【文章內(nèi)容簡介】 的小區(qū)，產(chǎn)生的徑流為雨量的 90%，未處理小區(qū)只產(chǎn)生 30%的徑流。石蠟處理區(qū)的徑流含鹽量少（每升少于 50毫克），有機(jī)物含量少到幾乎測不出來。 （ 3）土壤覆蓋物：用防水薄膜將土壤覆蓋 三、旱地土壤集水 節(jié)水技術(shù) 2． 直接存儲(chǔ)于土壤水庫的富集迭加技術(shù) 直接存儲(chǔ)于土壤水庫的富集迭加技術(shù)主要包括以下幾種： 起壟覆膜溝播：播種時(shí)起垅 ， 垅上覆膜 ， 溝內(nèi)播種 。 微型聚水兩元覆蓋 ：在休閑期起垅后 ， 在垅上覆蓋地膜 ， 溝內(nèi)覆蓋作物秸稈 ， 作物在地膜兩側(cè)采用溝播或者在地膜上采用穴播 ， 全程微型聚水兩元覆蓋模式 。 由于在休閑期有著突出的蓄水作用 ， 因此 ， 在增加休閑效率和播種時(shí)底墑的效果比起垅覆膜溝播技術(shù)更好 。 溝種法： 溝種法亦稱豐產(chǎn)溝法 ， 溝壟種植法 ， 類似古代的 “ 代田 ” ， 源淵于公元前 89年在關(guān)中地區(qū)試驗(yàn)與推廣的 “ 代田法 。 其方法是 “ 一畝三吠 ， 歲代處 ” ， 就是在單位面積上開兩條溝三條垅 ， 溝寬及壟面各 30cm， 溝內(nèi)濕土用以播種 ， 垅背干土用以培土 ， 直至平垅 。 每年垅溝 、 垅背互換位置 。 定西 、 延安采用溝種法 ，溝內(nèi) 0 45cm處的含水量比一般種植法增加 10％ ， 產(chǎn)量增加 20 50％ 以上 。 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 ％ 。 三、旱地土壤集水 節(jié)水技術(shù) 非坑田 坑田 土層深度 （ cm） 水分含量 （％） 土層深度 （ cm） 水分含量 （％） 62以上 83以上 坑田與非坑田的剖面水分含量 延安試驗(yàn)資料 保水劑按其原料和合成途徑可以分為三種類型； 第一類為淀粉類合成物 ， 即淀粉 — 聚丙烯酸型 、 淀粉 — 聚丙烯酰胺型等； 第二類為纖維素類合成物 ， 即羧甲基纖維素型 ， 如改性羧甲基纖維素 （ CMC） 、 纖維素接枝共聚體等； 第三類為聚合物類本身 ， 即聚丙烯酸型 、 聚丙烯腈型 、 聚乙烯醇型等；以上三類共同組成了保水劑的龐大家族 ， 現(xiàn)在美國 ， 加拿大等國生產(chǎn)和經(jīng)營的保水劑產(chǎn)品已有 150多種 。 （二）化學(xué)保水技術(shù) 保水劑、蒸騰抑制劑、結(jié)構(gòu)改良劑在旱地的應(yīng)用 1． 保水劑 在農(nóng)林業(yè)上應(yīng)用的高吸水性樹脂 （ Superabsorbent Hydrogel）在我國統(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。 70年代中期，美國農(nóng)業(yè)部北部研究中心將之開發(fā)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，對(duì)玉米、大豆進(jìn)行種子涂層。在大田試驗(yàn)中取得良好的效果，在美國西部干旱地區(qū)進(jìn)行推廣。 20世紀(jì) 70年代末在美國開始推廣的新產(chǎn)品 “ 土壤保濕劑 ”“ TAB”（ TERRA－ SORB）最多能吸持超過自身重量 1000倍的水分，在實(shí)際應(yīng)用中即使受土壤酸堿及化肥等成分的影響，也可吸持相當(dāng)于自身重量 300倍的水分?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于美國和西歐、東歐等許多國家的農(nóng)業(yè)、林業(yè)和園藝業(yè)等方面；法國、英國、日本等國家在保水劑研制和應(yīng)用方面成效突出，并廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物種植、造林、種草、花卉和沙漠改造等方面，特別是對(duì)干旱缺水地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義。 （二）保水劑、蒸騰抑制劑、結(jié)構(gòu)改良劑在旱地的應(yīng)用 保水劑具有下列一些特性 （ 1） 溶脹比大 ， 能強(qiáng)力吸水 。 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 。 （ 2） 吸水速度快 。 據(jù)對(duì)我國 WT－ 1型號(hào)保水劑測定 ， 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時(shí)保水劑也能很快吸收水分 。 （ 3） 保水能力強(qiáng) 。 保水劑對(duì)所吸收的水分具有高度的保持作用 ， 不易失去 ，由于保水劑內(nèi)部晝夜溫差小 ， 具有保濕性能 ， 水分蒸發(fā)速度比純水蒸發(fā)速度要慢得多 。 （ 4）釋水性能好。 供水時(shí)期長，保水劑的吸水和釋水過程在一定時(shí)期內(nèi)是互為可逆的，水分可反復(fù)被吸收利用。當(dāng)環(huán)境水分充足時(shí)保水劑從環(huán)境中吸水；當(dāng)環(huán)境干燥時(shí)，即環(huán)境的水勢低于其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)水勢時(shí)，保水劑則向環(huán)境緩慢地釋放水分。保水劑所吸持的水分 85 90％是自由水，能被植物吸收利用 。 （二）保水劑、蒸騰抑制劑、結(jié)構(gòu)改良劑在旱地的應(yīng)用 土壤保水劑 高吸水性樹脂（簡稱持水劑）是 70年代中期以后新開發(fā)的一類高分子材料。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。 高吸水性樹脂目前已有十多個(gè)品種，以最早開發(fā)的淀粉接枝聚丙烯腈水解共聚體為例，首先是將聚丙烯烯腈接枝到淀粉上去，形成淀粉 聚丙烯共聚體，然后在一定條件下將它們水解，這樣的水解共聚體，依靠其羥基、羧基鈉鹽和酰胺基的氫鍵及滲透壓的復(fù)合作用，就能吸收并保持比自身重量大得多的水分。據(jù)報(bào)導(dǎo)，目前最高的可達(dá) 1： 5000，而纖維素只能吸收 15倍的水分，淀粉亦不超過 50倍。 水劑在農(nóng)林業(yè)中的應(yīng)方法，一種是造成種子涂層或種子造粒；第二種是根部涂層；第三種是與耕作土混合作為栽培床，這些方法都能明顯地提高作物的抗旱能力。 種子涂層是將持水劑與水在攪拌下開成一定濃度的水分散體（濃度 1%），再把種子與該分散體混合均勻，攤開晾干，使這在種子表面形成一個(gè)薄層，而后進(jìn)行播種。河南農(nóng)學(xué)院棉花栽種組（ 1982）按上述方法處理棉籽后，在含水率為 8－ 16％的不同土壤水分低于 10％的不同土壤中進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，對(duì)照在土壤水分低于 10％以下時(shí)出苗率極低，而用持水劑處理后，在土壤水分為 8％時(shí)亦能達(dá)到 60％以上。對(duì)小麥種子所做試驗(yàn)亦觀察到類似的結(jié)果。 土壤含水率（％） 出苗率（％） 持水劑用時(shí)（％） 8 10 12 14 16 1 62 52 60 72 70 64 66 58 66 52 0(對(duì)照 ) 26 46 42 60 50 持水劑提高棉籽出苗率的效果 土壤保水劑 美國研究報(bào)導(dǎo)的材料證實(shí)，將持水劑用于玉米、大豆的涂層試驗(yàn)已在大田試驗(yàn)中取得了良好的效果，并已在美國西部干旱地區(qū)進(jìn)行推廣。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。 處理 播期 6月 29日 8月 3日出苗情況 8月 20日出苗情況 株 米 － 2 株 米 － 2 株 畝 － 1 株 米 － 1 株 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。 本世紀(jì)初以來，人們就開始進(jìn)行利用化學(xué)藥劑降低蒸騰作用的試驗(yàn)。 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。這些工作引起了各國的普遍關(guān)注。據(jù) Zelitch介紹， PMA在 10－ 4摩爾時(shí)即可使煙草葉的蒸騰降低一半左右 ,它的藥效很長，噴一次可維持二周，而且它僅僅影響被噴區(qū)域中的氣孔而不會(huì)被輸送到其它細(xì)胞，對(duì)植物沒有毒害。在 Zelitch、 Gale、 Stodard等人的帶動(dòng)下， 60年代初在國際上出現(xiàn)了一個(gè)研究抗蒸騰劑的熱潮。