潤濕劑對栽培基質(zhì)水分的影響

杜艷麗 高慶月 曹娜 等

摘要 [目的]研究潤濕劑對栽培基質(zhì)中水分的保持作用，以期為潤濕劑的進一步研究開發(fā)及大田應(yīng)用提供參考。[方法]以草炭+河沙（V/V=1/1）為栽培基質(zhì)，添加不同濃度（50、100 、150 、200 、300 mL/m3）的潤濕劑，研究潤濕劑對栽培基質(zhì)吸水總量、水勢以及水分蒸發(fā)總量的影響。[結(jié)果]在基質(zhì)中添加潤濕劑濃度為150 mL/m3時效果最好。其中吸水總量為296.00 g，與對照相比增加了35.31%;基質(zhì)水分蒸發(fā)總量最小值為162.42 g，與對照相比降低了18.52%;基質(zhì)水勢最高為-1.97 MPa，與對照相比增加了29.89 %。[結(jié)論]潤濕劑可以有效地增加基質(zhì)吸水量，減少基質(zhì)水分蒸發(fā)量，增加基質(zhì)水勢。

關(guān)鍵詞 潤濕劑;基質(zhì);水分

中圖分類號 S152.7文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）04-0102-03

Abstract [Objective]To study the effect of wetting agent on water retention in cultural matrix，in order to provide more effective theoretical reference for further research and development of wetting agent and field application.[Method]The effects of different concentrations of wetting agents（50 ，100 ，150 ，200 ，300 mL/m3） on the total water uptake， water potential and total water evaporation of peat and river sand（V/V=1/1）were studied. [Result]The effect was best when the wetting agent concentration was 150 mL/m3.The total amount of water absorbed was 296.00 g， increased by 35.31% compared with the control.The minimum value of evaporation of matrix water was 162.42 g， which was 18.52% lower than the control.The maximum substrate water potential was -1.97 MPa， an increase of 29.89% compared with the control.[Conclusion]The wetting agent can effectively increase the water absorption of the matrix， reduce the evaporation of the matrix water and increase the water potential of the matrix.

Key words Wetting agent;Matrix;Moisture

我國是水資源相當貧乏的國家之一，已被列入世界13個貧水國家[1]。近年來，干旱缺水已成為制約我國農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要因素，在我國農(nóng)業(yè)未來發(fā)展中，抗旱節(jié)水迫在眉睫[2]。潤濕劑（wetting agent），又名濕潤劑，是一種能使固體物料更容易被水浸濕的表面活性劑，其作用機理是通過降低物體表面張力或界面張力[3]，使水分可以展開在固體物料表面或滲透其表面，從而把固體物料潤濕。土壤水是植物生長所需水分的主要來源，現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需提高土壤水向植物蒸騰用水的水分轉(zhuǎn)化和利用效率。目前關(guān)于保水劑對基質(zhì)特性的影響研究較深入，主要集中于基質(zhì)的持水特性[4]、物理性狀[5]、肥效[6]以及植物生長的作用[7-9]等方面，但關(guān)于潤濕劑對基質(zhì)持水特性影響的研究較少。筆者研究了不同濃度潤濕劑對基質(zhì)的日水分蒸發(fā)量、水勢及單位時間吸水量的影響，以期為潤濕劑的科學利用及大田合理灌溉提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗材料為草炭（丹麥）、河沙（聊城市）、潤濕劑（Turf Tech International Ltd.England）;花盆尺寸：上底×下底×高=14.0 cm×9.5 cm×11.0 cm。

1.2 試驗方法

基質(zhì)為草炭+河沙（1/1，V/V），加入潤濕劑的濃度分別為50、100、150、200、300 mL/m3，以未添加潤濕劑的基質(zhì)為空白對照。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 吸水總量。試驗所用草炭和河沙用烘箱于105 ℃烘干，烘干時間為48 h，將潤濕劑按照不同濃度均勻混于基質(zhì)中，每個花盆中放入0.5 L基質(zhì)，在塑料盆中倒入300 mL水，吸水量每隔1 min稱量1次，至重量不再增加時停止稱量;設(shè)置3次重復(fù)。

1.3.2 水分蒸發(fā)總量。試驗在室外自然條件下進行，每個花盆中放入0.5 L基質(zhì)，潤濕劑按照不同濃度均勻添加于基質(zhì)中，花盆內(nèi)基質(zhì)施水300 mL，每隔24 h稱量1次，稱量9次;設(shè)置5次重復(fù)。

1.3.3 水勢。

將潤濕劑按照不同濃度均勻混于基質(zhì)中，每個花盆中放入0.5 L基質(zhì)，每盆澆水300 mL，靜置30 min后使用水勢儀（PSYPRO，WESCOR INC.USA）測定水勢;設(shè)置3次重復(fù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析 試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Offiice Excel 2003、SPSS 18.0進行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 潤濕劑處理對基質(zhì)吸水總量的影響

