【正文】 樹脂 （ Superabsorbent Hydrogel）在我國(guó)統(tǒng)稱保水劑，是一種新型的有機(jī)高分子聚合物，早在本世紀(jì)６０年代未，美國(guó)科學(xué)家 Edward Bargad首先用玉米淀粉與丙烯腈研制出一種淀粉接枝聚丙烯腈水解共聚體。 據(jù)對(duì)我國(guó) WT－ 1型號(hào)保水劑測(cè)定 ， 完成吸水相當(dāng)自身重量 580倍的時(shí)間僅為 13分鐘 ， 其中 2/3是在第一分鐘內(nèi)完成的 ， 另外 ， 在土壤及其周圍空氣濕潤(rùn)時(shí)保水劑也能很快吸收水分 。由于經(jīng)能吸收并保持相當(dāng)于自身重量幾百至幾千倍的水分，因此，在工業(yè)、醫(yī)遼及農(nóng)林業(yè)中得到了日益廣泛的應(yīng)用。河南陜縣 1982年在飛播造林中進(jìn)行了持水劑造粒效果的試驗(yàn)，其效果是很明顯的。 60年代初， Zelitch等在病因科學(xué)院通報(bào)上連續(xù)發(fā)表了幾篇很有影響的論文，介紹了用 “ 煙草葉小圓片法 ” 檢驗(yàn)氣孔開張度的方法及 PMA（苯汞乙酸）的抗蒸騰效果。因此，人們對(duì) ABA衍生物的研究就寄于很大的希望，期望能從中篩選出結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、易于制取而活性更高的衍生物作為氣孔抑制劑。 薄膜型抗蒸騰劑的另一個(gè)用處是用于樹苗移栽。 蒸騰抑制劑 （ 3）反光型：利用反光物質(zhì)反射部分光能，達(dá)到降低葉面溫度減少蒸騰的目的，如高嶺土（即白堊土）等。由于Ｋ ＋ 的移動(dòng)在保衛(wèi)細(xì)胞的膨壓運(yùn)動(dòng)及氣孔開閉中超著十分重要的作用，因此，將一些能與Ｋ ＋ 螯合的離子載體進(jìn)行葉面噴施或從葉面基部喂入，看來確能有效地引起氣孔關(guān)閉及蒸騰降低。 6 26177。 6 14177。 黃腐酸是具備這樣優(yōu)點(diǎn)的， 70年代中后期，我國(guó)河南省科學(xué)院化學(xué)研究所研制出從該省鞏縣風(fēng)化煤中提取黃腐酸的生產(chǎn)工藝。畝 － 1） 畝產(chǎn)斤數(shù) 增產(chǎn)百分比（％） 對(duì)照 黃腐酸 200斤以下 5 200－ 400 10 400－ 600 6 600以上 6 小麥葉面噴施黃腐酸的增產(chǎn)效果 四 .旱地土壤的培肥 — 以肥調(diào)水技術(shù) （ 一 ） 旱地土壤培肥的重要意義：旱地同時(shí)也是薄地 第一 ， 天然肥力的耗竭導(dǎo)致了有效養(yǎng)分 （ 特別是氮素 ） 貧瘠 。 從當(dāng)前情況看 ， 旱地農(nóng)民比較貧困 ， 在土地上投入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)少 。 秸稈直接還田能大幅度增加土壤有機(jī)質(zhì)的累積 ， 這在甘肅省平?jīng)龅貐^(qū)黑壚土上的試驗(yàn)得充分證實(shí) 。 有機(jī)肥和氮肥配合施可以取長(zhǎng)補(bǔ)短 ， 調(diào)濟(jì)余缺 ， 充分揮兩種肥料的作用 ， 有機(jī)肥料是補(bǔ)充土壤磷素的豐富源泉 ， 不但含量高 ， 利用率也高 ， 礦質(zhì)肥料中磷的利用率僅為 20 30％ ，而有機(jī)肥中磷的利用率可高達(dá) 40％ ， 一般情況下 ， 施有機(jī)肥后再施磷肥就會(huì)降低磷肥效果 。 首先 ， 作底肥能供給苗期所需的養(yǎng)分 ， 在有水分脅迫的干旱 ， 半干旱地區(qū) ，小麥一般種在夏季休閑田塊 ， 春播作物 （ 玉米 、 高梁 、 糜谷 ） 種在秋冬休閑田塊 ，底肥在休閑期間結(jié)合深耕翻入土中 。 即是高效時(shí)期 ， 雨后施肥 ， 發(fā)揮作用的時(shí)間已經(jīng)偏晚 。 在石灰性土壤上ＮＨ ３ 的揮發(fā)一直受到人們的關(guān)注 ， 而在有水分脅迫的旱地更易使氮素以這種方式丟失 ， 深施能顯著減少氮素的揮發(fā)損失 。 五 .