|
抗旱剂的研究进展 摘 要 干旱是长期困扰我国农业发展的重要因素之一，作物生产 很大程度上依赖人类防旱抗旱手段的提高利用作物抗旱剂，抗旱剂能 使作物缩小气孔开张度、抑制蒸腾、增加叶绿素含量、提高根系活力、 减缓土壤水分消耗等功能和作用，从而增强了作物的抗旱能力。通过 化学调控的方法，调节和控制作物的生长发育和生理生化过程，增强 作物在水分胁迫逆境下的适应能力，提高植株耐旱性，为作物抗旱增 产开辟可新途径，具有广阔的应用前景。近年来，一些作物抗旱剂应 用在小麦、水稻、玉米、棉花等农作物上均取得了较好的抗旱增产效 果。根据相关文献资料，综述抗旱剂在提高农作物抗旱性上的生理基 础与应用效果，并阐述了作物抗旱剂使用的前景展望。 关键词 干旱 抗旱剂 作物抗旱性 生理基础 应用效果 Progress in Sstudies on Drought-Resistance Chemicals Abstract Drought is a long-term problem in China's agricultural development, one of the important factors, crop production relies heavily on means of improving human and drought drought drought agent use of crop, crops, drought-resistant agents can reduce the degree of stomatal opening, inhibition of transpiration, increased chlorophyll content and increase root activity, reduce soil moisture consumption function and role, thus increasing the drought resistance of crops. By chemical methods, regulation and control of crop growth and physiological and biochemical processes, and enhance crop water stress resilience under stress, improve plant drought tolerance for crop yield and drought can open up new ways and has broad application prospects. In recent years, some crops drought-resistant agents used in wheat, rice, corn, cotton and other crops are drought achieved good yield. According to relevant literature, review drought-resistant agents to improve crop drought resistance on the physiological basis 1 1/10页
and application of results, and described the use of crop outlook for drought-resistant agents. Keywords Drought; Drought-Resistance Chemicals; Drought resistance; Physiological elements; Effects of application 2 2/10页
