴(yán)重。FZ噴施3次后，與對(duì)照相比，20 cm深處土壤含水量增加了17.55%，40 cm深處土壤相對(duì)含水量較對(duì)照增加了9.82%。FA噴施3次后，20 cm深處土壤相對(duì)含水量較對(duì)照增加了2.16%；40 cm深處土壤相對(duì)含水量較對(duì)照增加了5.79%。

在70%灌水條件下：所有處理相對(duì)含水量基本在30%～40%之間，即為嚴(yán)重干旱。FZ噴施3次后，20 cm深處土壤相對(duì)含水量較對(duì)照增加了5.36%，40 cm深處土壤相對(duì)含水量較對(duì)照高6.10%。FA噴施3次后，20 cm深處土壤相對(duì)含水量較對(duì)照增加了2.47%；40 cm土壤相對(duì)含水量較對(duì)照增加了4.01%。

綜上，不同灌水量條件下，2種葉面噴施抗蒸騰劑各處理均起到了一定的抗旱保水作用，100%灌水條件下節(jié)水作用更為明顯，以噴施FZ-多功能生物抗蒸騰劑200倍效果最佳。

2.2　不同處理對(duì)小麥抗旱生理指標(biāo)的影響

在小麥生長(zhǎng)不同時(shí)期，葉面噴施2種抗蒸騰劑的不同處理對(duì)小麥葉片氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、葉綠素含量等抗旱生理指標(biāo)的影響不同，見(jiàn)表4～表6。

根據(jù)表4結(jié)果，在100%灌水條件下：與對(duì)照相比，葉面噴施FZ-多功能生物抗蒸騰劑氣孔導(dǎo)度降低了57.5%，蒸騰速率降低52.5%，葉綠色含量增加7.8%；葉面噴施FA新型植物抗蒸騰劑葉室濕度增加了7.4%，氣孔導(dǎo)度降低了45.9%，蒸騰速率降低了50.3%，葉綠色含量增加了5.3%

在70%灌水條件下：與對(duì)照相比，葉面噴施FZ-多功能生物抗蒸騰劑氣孔導(dǎo)度降低了48.0%，蒸騰速率降低29.2%，葉綠色含量增加11.5%；葉面噴施FA新型植物抗蒸騰劑氣孔導(dǎo)度降低了27.8%，蒸騰速率降低了48.7%，葉綠色含量增加了10.2%理均增加了小麥葉綠素含量，降低了氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率，提高了小麥的抗旱性能。其中以在70%灌水條件下，噴施FZ—多功能生物抗蒸騰劑500倍，抗旱節(jié)水作用更為明顯。

綜上，不同灌水量條件下，2種抗蒸騰劑各處

表4　不同處理對(duì)小麥拔節(jié)期抗旱生理指標(biāo)的影響

注：采樣時(shí)間為2013年4月28日。

表5　2種抗蒸騰劑對(duì)小麥抽穗期抗旱生理指標(biāo)的影響

注：采樣時(shí)間為2013年5月22日。

由表5可以看出，100%灌水條件下，F(xiàn)Z生物多功能抗蒸騰劑氣孔開(kāi)導(dǎo)度較對(duì)照減少43.1%；FA新型植物抗蒸騰劑氣孔開(kāi)導(dǎo)度較對(duì)照減少39.0%。70%灌水條件下，F(xiàn)Z生物多功能抗蒸騰劑氣孔開(kāi)導(dǎo)度較對(duì)照減少55.2%；FA新型植物抗蒸騰劑氣孔開(kāi)導(dǎo)度較對(duì)照減少34.9%；葉綠素含量均增加6%～10%。FZ生物多功能抗蒸騰劑優(yōu)于FA新型植物抗蒸騰劑。由表6可以看出，100%灌水：FZ生物多功能抗蒸騰劑，氣孔開(kāi)導(dǎo)度較對(duì)照減少57.9%；蒸騰速率降低63.8%；葉綠素含量增加34.0%；效果明顯；FA新型植物抗蒸騰劑氣孔開(kāi)導(dǎo)度較對(duì)照減少27.8%，蒸騰速率降低33.6%；葉綠素含量增加20.6%。70%灌水：FZ生物多功能抗蒸騰劑，氣孔開(kāi)導(dǎo)度較對(duì)照減少41.4%；蒸騰速率降低51.1%；葉綠素含量增加12.6%；FA新型植物抗蒸騰劑氣孔開(kāi)張度較對(duì)照減少49.8%，蒸騰速率降低41.6%；葉綠素含量增加14.9%。FZ生物多功能抗蒸騰劑500倍效果最佳。

