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抗旱劑的研究進展 摘 要 干旱是長期困擾我國農業發展的重要因素之一，作物生產 很大程度上依賴人類防旱抗旱手段的提高利用作物抗旱劑，抗旱劑能 使作物縮小氣孔開張度、抑制蒸騰、增加葉綠素含量、提高根系活力、 減緩土壤水分消耗等功能和作用，從而增強了作物的抗旱能力。通過 化學調控的方法，調節和控制作物的生長發育和生理生化過程，增強 作物在水分脅迫逆境下的適應能力，提高植株耐旱性，為作物抗旱增 產開辟可新途徑，具有廣闊的應用前景。近年來，一些作物抗旱劑應 用在小麥、水稻、玉米、棉花等農作物上均取得了較好的抗旱增產效 果。根據相關文獻資料，綜述抗旱劑在提高農作物抗旱性上的生理基 礎與應用效果，并闡述了作物抗旱劑使用的前景展望。 關鍵詞 干旱 抗旱劑 作物抗旱性 生理基礎 應用效果 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頁
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頁
近年，隨著全球氣候變暖，我國北方和南方出現大面積干旱，不少地區人畜飲水困難，由于干旱，大多數春播作物減產或秋播作物不能成熟，甚至造成嚴重 [1]減產或絕收。植物常遭受的有害的影響之一就是缺水,當植物的耗水大于吸水時 [2]就使組織內的水分虧缺,過度的水分虧缺的現象就成為干旱(drought)。作物抗旱性是指作物具有忍受干旱而受害最小，減產最少到的一種性質，是作物在干旱環境中生長、繁殖和生存以及干旱解除后迅速恢復正常代謝的能力，它既取決于作 [2]物本身抗旱機制的作用，又受不同干旱環境條件的制約。干旱條件下，當作物失水大于吸水時，細胞和組織緊脹度下降，作物正常生理功能受到干擾。這種水分脅迫逆境對作物的影響非常廣泛，既可以表現在生長發育各個階段，又可表現在作物生長發育、蒸騰、光合、呼吸、物質合成與運輸、酶的活力等具體的生理代謝過程中。不同作物或者同一作物不同品種對水分脅迫的適應能力和方式不同[2,4]。這些反應特性綜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脅迫條件下，體內細胞在結構、生理及生化等方面發生一系列適應性改變后，最終在植株形態和產量上的集中表現。 水分進入超過水分消耗，長時間水分過多，對作物會造成危害;進入水分等于水分消耗，這叫做不虧缺平衡，這種情形植物生長最好;水分進入少于水分消耗，由于水分虧缺，使植物細胞喪失膨壓，組織也就失去了緊張狀況，外表呈萎蔫狀態，如果作物根部水分吸收的速度趕不上葉面蒸騰的速度，作物就會發生萎[3]蔫。當土壤中沒有可供植物吸收的水分時，農作物便發生永久萎蔫，植物不能 [2]進行正常的生理活動，永久萎蔫持續時間過久，植物就會死亡。 作物對逆境的適應是受作物體內生理狀況和遺傳特性兩種因素的制約，前者又與作物體內激素有著密切關系。利用植物生長調節劑來增強作物對逆境的抵抗能力已經成為目前提高作物抗旱性的途徑之一，抗旱劑的應用便是提高作物抗旱 [4]性和增加作物產量的一條有效。解決農作物遭受嚴重干旱問題迫在眉睫，所以抗旱劑在我國廣大干旱地區得到了推廣應用。 1. 抗旱劑的作用和性質特點 抗旱劑是指施在土壤或作物上能減少蒸發或蒸騰或增強作物本身抗旱性的化 [4]學物質的總稱。抗旱劑能使作物縮小的氣孔開張度、抑制蒸騰作用、增加葉綠素含量、提高根系的活力、減緩土壤水分消耗等功能和作用，從而增強了作物的 [5]抗旱能力。