近年，随着全球气候变暖，我国北方和南方出现大面积干旱，不少地区人畜饮水困难，由于干旱，大多数春播作物减产或秋播作物不能成熟，甚至造成严重 [1]减产或绝收。植物常遭受的有害的影响之一就是缺水,当植物的耗水大于吸水时 [2]就使组织内的水分亏缺,过度的水分亏缺的现象就成为干旱(drought)。作物抗旱性是指作物具有忍受干旱而受害最小，减产最少到的一种性质，是作物在干旱环境中生长、繁殖和生存以及干旱解除后迅速恢复正常代谢的能力，它既取决于作 [2]物本身抗旱机制的作用，又受不同干旱环境条件的制约。干旱条件下，当作物失水大于吸水时，细胞和组织紧胀度下降，作物正常生理功能受到干扰。这种水分胁迫逆境对作物的影响非常广泛，既可以表现在生长发育各个阶段，又可表现在作物生长发育、蒸腾、光合、呼吸、物质合成与运输、酶的活力等具体的生理代谢过程中。不同作物或者同一作物不同品种对水分胁迫的适应能力和方式不同[2,4]。这些反应特性综合地反映了作物的抗旱性。因此，作物的抗旱性是作物在水分胁迫条件下，体内细胞在结构、生理及生化等方面发生一系列适应性改变后，最终在植株形态和产量上的集中表现。 水分进入超过水分消耗，长时间水分过多，对作物会造成危害;进入水分等于水分消耗，这叫做不亏缺平衡，这种情形植物生长最好;水分进入少于水分消耗，由于水分亏缺，使植物细胞丧失膨压，组织也就失去了紧张状况，外表呈萎蔫状态，如果作物根部水分吸收的速度赶不上叶面蒸腾的速度，作物就会发生萎[3]蔫。当土壤中没有可供植物吸收的水分时，农作物便发生永久萎蔫，植物不能 [2]进行正常的生理活动，永久萎蔫持续时间过久，植物就会死亡。 作物对逆境的适应是受作物体内生理状况和遗传特性两种因素的制约，前者又与作物体内激素有着密切关系。利用植物生长调节剂来增强作物对逆境的抵抗能力已经成为目前提高作物抗旱性的途径之一，抗旱剂的应用便是提高作物抗旱 [4]性和增加作物产量的一条有效。解决农作物遭受严重干旱问题迫在眉睫，所以抗旱剂在我国广大干旱地区得到了推广应用。 1. 抗旱剂的作用和性质特点 抗旱剂是指施在土壤或作物上能减少蒸发或蒸腾或增强作物本身抗旱性的化 [4]学物质的总称。抗旱剂能使作物缩小的气孔开张度、抑制蒸腾作用、增加叶绿素含量、提高根系的活力、减缓土壤水分消耗等功能和作用，从而增强了作物的 [5]抗旱能力。抗旱剂一般是由超强吸水剂、氮磷钾、中、微量元素、杀菌剂、生 [2]根剂和添加剂等经电离辐射等高科技手段制成的。它的特点是吸水率高，保水性强，可反复吸水释水，吸收贮存水分形成土壤水库，供种子萌发和植物根系利用。植物抗旱剂产品无毒无味，不污染环境，不板结土壤，吸水剂施入土壤时，因吸持和释放水分的胀缩性，可使周围土壤由紧实变为疏松。因此，对植物具有 [4]较强的抗旱作用。实用的技术途径对农作物抗旱增产有着积极的意义。近些年来的实验研究表明:在农作物的生产上应用抗旱剂能够显著提高作物的抗旱性，使作物在干旱条件下能够保持正常的生长发育，提高农作物的产量。 2.几种常见抗旱剂及其相应的使用效果 1 3/10页
植物抗旱剂具有保苗、壮苗、增根、抗旱、省种、旱熟、防病、增产等八大功效。在国内各个省区，多个市县进行了大面积的的示范试验，各地试验表明，抗 [6]旱增产效果十分明显。利用生长调节剂调节和控制作物的生长发育与生理生化过程，增强作物在水分胁迫下的适应能力，提高植株耐旱性，从而获得较好的产 [4]量，是目前采用较为广泛和有效的抗旱增产途径。近年来生产上研究应用得比较多的主要有以下种类。 2.1旱地龙 旱地龙(FA)也称抗旱剂1号物质，可用于农作物拌种及林、果、花的苗木移栽蘸根或叶面喷洒，可抑制水分的蒸发损失，增强抗旱力。FA抗旱剂为中国农科院气象所王一鸣教授等人在“八五”期间攻关成果。目前在我国已形成一定 , 市场上主要有抗旱剂一号(HCF—1) ( 河南) 和FA 旱地龙 (FA —P) 的产业规模 [4,7](新疆) 两个产品。FA 是针对干旱和干热风研制的新型制剂,以抗旱为目标, 节水为内涵, 增产为目的。既可抗御土壤干旱, 又可减轻干热风的危害; 既可用于旱地抗旱, 又可用于水地节水, 具有很强的水分调控能力。FA 适应性广, 可用于自治区的各类地区, 如山区、丘陵、平川等。适用于各种作物, 如玉米、小麦、谷 [7]子、蔬菜等。可采用不同的施用方法, 如拌种、浸种、灌穴、喷施等。施用FA 能做到有旱抗旱、无旱增产, 所以在具体应用时应以防为主, 防抗结合。 作物施用旱地龙后能显著的改善作物各生育阶段的生态, 提高产量和品质, 增强作物抗旱能力, 减少作物耗水量,节约灌溉用水。主要是因为化学抗旱剂——旱地龙的组成是天然低分子量的黄腐植酸、植物所需的多种营养元素、氨基 [7,10]酸及生理活性强的多种生物活性基团。