两种新型抗蒸腾剂对小麦抗旱增产效果的影响

两种新型抗蒸腾剂对小麦抗旱增产效果的影响

刘广成1　李　强2　董世豪2　范仲玉2　哈斯也提2

（1　新疆昌源水务科学研究院农艺所　乌鲁木齐　830000　2　新疆汇通旱地龙腐植酸有限责任公司　哈密　839000)

摘　要：“FZ-多功能生物抗蒸腾剂”和“FA-新型植物抗蒸剂”，是新疆汇通旱地龙腐植酸有限责任公司实施国家“十二五”863计划课题项目的最新研发成果。本研究在正常灌水量的100%和70%条件下，进行了叶面喷施两种抗蒸腾剂的试验研究，分析其对小麦抗旱、节水、增产方面的影响。结果表明：在同等条件下，与对照相比，喷施2种抗蒸腾剂后，小麦叶片气孔导度减少了24.4%～57.5%，叶绿素含量增加了8%～25%，土壤含水量平均提高了13.8%～27.2%，产量平均增加了13.41%～15.98%，增产最高可达19.9%。综合各项指标，2种抗蒸腾剂均达到了促进小麦抗旱增产的理想效果，以FZ-多功能生物抗蒸腾剂效果较好。

关键词：抗蒸腾剂　产量　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

干旱缺水是世界范围内农业可持续发展的主要制约因素，在我国尤其严重。据统计，我国每年平均旱灾面积达2000万公顷，约占我国耕地面积的1/6左右，导致农作物大幅度减产，经济损失严重。我国水资源分布南多北少，占全国耕地面积63.6%的北方地区，水资源占有量仅为全国的17.1%，因此干旱在我国农业生产中最常见，也是影响最大的气候灾害[1]。因此，在水资源紧缺的情况下，提高作物水分利用率尤其重要。

“FZ-多功能生物抗蒸腾剂”和“FA-新型植物抗蒸剂”是以骆驼刺碱性精油，黄腐酸为主要原料，通过化学洗选、提纯、活化等工艺，生产的富含脯氨酸、脱落酸以及大中微量等元素的新一代植物抗蒸腾剂。2种产品均具有降低农作物的蒸腾作用，使得农作物具有更强的保水能力；同时能够为农作物提供丰富的营养物质，有利于农作物特别是位于干旱环境中的农作物生长发育，且绿色环保，对环境和生物体没有危害。

本试验通过不同灌水量条件下，对大田小麦叶面喷施不同浓度的2种新型抗蒸腾剂，初步研究了其对小麦产量和抗旱性的影响，旨在为“FZ-多功能生物抗蒸腾剂”和“FA-新型植物抗蒸腾剂”的推广应用提供科学依据。

1　供试材料与方法

1.1　供试材料

供试土壤：试验于新疆奇台县西地镇西地村进行，奇台县位于新疆乌鲁木齐市的西北部100公里处； 属中温带半干旱性气候。日照长，降水少，空气干燥,气温的年变化和日变化都很大。年平均气温5.2 ℃,,极端最高气温41 ℃，极端最低气温 -40℃。年日照时数3000多小时。风向盛行南风，无霜期年平均 153天(从4月下旬到10月上旬)。年降水量190毫米左右，而年蒸发量则高达2 100毫米以上。土壤类型为潮土，有机质含量30.1 g/kg，碱解氮64.84 mg/kg；速效磷36.80 mg/ kg；速效钾157.5 mg/kg；全氮0.67 g/kg；pH值8.3，土壤肥力中上等。

供试作物：小麦新冬22号。

供试肥料：FZ-多功能生物抗蒸腾剂，骆驼刺碱性精油含量≥2.0%，黄腐酸≥2%；氧化钾含量≥8%；中微量元素≥2%；FA-新型植物抗蒸腾剂：黄腐酸含量≥5%，氧化钾含量≥8%；中微量元素≥3%；以上两种产品均由新疆汇通旱地龙腐植酸有限责任公司生产并提供。

1.2　试验设计

试验设2个灌水量水平(正常灌水量的100%和70%)，每个灌水量水平下设7个处理，见表1。各小区随机区组排列，小区面积为59.4 m2，每个处理重复3次。2012年9月19日播种，全生育期喷施两抗蒸腾剂3次，分别于4月24日(拔节期)、5月17日(抽穗期)、6月9日(灌浆期)进行。各小区喷施稀释药液量均为4 kg，按其所需浓度加入相应的剂量药品，田间管理措施相同。

表1　试验设计方案

1.3　测定项目及方法

(1)土壤含水量率测定。

根据田间操作实际情况，选择2个时期的土壤水份进行取样，采用烘干法，分层测定所有小区土壤含水量(土层深度为0～20 cm和20～40 cm)，并计算相对含水量。

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

相对含水量(%)=绝对含水量(体积含水量、重量含水量)/田间持水量×100%。0～20 cm土壤田间持水量为27.19%，容重为1.13g/cm3；20～40 cm土壤田间持水量为26.34%，容重为1.24g/ cm3。相对含水量不足40%为严重干旱，40%～50%土壤墒情轻旱，50%～60%土壤墒情不足，60%～80%土壤墒情适宜，80%以上土壤墒情过多，100%土壤水分饱和，出现积水。