旱地土壤的耕作保墑技術(shù) （ 一 ） 旱地土壤耕作的主要任務(wù) 旱農(nóng)地區(qū)土壤耕作的任務(wù) ， 除給種子發(fā)芽創(chuàng)造適宜的生存條件 ，施入肥料 、 清除雜草 、 清潔田面 、 減少病蟲害之外 ， 更重要的是要最大可能地把天然降水蓄存于 “ 土壤水庫 ” 之中 ， 滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)水分的需要 ， 以調(diào)節(jié)天然降水季節(jié)與作物生長(zhǎng)季節(jié)不相吻合的矛盾 。 與降雨多集中在 710月份 ， 干旱多發(fā)生于春季的氣候特點(diǎn)相適應(yīng) ， 深耕一般在夏季進(jìn)行 ， “ 伏里犁一櫞 ， 賽過秋后犁半年 ” ， “ 耕田深又早 ， 百樣莊稼好 ” 。 深耕深翻增產(chǎn)的原因主要有以下幾方面： (1)加深了耕層 ， 擴(kuò)展了植物根系分布的空間 ， 增加了作物覓水覓肥的空間 。 深耕后 ， 特別在大量增加有機(jī)肥料的情況下 ， 微生物總量比沒有進(jìn)行深耕的相應(yīng)土層顯著增加 。 深松耕法目前有兩種方式： （ 1） 全面深松：應(yīng)用無壁犁全面松土 ， 松后耕層呈比較均勻的疏松狀態(tài) 。 因此 ， 深松耕法在半干旱地區(qū)值得進(jìn)一步擴(kuò)大試驗(yàn)及研究推廣 。夏季休閑的方法是在上一茬作物 （ 如小麥 、 油菜等 ） 收獲 ， 及時(shí)深耕后 ，土壤休閑 。 由此可見 ， 在返漿期頂凌耕耱 ， 是早春保墑工作不可少的重要措施 。 同時(shí) ， 還具多種功能 ， 諸如水土保持 、 蓄熱保墑 、防止雨拍風(fēng)刮 、 免除中耕 、 延伸生長(zhǎng)季節(jié) 、 縮短夏季換茬時(shí)間等等 。 砂田使用辦法是在田面為覆蓋一層厚度為 5 10cm的粗砂或卵石 ， 然后播種 、 收獲 。 提墑播種： 即在播前打碎土塊 、 鎮(zhèn)壓后播種 。 底土夠濕時(shí) ， 播后順溝鎮(zhèn)壓或輕拍 。 如果用秸稈 ， 當(dāng)覆蓋面積達(dá)到 90%以上時(shí) ， 保水保土效果最好 ， 每公頃約需秸稈 6000 9000kg。 若鎮(zhèn)壓的目的在于提墑保苗 ， 應(yīng)在播種前進(jìn)行 。 在上述地區(qū)的研究結(jié)果證明 ， 在返漿期前頂凌耙耱保墑的田塊 ， 在 040cm土層中儲(chǔ)水量為 120mm， 地表干土層只有 56cm。 （二）旱地土壤耕作的主要技術(shù)措施 （二）旱地土壤耕作的主要技術(shù)措施 4． 夏季休閑 夏季節(jié)休閑是旱地土壤的重要管理方法之一 。 而緊實(shí)帶則有利于保持土壤水分 ， 滿足作物對(duì)水分的需要 。 故世界各國(guó)多有只松土而不翻土的深松耕法 。 群眾的經(jīng)驗(yàn)證明 ， 深耕以伏耕的功效最大 ， 因?yàn)槟菚r(shí)太陽強(qiáng)烈 ， 可以把土?xí)裢?， 不但有利于土壤疏松 ， 而且土壤干燥和冷熱交替 ， 有利于促使長(zhǎng)石 、 云母等礦物晶體中非交換態(tài)鉀和銨的釋放和有機(jī)質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化 。 同時(shí)雨水少的地區(qū) ， 可以與收墑和保墑的工作相結(jié)合起來 ， 就黃土地區(qū)的情況來說 ， 伏天深翻 ， 一般都具有良好的結(jié)果 ， 而且翻得越早越好 。 （二）旱地土壤耕作的主要技術(shù)措施 1． 深耕 深耕是旱農(nóng)一直采用的有效蓄納降水的方法 。 亦有人認(rèn)為優(yōu)于豆科作物 。 淺施 ， 肥料集中在養(yǎng)分比較豐富的表層 ， 養(yǎng)分缺乏的下層反而得不到肥料 ，雖然對(duì)保證幼苗營(yíng)養(yǎng)有重要意義 ， 但不利于作物后期營(yíng)養(yǎng) 。 旱地肥效大小在很大程度上取決于土壤的供水情況 ， 在有灌溉條件的地區(qū) ，可通過灌水 ， 以水調(diào)肥 ， 使水肥供應(yīng)協(xié)調(diào) ， 及時(shí)發(fā)揮肥效的作用；而在旱地 ， 要充分發(fā)揮肥料的增產(chǎn)作用則只有 “ 靠天靠地 ” ， 在土壤水分情況良好 ， 或在降雨前后施用肥料 ， 不管在那種情況下追肥 ，均勿失良機(jī) 。 