表6　2種抗蒸騰劑對(duì)小麥灌漿期抗旱生理指標(biāo)的影響

注：采樣時(shí)間為2013年6月27日。

2.3　不同處理對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

不同處理對(duì)小麥產(chǎn)量的影響見(jiàn)表7。產(chǎn)量經(jīng)方差分析(表8)：(F＜F0.05-無(wú)差異，F(xiàn)0.05＜F＜F0.01-有顯著差異，F(xiàn)＞F0.01-有極顯著差異)。本試驗(yàn)重復(fù)間無(wú)顯著差異，處理間差異達(dá)到極顯著水平；處理100%灌水FZ－500與CK對(duì)照之間差異達(dá)極顯著水平，處理70%灌水FA-300與CK對(duì)照之間差異達(dá)顯著水平；處理100%灌水FZ－500較處理70%灌水FA-300無(wú)顯著差異。

表7　不同處理對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

注：理論產(chǎn)量與實(shí)際小區(qū)產(chǎn)量相符，上表采用理論產(chǎn)量。

表8　方差分析

3　結(jié)果與討論

3.1　試驗(yàn)結(jié)果

FA新型植物抗蒸騰劑在100%灌水的條件下，可使小麥平均增產(chǎn)12.7%，以FA500倍葉面噴施3次效果最好，增產(chǎn)幅度達(dá)14.2%。在70%灌水條件下，可使小麥平均增產(chǎn)14.12%，以FA300倍增產(chǎn)幅度最大，達(dá)15.26%，表明FA新型植物抗蒸騰劑70%灌水優(yōu)于100%灌處理，全生育期噴2～3次，分別在拔節(jié)、挑旗、灌漿期進(jìn)行葉面噴施，稀釋倍數(shù)為300～500倍效果較好。

FZ多功能生物抗蒸騰劑在100%灌水的條件下，可使小麥平均增產(chǎn)14.3%，以FZ500倍葉面噴施3次效果最好，增產(chǎn)幅度達(dá)19.6%。在70%灌水條件下，可使小麥平均增產(chǎn)17.9%，F(xiàn)Z500倍增產(chǎn)幅度達(dá)18.7%。表明多功能生物抗蒸騰劑70%灌水優(yōu)于100%灌處理，全生育期噴2～3次，分別在拔節(jié)、挑旗、灌漿期進(jìn)行葉面噴施，稀釋倍數(shù)500倍效果較好。

FZ多功能生物抗蒸騰劑較FA新型植物抗蒸騰劑平均增產(chǎn)2.69%。

3.2　應(yīng)用前景分析

目前，該產(chǎn)品已經(jīng)試驗(yàn)成功并推廣，農(nóng)民和科研人員反映一致良好，新疆匯通旱地龍腐植酸有限責(zé)任公司是國(guó)家防汛抗旱指揮部抗旱物資指定企業(yè)，2種新型抗蒸騰劑是國(guó)家“十二五”863科技新成果，技術(shù)在國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品中處于領(lǐng)先地位。它將為我國(guó)抗旱減災(zāi)，高效節(jié)水事業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)。

(1)經(jīng)濟(jì)效益。抗蒸騰劑技術(shù)實(shí)施后，企業(yè)年生產(chǎn)抗蒸騰劑產(chǎn)品1400多噸，可實(shí)現(xiàn)年利潤(rùn)200多萬(wàn)元。產(chǎn)品推廣面積1000萬(wàn)畝，小麥每畝可增產(chǎn)15%，按2.5元/千克計(jì)算，每畝新增經(jīng)濟(jì)效益達(dá)200元，農(nóng)民新增經(jīng)濟(jì)效益總計(jì)2億元。

(2)社會(huì)效益。項(xiàng)目實(shí)施后，提出了非工程抗旱對(duì)策；同時(shí)為植物生長(zhǎng)提提供高科技產(chǎn)品。為耕地可持續(xù)生產(chǎn)，提供保障。使災(zāi)年不減產(chǎn)，正常年份節(jié)水增產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)；提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)效益，使農(nóng)民切實(shí)獲益。

(3)環(huán)境效益。項(xiàng)目實(shí)施后，將一定程度降低植物葉片的水分蒸騰損失，節(jié)約農(nóng)業(yè)用水的15%，提高植物的抗旱能力，顯著的增加了作物的產(chǎn)量，為現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)提供了良好的高效用水精量控制技術(shù)及產(chǎn)品，給農(nóng)業(yè)非工程抗旱、節(jié)水、增收創(chuàng)造了一條新的途徑，為高效用水，科學(xué)節(jié)水，改善環(huán)境提供更有利的保障。

參考文獻(xiàn)

[1]杜太生，康紹忠，魏華.保水劑在節(jié)水農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀與展望[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2000，(5)：317～320

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