(2)小麦抗旱指标测定。

小麦气孔导度、蒸腾速率、叶室湿度采用YAxin1301植物气孔计测定，叶绿素含量采用POC-1数显叶绿素测定仪测定。

(3)考种与测产。

收获时，每个小区取20株考种(随机选取2行，每行取10株)，分别调查和测定株高(cm)、穗长(cm)、亩穗数(个)、穗粒数(个)、千粒重(g)、亩产量(kg)。

2　结果与分析

2.1　不同处理对土壤含水量的影响

分别于挑旗期(2013年5月16日)和灌浆期(2013年6月9日)取土，测定土壤含水量，见表2和表3。

表2　小麦抽穗期土壤含水量变化情况

注：土壤含水量均为3次重复的平均值。

由表2可以看出，100%灌水条件下，各处理土壤含水量100%灌水条件下，CK土壤相对含水量为50%～60%，即为土壤墒情不足，其他各处理土壤相对含水量值均在60%～80%范围内，即为土壤墒情适宜。FZ喷施3次后，20 cm深处土壤相对含水量较对照平均增加了21.7%，40 cm深处土壤相对含水量较对照平均增加了22.06%；FA喷施3次后，20 cm深处土壤相对含水量较对照平均增加了21.51%，40 cm深处土壤相对含水量较对照平均增加了20.03%。70%灌水条件下：CK土壤相对含水量为40%～50%，表明土壤严重干旱，其他各处理相对含水量大部分在50%～60%，即为墒情不足。FZ喷施3次后，20 cm深处土壤含水量较对照平均增加了22.96%，40 cm深处土壤含水量较对照高平均增加了34.91%；FA喷施3次后，20 cm深处土壤相对含水量较对照平均增加了18.58%；40 cm深处土壤含水量较对照平均增加了16.6%。综上，不同灌水量条件下，2种叶面喷施抗蒸腾剂各处理均起到了抗旱保水的作用，且70%灌水条件下节水作用更为明显，其中以喷施FZ-多功能生物抗蒸腾剂500倍效果更好。

表3　小麦灌浆期土壤含水量变化情况

由表3结果可以看出，小麦灌浆期土壤含水量变化较大。在100%灌水条件下：喷施抗蒸腾剂各处理相对含水量在30%～50%之间，即为严重干旱或轻旱，CK处理相对含水量不足30%，说明干旱极为严重。FZ喷施3次后，与对照相比，20 cm深处土壤含水量增加了17.55%，40 cm深处土壤相对含水量较对照增加了9.82%。FA喷施3次后，20 cm深处土壤相对含水量较对照增加了2.16%；40 cm深处土壤相对含水量较对照增加了5.79%。

在70%灌水条件下：所有处理相对含水量基本在30%～40%之间，即为严重干旱。FZ喷施3次后，20 cm深处土壤相对含水量较对照增加了5.36%，40 cm深处土壤相对含水量较对照高6.10%。FA喷施3次后，20 cm深处土壤相对含水量较对照增加了2.47%；40 cm土壤相对含水量较对照增加了4.01%。

综上，不同灌水量条件下，2种叶面喷施抗蒸腾剂各处理均起到了一定的抗旱保水作用，100%灌水条件下节水作用更为明显，以喷施FZ-多功能生物抗蒸腾剂200倍效果最佳。

2.2　不同处理对小麦抗旱生理指标的影响

在小麦生长不同时期，叶面喷施2种抗蒸腾剂的不同处理对小麦叶片气孔导度、蒸腾速率、叶绿素含量等抗旱生理指标的影响不同，见表4～表6。

根据表4结果，在100%灌水条件下：与对照相比，叶面喷施FZ-多功能生物抗蒸腾剂气孔导度降低了57.5%，蒸腾速率降低52.5%，叶绿色含量增加7.8%；叶面喷施FA新型植物抗蒸腾剂叶室湿度增加了7.4%，气孔导度降低了45.9%，蒸腾速率降低了50.3%，叶绿色含量增加了5.3%

在70%灌水条件下：与对照相比，叶面喷施FZ-多功能生物抗蒸腾剂气孔导度降低了48.0%，蒸腾速率降低29.2%，叶绿色含量增加11.5%；叶面喷施FA新型植物抗蒸腾剂气孔导度降低了27.8%，蒸腾速率降低了48.7%，叶绿色含量增加了10.2%理均增加了小麦叶绿素含量，降低了气孔导度和蒸腾速率，提高了小麦的抗旱性能。其中以在70%灌水条件下，喷施FZ—多功能生物抗蒸腾剂500倍，抗旱节水作用更为明显。