抗旱劑一般是由超強吸水劑、氮磷鉀、中、微量元素、殺菌劑、生 [2]根劑和添加劑等經電離輻射等高科技手段制成的。它的特點是吸水率高，保水性強，可反復吸水釋水，吸收貯存水分形成土壤水庫，供種子萌發和植物根系利用。植物抗旱劑產品無毒無味，不污染環境，不板結土壤，吸水劑施入土壤時，因吸持和釋放水分的脹縮性，可使周圍土壤由緊實變為疏松。因此，對植物具有 [4]較強的抗旱作用。實用的技術途徑對農作物抗旱增產有著積極的意義。近些年來的實驗研究表明:在農作物的生產上應用抗旱劑能夠顯著提高作物的抗旱性，使作物在干旱條件下能夠保持正常的生長發育，提高農作物的產量。 2.幾種常見抗旱劑及其相應的使用效果 1 3/10頁
植物抗旱劑具有保苗、壯苗、增根、抗旱、省種、旱熟、防病、增產等八大功效。在國內各個省區，多個市縣進行了大面積的的示范試驗，各地試驗表明，抗 [6]旱增產效果十分明顯。利用生長調節劑調節和控制作物的生長發育與生理生化過程，增強作物在水分脅迫下的適應能力，提高植株耐旱性，從而獲得較好的產 [4]量，是目前采用較為廣泛和有效的抗旱增產途徑。近年來生產上研究應用得比較多的主要有以下種類。 2.1旱地龍 旱地龍(FA)也稱抗旱劑1號物質，可用于農作物拌種及林、果、花的苗木移栽蘸根或葉面噴灑，可抑制水分的蒸發損失，增強抗旱力。FA抗旱劑為中國農科院氣象所王一鳴教授等人在“八五”期間攻關成果。目前在我國已形成一定 , 市場上主要有抗旱劑一號(HCF—1) ( 河南) 和FA 旱地龍 (FA —P) 的產業規模 [4,7](新疆) 兩個產品。FA 是針對干旱和干熱風研制的新型制劑,以抗旱為目標, 節水為內涵, 增產為目的。既可抗御土壤干旱, 又可減輕干熱風的危害; 既可用于旱地抗旱, 又可用于水地節水, 具有很強的水分調控能力。FA 適應性廣, 可用于自治區的各類地區, 如山區、丘陵、平川等。適用于各種作物, 如玉米、小麥、谷 [7]子、蔬菜等。可采用不同的施用方法, 如拌種、浸種、灌穴、噴施等。施用FA 能做到有旱抗旱、無旱增產, 所以在具體應用時應以防為主, 防抗結合。 作物施用旱地龍后能顯著的改善作物各生育階段的生態, 提高產量和品質, 增強作物抗旱能力, 減少作物耗水量,節約灌溉用水。主要是因為化學抗旱劑——旱地龍的組成是天然低分子量的黃腐植酸、植物所需的多種營養元素、氨基 [7,10]酸及生理活性強的多種生物活性基團。旱地龍的主要成分是低分子量的黃腐酸，它很容易被植物吸收, 它能降低作物葉片氣孔的開張度, 從而減小了葉片的氣孔導度, 提高了葉水勢, 保持了植物體內的水分, 減小了作物的部分無效蒸騰, 減小了作物的耗水量, 也就減少了作物從土壤中消耗的水分, 提高了作物的抗旱能力; 旱地龍的組成成份能促進作物各種酶的活性, 使作物的根系發育,然后作物發達的根系就可以很好的吸收土壤深層的水分和更多的養分,與此同時就增強了作物的抗旱和抗倒伏能力， 能提高作物體內的葉綠素含量, 提高光合速率, 增強光 [7]合作用, 增加干物質的積累, 從而提高作物的產量和品質。值得注意的是作物施用旱地龍, 雖然減小了葉片氣孔開張度, 降低了蒸騰量,但由于旱地龍綜合因素的相互影響, 作物水分不虧缺, 又提高了葉綠素的含量, 故實際的光合強度不僅沒 [7,9]有降低, 反而有所提高。 研究發現，使用旱地龍和保水劑的苗木栽后一個月的根量是對照組的2,5倍，根也比對照組長得多，保水劑和旱地龍的聯合運用對促進苗木根系發育具有明顯 [8]效果。有人在蘋果、葡萄、柑桔、桃、桑樹等植物上應用黃腐酸類物質表現出良好的抗旱效果。目前FA被廣泛應用于干旱區，尤其在植物對水分敏感期亦即所 [8]謂“水分臨界期”使用有顯著節水增產效果。 2.2 保水劑 2 4/10頁