潤濕劑處理對基質(zhì)吸水總量的影響見表1。由表1可知，除100和300 mL/m3 2個處理外，其余處理的吸水量均在第5 min達到飽和;基質(zhì)吸水總量呈先上升后下降的變化趨勢，均在第1 min達到吸水量最大值;在基質(zhì)添加潤濕劑濃度為150 mL/m3時基質(zhì)吸水總量最大，為296.00 g，與對照相比，增加了35.31 %;其次在基質(zhì)添加潤濕劑濃度為100 mL/m3時基質(zhì)吸水總量為293.00 g，與對照相比增加了33.94 %，與潤濕劑濃度為150 mL/m3相比降低了1.01%;吸水量較大的2個處理（150和100 mL/m3）間差異不顯著，但與其他處理相比差異顯著;此外，基質(zhì)添加潤濕劑濃度不同，達到飽和的時間也不同。基質(zhì)添加潤濕劑濃度為150 mL/m3時在第5 min達到飽和，而潤濕劑濃度為100和300 mL/m3時在第7 min仍未達到飽和，說明潤濕劑濃度為150 mL/m3比潤濕劑濃度為100、300 mL/m3吸水速度快，更容易達到飽和。

2.2 潤濕劑處理對基質(zhì)水分蒸發(fā)總量的影響

由圖1可知，不同潤濕劑濃度處理下，基質(zhì)水分蒸發(fā)總量不同。基質(zhì)水分蒸發(fā)總量總體呈下降趨勢，在潤濕劑濃度較高時略微上升，在潤濕劑濃度為150 mL/m3達到最低。

添加潤濕劑的處理水分蒸發(fā)總量均低于未添加潤濕劑的對照;潤濕劑濃度為150 mL/m3時水分蒸發(fā)總量最小，為162.42 g，與對照相比降低了18.52%;潤濕劑濃度為100 mL/m3時水分蒸發(fā)總量為162.48 g，與對照間降低了18.49%，與潤濕劑濃度為150 mL/m3相比增加了0.37%;各處理與對照間差異顯著，但100、150、200與300 mL/m3 4個處理間差異不顯著，差值最大為1.95 g，最小為0.06 g。由此可知，不同處理施用潤濕劑效果不同。這可能是在試驗時完全依據(jù)自然天氣條件，沒有設(shè)置固定的變量所致。

2.3 潤濕劑處理對基質(zhì)水勢的影響

由圖2可知，在不同潤濕劑濃度處理中，添加潤濕劑的基質(zhì)水勢均高于未添加潤濕劑的對照。基質(zhì)水勢的變化呈先上升后下降的趨勢;在潤濕劑濃度為150 mL/m3時基質(zhì)水勢最高，為-1.97 MPa，與對照-2.81 MPa相比增加了29.89 %;在潤濕劑濃度為300 mL/m3時基質(zhì)水勢最低，與對照較為接近，僅差0.31 MPa，與對照相比增加了11.03%。由此可知，在相同時間、相同澆水量情況下，潤濕劑添加濃度為150 mL/m3時貯水更多，更有利于在大田中保持水量。

3 結(jié)論與討論

斥水性是目前基質(zhì)面臨的主要問題之一[10]。較農(nóng)業(yè)相比，潤濕劑在化學化工及農(nóng)藥中得到廣泛研究與應(yīng)用[11-16]。郭世文等[17]研究表明保水劑可以緩解干旱條件對植物的不利影響，提高作物產(chǎn)量;鄭洪倩等[18]研究表明，基質(zhì)中的含水量會對植物生長產(chǎn)生影響。由此可知，潤濕劑對于阻止基質(zhì)中的水分散失有一定的促進作用。加入不同濃度潤濕劑的基質(zhì)中，其吸水總量、水分蒸發(fā)總量及水勢有明顯的變化趨勢;在基質(zhì)吸水總量及水勢試驗中，潤濕劑濃度為150 mL/m3時達到吸水總量最大及水勢最高，顯著優(yōu)于其他處理;在水分蒸發(fā)總量試驗中，效果較好的潤濕劑濃度為100、150 mL/m3，二者僅差0.06 g，差異不顯著，但與對照相比，潤濕劑添加濃度為100和150 mL/m3能有效地阻止基質(zhì)中的水分散失。由此可知，在潤濕劑添加濃度不同時，在0～150 mL/m3潤濕劑應(yīng)用效果顯著，超過150 mL/m3潤濕劑的作用不顯著，甚至在潤濕劑濃度高于300 mL/m3時有可能對基質(zhì)中水分散失起促進作用。

該試驗僅研究了潤濕劑對基質(zhì)水分的影響，但其在栽培基質(zhì)中對植物的影響還需進一步研究。此外，該試驗僅研究了潤濕劑對基質(zhì)水分的表面影響，更深層次的影響機理還需進一步試驗證明[19]。需注意的是，潤濕劑并不等同于供水劑，因此在土壤含水量低于一定程度時需采取一定的抗旱措施進行抗旱[7]。

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