Leggett等人提出了根據(jù)作物生長(zhǎng)期間的降雨確定施肥量（施氮量）的建議，他把美國(guó)西太平洋沿岸地區(qū)的旱地劃分為四個(gè)區(qū)，并提出相應(yīng)的施氮量。 旱地施肥要根據(jù)土壤中各種營(yíng)養(yǎng)元素的含量 ， 合理配合 ，適當(dāng)搭配 。 旱地土壤中有機(jī)質(zhì)的作用歸納起來有二：其一 ， 有機(jī)質(zhì)改善土壤物理性質(zhì) ， 諸如增加水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量 ， 提高大孔隙比例和穩(wěn)定性 ， 增加水分入滲 ， 加強(qiáng)土壤保水保肥性等；其二 ， 主要是有機(jī)質(zhì)影響土壤養(yǎng)分供應(yīng) 。 第三 ， 輕視培肥土壤也是旱地土壤瘠薄的一個(gè)重要原因 。 （二）保水劑、蒸騰抑制劑、結(jié)構(gòu)改良劑在旱地的應(yīng)用 產(chǎn)量水平（斤 根據(jù)抗蒸騰劑及生長(zhǎng)抑制劑這二類藥物的特點(diǎn)，可以認(rèn)為，對(duì)能提高植物抗旱能力的藥物的篩選，應(yīng)要求既能促進(jìn)根系發(fā)育，又能在一定程度上關(guān)閉氣孔降低蒸騰。 6 40177。 8 15177。 蒸騰抑制劑 經(jīng)過四分之一個(gè)世紀(jì)的研究，抗蒸騰劑雖已取得一些實(shí)際應(yīng)用，但總的來說，由于價(jià)格、毒性及其效果等問題，至今并未在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中大面積推廣。施用很低濃度的甲草胺可使蒸騰的減少維持 20－ 22天，而且再次噴藥又能使氣孔重新關(guān)閉，蒸騰再次降低。這樣就有可能利用抗蒸騰劑來增加產(chǎn)量和改善品質(zhì)。大量工作證明， ABA是植物葉片氣孔運(yùn)動(dòng)所必不可缺的內(nèi)源激素，它對(duì)植物沒有毒害，就其有效濃度及反應(yīng)的靈敏度而言，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過了以往研究過的藥物。畝 － 1 75％持水劑＋耕作粘土造粒 20 1237 1142 純泥丸 20 888 222 純種子 20 733 826 保水劑造粒對(duì)飛播效果的影響 2． 蒸騰抑制劑 植物吸收水分的 99％以上通過植株表面蒸騰消耗，通過光合作用直接用于生長(zhǎng)發(fā)育的大約不到 1％，因而抑制蒸騰也是防旱抗旱的重要內(nèi)容。對(duì)小麥種子所做試驗(yàn)亦觀察到類似的結(jié)果。保水劑所吸持的水分 85 90％是自由水，能被植物吸收利用 。 保水劑是具有一定交聯(lián)度的高分子化合物 ，含有羧基 、 羥基以及酰胺基 、 磺酸基一類的強(qiáng)親水性官能團(tuán) ， 通過其三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)及分子內(nèi) 、 外側(cè)電解質(zhì)離子濃度的差所產(chǎn)生的滲透壓 ， 對(duì)水有強(qiáng)烈的締合能力 ， 其吸持水分的溶脹比在純水中一般為 400－ 1000倍 ， 最高達(dá) 5000倍 ， 在雨水和自來水中的溶脹比低于純水 ， 隨著水中鹽分含量的增加 ， 溶脹比迅速減小 。 坑種法： 又叫豐產(chǎn)坑法 ， 類似于古代的區(qū)田方法 ， 就是把農(nóng)田做成若干帶狀低畦或方形深穴小區(qū) ， 在區(qū)內(nèi)精耕細(xì)作 ， 如深翻 、 點(diǎn)播 、 密植 、 施肥 、 中耕等 ， 這種方法可在山頭 、 陡坡 、 平地應(yīng)用 ， 區(qū)田曾被認(rèn)為 “ 御早濟(jì)時(shí) ” 的耕作方法 ， 現(xiàn)在的坑種法與區(qū)田無大異 ， 仍是在田內(nèi)每隔一定距離掘一深形方坑 ， 堀坑時(shí)要求不亂土層 ， 肥料與土層混合或施于下層 ， 坑種的最大好處是坑內(nèi)深翻 ， 蓄水量大 ，可接納全部降水 ， 土壤疏松 ， 作物根系深 ， 桿粗 ， 抗風(fēng)力強(qiáng)；水肥集中 ， 產(chǎn)量高 ，延安試驗(yàn)坑田水分高于平田；河南試驗(yàn)表明坑田產(chǎn)量比平田高出 41以上 ％ 。