到 60年代末期，氣孔開閉的內(nèi)源激素的研究出現(xiàn)了新的突破。 ABA（脫落酸）的工作使抗蒸騰劑的研究又出現(xiàn)了第二次高潮。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。但是 ABA的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，合成很困難，價(jià)格昂貴，沒有生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值。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)較簡單、易于制取而活性更高的衍生物作為氣孔抑制劑。目前這類工作尚在積極進(jìn)行之中。 （二）保水劑、蒸騰抑制劑、結(jié)構(gòu)改良劑在旱地的應(yīng)用 蒸騰抑制劑 目前根據(jù)蒸騰抑制劑的性質(zhì)及作用方式，可將其分為 3類， （ 1）薄膜型 薄膜型是應(yīng)用單分子膜覆蓋葉面，阻止水分子向大氣中散失，如十六醇等；在薄膜型抗蒸騰劑的研究中 ,Devenport與 Hagan（ 197197 1977）等人的工作是一個(gè)成功的例證。在美國加利福尼亞州，橄欖在收獲前及收獲時(shí)的天氣常常是又干又熱，橄欖的產(chǎn)量及質(zhì)量常因之而下降。這時(shí)節(jié)下的雨，果農(nóng)們稱之為 “ 價(jià)值百萬 ”（ Million dollar rain），這種現(xiàn)象不是由于土壤水分的作用，而是“ 雨 ” 本身。因此人們推測，很可能是下雨時(shí)果實(shí)能吸收水分，或者是高濕減少了水分的丟失。這樣就有可能利用抗蒸騰劑來增加產(chǎn)量和改善品質(zhì)。他們在收獲前 1－ 2周對(duì)橄欖樹噴以薄型抗蒸騰劑（ CS643 mobileaf），使果實(shí)體積增加了 5~15％，效果明顯。 薄膜型抗蒸騰劑的另一個(gè)用處是用于樹苗移栽。用丁二烯丙烯酸對(duì)歐洲白樺、小葉椴、挪威槭、鉆天楊等樹苗進(jìn)行處理，葉片上形成的薄膜使蒸騰在 8－ 12天內(nèi)下降 30－ 70％。他們認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)可使春季造林的季節(jié)延長兩個(gè)星期。 蒸騰抑制劑 （ 2）代謝型（氣孔抑制劑）： 能控制葉片微小氣孔的開張度，減少水分節(jié)騰損失，如苯汞乙酸（ PMA）等。 印度的 Das及其同事發(fā)現(xiàn)，環(huán)光合磷酸化抑制劑（二氯汞 4，6二硝基酚、 2， 4二硝基酚）、整形素（ Morphactin）、甲草胺（ alachlor，即拉索）是幾個(gè)很有效的代謝型氣孔抑制劑。噴施一次二硝基酚（ＤＮＰ）能使蒸騰減少作用維持 12天。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。在施用這些藥劑之后，由于減少了水分的損失，因此，玉米等植物體內(nèi)的水分虧缺得到改善，水勢明顯提高，水分利用效率明顯提高，產(chǎn)量有所增加。 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。 反射型抗蒸騰劑目前研究及使用得較多的是成本低廉的高嶺土（即白堊土）。 De及 Patil （ 1978）對(duì)印度的旱地冬小麥葉面噴施高嶺土后，取得良好的效果。冬小麥?zhǔn)怯《茸钪饕亩魑?，播種面積為 1800萬公頃，但其中幾乎一半是沒有灌溉條件的干旱地區(qū)。 De等人在 1976－ 1978年間的工作表明，在播各種后 45天噴施濃度為 6％的高嶺土，能使葉溫下降 ℃ ，蒸騰明顯降低。在不同的降水年份，產(chǎn)量增加%。 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。在氣孔開放抑制劑的研究中，近來出現(xiàn)的很有苗頭的一類藥物是螯合劑。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。如雙環(huán)已基18冠 monensin，地衣酸、藻酸、水楊嗪酸，它們使蒸騰降低的效果相當(dāng)明顯，有的在極低濃度下（ 10－ 15摩爾）使大麥葉片蒸騰下降 50％， 18冠 6及 monensin在低濃度下的效果甚至比 ABA還高出 1－ 2個(gè)數(shù)量級(jí)。從最近 Carbonnier（ 1986）