综上，不同灌水量条件下，2种抗蒸腾剂各处

表4　不同处理对小麦拔节期抗旱生理指标的影响

注：采样时间为2013年4月28日。

表5　2种抗蒸腾剂对小麦抽穗期抗旱生理指标的影响

注：采样时间为2013年5月22日。

由表5可以看出，100%灌水条件下，FZ生物多功能抗蒸腾剂气孔开导度较对照减少43.1%；FA新型植物抗蒸腾剂气孔开导度较对照减少39.0%。70%灌水条件下，FZ生物多功能抗蒸腾剂气孔开导度较对照减少55.2%；FA新型植物抗蒸腾剂气孔开导度较对照减少34.9%；叶绿素含量均增加6%～10%。FZ生物多功能抗蒸腾剂优于FA新型植物抗蒸腾剂。由表6可以看出，100%灌水：FZ生物多功能抗蒸腾剂，气孔开导度较对照减少57.9%；蒸腾速率降低63.8%；叶绿素含量增加34.0%；效果明显；FA新型植物抗蒸腾剂气孔开导度较对照减少27.8%，蒸腾速率降低33.6%；叶绿素含量增加20.6%。70%灌水：FZ生物多功能抗蒸腾剂，气孔开导度较对照减少41.4%；蒸腾速率降低51.1%；叶绿素含量增加12.6%；FA新型植物抗蒸腾剂气孔开张度较对照减少49.8%，蒸腾速率降低41.6%；叶绿素含量增加14.9%。FZ生物多功能抗蒸腾剂500倍效果最佳。

表6　2种抗蒸腾剂对小麦灌浆期抗旱生理指标的影响

注：采样时间为2013年6月27日。

2.3　不同处理对小麦产量的影响

不同处理对小麦产量的影响见表7。产量经方差分析(表8)：(F＜F0.05-无差异，F0.05＜F＜F0.01-有显著差异，F＞F0.01-有极显著差异)。本试验重复间无显著差异，处理间差异达到极显著水平；处理100%灌水FZ－500与CK对照之间差异达极显著水平，处理70%灌水FA-300与CK对照之间差异达显著水平；处理100%灌水FZ－500较处理70%灌水FA-300无显著差异。

表7　不同处理对小麦产量的影响

注：理论产量与实际小区产量相符，上表采用理论产量。

表8　方差分析

3　结果与讨论

3.1　试验结果

FA新型植物抗蒸腾剂在100%灌水的条件下，可使小麦平均增产12.7%，以FA500倍叶面喷施3次效果最好，增产幅度达14.2%。在70%灌水条件下，可使小麦平均增产14.12%，以FA300倍增产幅度最大，达15.26%，表明FA新型植物抗蒸腾剂70%灌水优于100%灌处理，全生育期喷2～3次，分别在拔节、挑旗、灌浆期进行叶面喷施，稀释倍数为300～500倍效果较好。

FZ多功能生物抗蒸腾剂在100%灌水的条件下，可使小麦平均增产14.3%，以FZ500倍叶面喷施3次效果最好，增产幅度达19.6%。在70%灌水条件下，可使小麦平均增产17.9%，FZ500倍增产幅度达18.7%。表明多功能生物抗蒸腾剂70%灌水优于100%灌处理，全生育期喷2～3次，分别在拔节、挑旗、灌浆期进行叶面喷施，稀释倍数500倍效果较好。

FZ多功能生物抗蒸腾剂较FA新型植物抗蒸腾剂平均增产2.69%。

3.2　应用前景分析

目前，该产品已经试验成功并推广，农民和科研人员反映一致良好，新疆汇通旱地龙腐植酸有限责任公司是国家防汛抗旱指挥部抗旱物资指定企业，2种新型抗蒸腾剂是国家“十二五”863科技新成果，技术在国内同类产品中处于领先地位。它将为我国抗旱减灾，高效节水事业作出更大的贡献。

(1)经济效益。抗蒸腾剂技术实施后，企业年生产抗蒸腾剂产品1400多吨，可实现年利润200多万元。产品推广面积1000万亩，小麦每亩可增产15%，按2.5元/千克计算，每亩新增经济效益达200元，农民新增经济效益总计2亿元。

(2)社会效益。项目实施后，提出了非工程抗旱对策；同时为植物生长提提供高科技产品。为耕地可持续生产，提供保障。使灾年不减产，正常年份节水增产，优质；提高农民经济效益，使农民切实获益。

(3)环境效益。项目实施后，将一定程度降低植物叶片的水分蒸腾损失，节约农业用水的15%，提高植物的抗旱能力，显著的增加了作物的产量，为现代节水农业提供了良好的高效用水精量控制技术及产品，给农业非工程抗旱、节水、增收创造了一条新的途径，为高效用水，科学节水，改善环境提供更有利的保障。

参考文献

[1]杜太生，康绍忠，魏华.保水剂在节水农业中的应用研究现状与展望[J].农业现代化研究，2000，(5)：317～320

腐植酸是大气碳循环的魂，是建设地球大家园的美丽因子。