石蠟處理區(qū)的徑流含鹽量少（每升少于 50毫克），有機(jī)物含量少到幾乎測(cè)不出來。 其它較常用斥水化學(xué)藥品有硅酮、膠乳、瀝青和石蠟。公路一般路面寬約 5m，在 400mm降水量的地區(qū)，若以 80％的集水效率計(jì)算，則每千米路面每年蓄雨水 160m３ ，能裝滿容積為 40m３ 的水窖 4個(gè)。 水窖是最我國(guó)常見的工程富集迭加技術(shù) ， 常見的水窖有井窖和窯窖兩種 。 以色列內(nèi)蓋夫沙漠徑流農(nóng)業(yè)的集水區(qū)與耕地面積比例為 20： 1。 三、旱地土壤集水 節(jié)水技術(shù) 1．工程集水技術(shù) 從崗坡地匯集降雨徑流并用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這就是徑流農(nóng)業(yè)。 二 .旱地土壤基本特性 干旱是一個(gè)世界性的問題，干旱不僅限于在干旱和半干旱地區(qū)發(fā)生，在任何地方，包括濕潤(rùn)地區(qū)也有干旱的出現(xiàn)。 我國(guó)旱作農(nóng)田主要土壤均為中性至偏堿性 ， 多數(shù)含有游離 Ca(HCO3)2， 因此 ， 微量元素如 Zn、 Mn、 Fe等有效含量均屬偏低 。 3．北方旱農(nóng)區(qū)土壤速效鉀 (中性鹽浸提 )的含量 (K)集中在 100200μg/g范圍內(nèi)。 1． 我國(guó)北方旱地農(nóng)田耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量的變幅集中在 620g/kg之間 ， 平均值低于 15g/kg；含氮量變幅集中在 之間 ， 平均值低于 。在我國(guó)除一少部分發(fā)育于殘積或坡積風(fēng)化母質(zhì)的土壤外，多數(shù)土壤發(fā)育于黃土母質(zhì)或經(jīng)過再搬運(yùn)的黃土性母質(zhì)上。 因此 ，我國(guó)北方旱地農(nóng)田土壤幾乎不存在養(yǎng)分淋失進(jìn)入地下水的條件 。 因?yàn)橥寥浪忠哉舭l(fā)上升型為主的緣故 。因?yàn)樘妓徕}和石膏的溶解度不同，旱地土壤中碳酸鈣的聚集比石膏的聚集更為常見。此外，經(jīng)濟(jì)作物中的大豆、烤煙、芝麻、向日葵、甜菜、油菜等是區(qū)內(nèi)不同地區(qū)的重要產(chǎn)品。 北方旱區(qū)干旱類型及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀 本區(qū)包括黑龍江省中部偏西地區(qū)、吉林中部、遼寧西南 中北部、華中低平原、燕山、太行山、太岳山地部分地區(qū)、關(guān)中平原、山西省臨運(yùn)盆地及隴中黃土高原南部等地?？偼恋孛娣e約占北方旱區(qū)的 29%，其中耕地、林地和牧地分別約占本區(qū)土地面積的 15%、 10%和 42%，年降水量平均為 250450毫米。如有灌溉條件，即有可能獲得較高的產(chǎn)量和優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。 旱地土壤管理的巨大意義 關(guān)于旱區(qū)的劃分，至今尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。這些均說明旱區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)蘊(yùn)藏著很大的增產(chǎn)潛力。 中國(guó)降水從 50 年代起逐漸減少，尤其是華北地區(qū)，這些地區(qū)由于自然降水減少而導(dǎo)致的水資源缺乏已成為一個(gè)突出的問題。 研究者稱 ， 全球氣候變化模型已經(jīng)預(yù)言 ， 當(dāng)二氧化碳等溫室氣體排放增加導(dǎo)致氣候變暖時(shí) ， 大多數(shù)陸地會(huì)出現(xiàn)干旱 ， 他們的分析顯示 “ 這一干旱過程已經(jīng)開始 ” 。 在印度東北部的哈西 — 希爾斯 ， 正常年份 ， 一年內(nèi)的降雨量可達(dá)25400毫米 — 這絕對(duì)是世界紀(jì)錄 。 中國(guó)歷史上自然災(zāi)害統(tǒng)計(jì)情況 中國(guó)關(guān)中有“十年九旱”之說 干旱缺水是一個(gè)世界性的問