旱地龙的主要成分是低分子量的黄腐酸，它很容易被植物吸收, 它能降低作物叶片气孔的开张度, 从而减小了叶片的气孔导度, 提高了叶水势, 保持了植物体内的水分, 减小了作物的部分无效蒸腾, 减小了作物的耗水量, 也就减少了作物从土壤中消耗的水分, 提高了作物的抗旱能力; 旱地龙的组成成份能促进作物各种酶的活性, 使作物的根系发育,然后作物发达的根系就可以很好的吸收土壤深层的水分和更多的养分,与此同时就增强了作物的抗旱和抗倒伏能力， 能提高作物体内的叶绿素含量, 提高光合速率, 增强光 [7]合作用, 增加干物质的积累, 从而提高作物的产量和品质。值得注意的是作物施用旱地龙, 虽然减小了叶片气孔开张度, 降低了蒸腾量,但由于旱地龙综合因素的相互影响, 作物水分不亏缺, 又提高了叶绿素的含量, 故实际的光合强度不仅没 [7,9]有降低, 反而有所提高。 研究发现，使用旱地龙和保水剂的苗木栽后一个月的根量是对照组的2,5倍，根也比对照组长得多，保水剂和旱地龙的联合运用对促进苗木根系发育具有明显 [8]效果。有人在苹果、葡萄、柑桔、桃、桑树等植物上应用黄腐酸类物质表现出良好的抗旱效果。目前FA被广泛应用于干旱区，尤其在植物对水分敏感期亦即所 [8]谓“水分临界期”使用有显著节水增产效果。 2.2 保水剂 2 4/10页
保水剂又称土壤保墒剂、贮肥蓄药剂或微型水库，是一种独具三维网状结构的有机高分子聚合物。其本质是水的载体，作用是为植物提供水分:施入土壤后能将遇到的流动水迅速吸收并保住，变为固态水而不流动不蒸发不渗失，90%以上可供植物利用。长久保持局部恒湿、天旱时缓慢释放供植物利用。具有反复吸、 -5年有效。它特有的吸水、贮水、保水性能，在改善生态放水可逆性，施一次2 环境、防风固沙工程中起到决定成败的作用。因其良好的透气性、透水性、保温性，可有效改良土壤、提高种子发芽率、出苗率和苗木移栽成活率;它与农药、化肥拌和使用，可增强药效肥效。广泛用于土地荒漠化治理、种植农林作物、园林绿化等领域。是世界公认为抗旱保墒最有效的微水灌溉用品，可节省大量紧缺的水源和浇灌养护投入。 保水剂是一种含有植物生长素等的高分子吸水树脂， 吸水能力达到了400-1200倍，能在种子周围形成一个含植物生长素的“小蓄水库”为种子发芽生 [4]长提供必要的水分和生长物质。土壤保水剂能改善土壤结构，调节土壤水、热、气状况和供水能力，提高土壤肥力和对天然降水的保蓄能力，增强根系吸收合成能力，维持作物正常生理代谢及光合生产能力，提高抗旱性，最终增加作物产量。ASA是一种高效植物保水剂，即旱立停，是海南省海洋生物工程有限公司生产的 [9]细胞激活剂，是一种抗旱剂。可自动调节植物气孔启闭，抑制叶片水分蒸腾，使植物保持水分，促进根系发达，增强植物抗旱抗逆能力。 保水剂的主要功能: 1保水，保水剂不溶于水,但能吸收相当自身重量成百倍的水。保水剂可有效抑制水分蒸发，土壤中渗入保水剂后,提高了土壤饱和含水量,降低了土壤的饱和导水率,从而减缓了土壤释放水的速度,减少了土壤水分的渗透和流失,达到保水的目的。还可以刺激作物根系生长和发育，使根的长度增加、条数增多，在干旱条件下保持较好长势。2保肥，因为保水剂具有吸收和保蓄水分的作用,因此可将溶于水中的化肥,农药等农作物生长所需要的营养物质固定其中,在一定程度上减少了可溶性养分的淋溶损失,达到了节水节肥,提高水肥利用率的效果。3保温，保水剂具有良好的保温性能。施用保水剂之后,可利用吸收的水分 [4]保持部分白天光照产生的热能调节夜间温度,使得土壤昼夜温差减小。在砂壤土中混有0.1%,0.2%的保水剂,对10厘米土层的温度监测表明,对土温升降有缓冲作用,使昼夜温差减少为11,13.5?,而没有保水剂的土壤为11,19.5?.4,改善土壤结构.保水剂施入土壤中,随着吸水膨胀和失水收缩的规律性变化,可使周围土壤由紧实变为疏松,孔隙增大,从而在一定程度上改善土壤的通透状况。 在玉米上喷施ASA高效植物保水剂(旱立停)能明显增强植株的抗旱性能， [1]促使植株根系发达，促进植株生长，能不同程度的提高玉米产量。保水剂在干旱缺水时可缓慢地释放水分，供作物根系吸收利用，维持时间3个月以上，这种保水剂具有很高的反复吸水、释水保墒抗旱功能、多次施用，可保持5年有效，能广泛应用于园林绿化、花卉、果树及其他农作物的防旱。可采取保水剂拌种、 [4]蘸根、沟施或穴施等方法，提高种子发芽出苗率与苗木移栽成活率。 2.3 ABT生根粉 是一种广谱、高效、无毒的复合型植物生长调节剂，又称生根促进剂，其作用机理主要是加快种子萌发， 促进种子根的显著伸长和叶面积的迅速扩大，有利 3 5/10页 |
|
|