保水劑又稱土壤保墑劑、貯肥蓄藥劑或微型水庫，是一種獨具三維網狀結構的有機高分子聚合物。其本質是水的載體，作用是為植物提供水分:施入土壤后能將遇到的流動水迅速吸收并保住，變為固態水而不流動不蒸發不滲失，90%以上可供植物利用。長久保持局部恒濕、天旱時緩慢釋放供植物利用。具有反復吸、 -5年有效。它特有的吸水、貯水、保水性能，在改善生態放水可逆性，施一次2 環境、防風固沙工程中起到決定成敗的作用。因其良好的透氣性、透水性、保溫性，可有效改良土壤、提高種子發芽率、出苗率和苗木移栽成活率;它與農藥、化肥拌和使用，可增強藥效肥效。廣泛用于土地荒漠化治理、種植農林作物、園林綠化等領域。是世界公認為抗旱保墑最有效的微水灌溉用品，可節省大量緊缺的水源和澆灌養護投入。 保水劑是一種含有植物生長素等的高分子吸水樹脂， 吸水能力達到了400-1200倍，能在種子周圍形成一個含植物生長素的“小蓄水庫”為種子發芽生 [4]長提供必要的水分和生長物質。土壤保水劑能改善土壤結構，調節土壤水、熱、氣狀況和供水能力，提高土壤肥力和對天然降水的保蓄能力，增強根系吸收合成能力，維持作物正常生理代謝及光合生產能力，提高抗旱性，最終增加作物產量。ASA是一種高效植物保水劑，即旱立停，是海南省海洋生物工程有限公司生產的 [9]細胞激活劑，是一種抗旱劑。可自動調節植物氣孔啟閉，抑制葉片水分蒸騰，使植物保持水分，促進根系發達，增強植物抗旱抗逆能力。 保水劑的主要功能: 1保水，保水劑不溶于水,但能吸收相當自身重量成百倍的水。保水劑可有效抑制水分蒸發，土壤中滲入保水劑后,提高了土壤飽和含水量,降低了土壤的飽和導水率,從而減緩了土壤釋放水的速度,減少了土壤水分的滲透和流失,達到保水的目的。還可以刺激作物根系生長和發育，使根的長度增加、條數增多，在干旱條件下保持較好長勢。2保肥，因為保水劑具有吸收和保蓄水分的作用,因此可將溶于水中的化肥,農藥等農作物生長所需要的營養物質固定其中,在一定程度上減少了可溶性養分的淋溶損失,達到了節水節肥,提高水肥利用率的效果。3保溫，保水劑具有良好的保溫性能。施用保水劑之后,可利用吸收的水分 [4]保持部分白天光照產生的熱能調節夜間溫度,使得土壤晝夜溫差減小。在砂壤土中混有0.1%,0.2%的保水劑,對10厘米土層的溫度監測表明,對土溫升降有緩沖作用,使晝夜溫差減少為11,13.5?,而沒有保水劑的土壤為11,19.5?.4,改善土壤結構.保水劑施入土壤中,隨著吸水膨脹和失水收縮的規律性變化,可使周圍土壤由緊實變為疏松,孔隙增大,從而在一定程度上改善土壤的通透狀況。 在玉米上噴施ASA高效植物保水劑(旱立停)能明顯增強植株的抗旱性能， [1]促使植株根系發達，促進植株生長，能不同程度的提高玉米產量。保水劑在干旱缺水時可緩慢地釋放水分，供作物根系吸收利用，維持時間3個月以上，這種保水劑具有很高的反復吸水、釋水保墑抗旱功能、多次施用，可保持5年有效，能廣泛應用于園林綠化、花卉、果樹及其他農作物的防旱。可采取保水劑拌種、 [4]蘸根、溝施或穴施等方法，提高種子發芽出苗率與苗木移栽成活率。 2.3 ABT生根粉 是一種廣譜、高效、無毒的復合型植物生長調節劑，又稱生根促進劑，其作用機理主要是加快種子萌發， 促進種子根的顯著伸長和葉面積的迅速擴大，有利 3 5/10頁 |
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